實例講解泳池熱泵詳細設(shè)計計算
01游泳池室內(nèi)空氣設(shè)計參數(shù)
游泳者的舒適感很大程度取決于池水溫度和池廳空氣的參數(shù)。由于空氣濕度對人們的舒適感有密切的關(guān)系。相對濕度低,空氣干燥同時空氣中水蒸汽分壓力低,會使剛出水面的潤濕皮膚表面水分蒸發(fā)加速,從人體帶走蒸發(fā)潛熱,容易使人產(chǎn)生寒冷的感覺。同時室內(nèi)泳池水體熱量損失主要由水體表面蒸發(fā)引起,水分蒸發(fā)多,室內(nèi)空氣含濕量增加,使消除室內(nèi)余濕所需的通風量增加,則相應(yīng)增加冬季加熱送入室內(nèi)新風的負荷。若相對濕度過高,則室內(nèi)空氣含濕量過大,會使空氣露點提高,使圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。熱量流失同時會造成嚴重的裝潢侵蝕和泳者悶熱的不舒適感覺。
國際游泳池設(shè)計標準規(guī)定水溫26~28℃,池廳空氣溫度高于池水溫度1~2℃,相對濕度一般為50~70%,但不超過75%,風速控制在0.2m/s左右。
02泳池熱泵工作原理
泳池熱泵工作原理簡言之,即是將池水表面蒸發(fā)熱損失回收利用,轉(zhuǎn)移入池水和空氣中,彌補池水和空氣熱損,同時實現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)除濕功能,并補入一部分新風,送入室內(nèi),保證室內(nèi)空氣品質(zhì)和不結(jié)露。其工作程序大致可分為兩步:
第一步,室內(nèi)熱濕空氣首先經(jīng)過熱交換器與室外新風進行熱交換,變成暖濕空氣,然后暖濕空氣流經(jīng)蒸發(fā)器,溫度下降,水汽凝結(jié)成冷水滴從空氣中分離出來,使空氣干爽,實現(xiàn)空氣除濕功能;同時,空氣冷卻、水汽凝結(jié)及冷卻過程中釋放出的熱能(潛熱和顯熱)被冷媒吸收。
第二步,冷媒吸收的熱能,首先(潛熱)經(jīng)熱交換器加熱池水,實現(xiàn)池水加熱功能:余熱(顯熱)經(jīng)空氣冷凝器,加熱冷卻的室內(nèi)空氣,實現(xiàn)空氣保溫功能。
當冬季熱泵回收的熱能不足以滿足要求時,由輔助空氣加熱器補充提供室內(nèi)熱空氣所需的熱能。熱泵只需提供其本身的運行電能,即能按上述工作程序不斷循環(huán)運行,以較低的能耗,實現(xiàn)池水加熱、空調(diào)、除濕三大功能。
03游泳池的熱損失
恒溫游泳池的熱損失主要有下列幾個方面:
-
游泳池池水因水面蒸發(fā),水面?zhèn)鲗?,池底和池壁傳導而不斷損失熱量。游泳池內(nèi)90%以上的能量損失是由于蒸發(fā)造成的。
-
因人們在游泳池內(nèi)游泳,會損失一部分池水,必須不斷補充,而補充水需加熱,需要補充一部分熱量;
-
此外,整個游泳池的設(shè)備和管道也在不斷向周圍環(huán)境排放熱量。
以上這一些損失的熱量,都需要不斷補充,才能維持池水有一定的溫度。這些熱損失再加上游泳場館淋浴等用熱的負荷可以稱之為經(jīng)常性用熱負荷。
另外,恒溫池水也有一次性全部更換新的要求。為了清洗,消毒的要求,在一定時段內(nèi),要求將池水全部放空,重新輸入溫水。如果補充的水是冷水(水溫在5-15℃),那末,加熱整池水需要的用熱量就是一次性沖擊負荷。
04實例工程介紹熱泵設(shè)計計算及方案選型步驟
本工程游泳池水面積338(25m×13.5m),兒童池水面積25.6,游泳池池廳面積830,池廳高度:6.5m,建筑屋頂采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu),四周為玻璃幕墻圍護。
4.1
室內(nèi)游泳池的除濕量計算
根據(jù)第一部分設(shè)計參數(shù),本工程參數(shù)如下:
設(shè)計參數(shù): |
|
---|---|
夏季室外平均溫度:35℃ | 相對濕度:60% |
冬季室外平均溫度:-5℃ | 相對濕度:70% |
游泳池水面積338 | 池水深度:1.5m |
兒童池水面積25.6 | 池水深度:0.5m |
游泳池廳面積830 | 池廳高度:6.5m |
游泳池池水恒溫溫度:26℃ | 室內(nèi)濕度: 60% |
游泳池池廳空氣溫度:28℃ | 大氣壓力:765mmHg |
以下為計算過程。
1)泳池區(qū)蒸發(fā)量
上式中: