泳池恒温除湿热泵设计计算方案书.doc

泳池恒温除湿热泵设计计算方案
1、设计依据
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006 ）
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002
《全国民用建筑工程设计技术措施》 暖通空调.动力2009
2、设计参数
夏季大气压力1000hPa，空调干球温度34.6℃，湿球温度28.5℃；夏季空气调节室外计算相对湿度83%。冬季大气压力1021.9hPa，空调干球温度-4℃，冬季空气调节室外计算相对湿度77%。
二、室内空气参数的确定
本工程泳池水温度设定为27℃，因此室内空气温度取29℃。本工程相对湿度采用65%，此时室内空气的含湿量为15.65g/kg，露点温度为20.8℃。
三、除湿量的计算
该项目游泳池空间面积约为128m²;游泳池面积为83m²。
根据《空气调节》，敞开水槽表面散湿量计算公式：
A、除湿量计算：
LW泳=ß(Pqb-Pq)F·B/B´·3600
=(0.0046+0.00363×0.2)×10-5(3401-2487)×760/750×83×3600
=14.74Kg/h
LW池——池水的散湿量(Kg/h)；
Pqb——水表面温度下的饱和空气的水蒸汽压力(Pa)；
Pq——空气中水蒸汽压力(Pa)；
F ——蒸发水槽面积(m2)；
ß ——蒸发系数kg/(N·s)；
ß=(a+0.00363×v)10-5
B ——标准大气压力水银柱高度,为760mmHg;
B1——当地的大气压力水银柱高度(mmHg);
v ——池水表面风速(m/s),按以下规定采用:
室内泳池: 0.2～0.5m/s;
室外泳池： 2.0～3.0m/s；
a ——周围空气温度为15℃～30℃时，不同水温下的扩散系数kg/(N·s)
水温（℃）
＜30
40
50
60
70
80
90
100
a
kg/(N·s)
0.0046
0.0058
0.0069
0.0077
0.0088
0.0096
0.0106
0.0125
池Lw人=0.1Kg/h×X=0.1×10=1Kg/h
Lw人——人体的散湿量(Kg/h)；
X —— 泳池最大人流量
新风含湿量
人均最小新风量可取30m3/h，游泳馆按10人计算，新风量为300m3/h，由焓湿图计算得出，相对于室内空气，夏天新风含湿量为m=21.64g/kg
夏季：小池L新 = ρ* V * Δd = 1.13*1200*(21.64-15.65) =8.12Kg/h
ρ — 空气的密度 Kg/m3
V — 空气的体积 m3
Δd — 空气含湿量差g/Kg
泳池内最大湿负荷L= Lw泳+Lw人+L新=23.86kg/h

四、夏季泳池区冷负荷计算。
2.21. 夏季泳池区活动人员冷负荷Q1
游泳人数10人
（1）标准30%人员在池边室温下活动散热量为135W(人/h)
（2）标准65%人员在池水中慢游散热量为235W(人/h)
（3）标准5%人员在池水中快游散热量为407W(人/h)
正常情况下：Q1=泳池内活动总人数×30%×135W+泳池内活动总人数×65%×235W
+泳池内活动人数×5%×407W=2.14KW
2.22 .由水蒸汽蒸发带入空气中形成的热量Q2
Q2=Wr
式中 Q2——水蒸汽蒸发带入空气中形成的热量.
W——泳池总散湿量kw/h；
r——水蒸汽蒸发带入空气中形成的热量冷负荷系数比取0.67；
Q2=Wr=23.86×0.67=15.99kw
2.23 泳池围护结构冷负荷Q4
Q4= KF1⊿tτ-ε =252.4* (48-28.5)*3.0=14.77KW
K建筑物围护结构面积m2
F1夏季建筑物围护结构传热系数W/m2•K3.0
⊿tτ-ε围护结构冷负荷温差℃

2.24建筑内灯光以及电器冷负荷Q5功率为10KW
用于灯光辐射热大部分被泳池水分吸收对流热由排风部分或全部带走，一般情况下对流和辐射各占50%。
Q5=10kw×0.5 =5kw
2.26室内泳池空间总冷负荷为Q总
Q总=Q1+ Q2 +Q3 +Q4 +Q5=2.14+15.99+14.77+5=37.9KW

五、冬季泳池区暖负荷计算
3.31 .由水蒸汽蒸发带入空气中形成的热量Q1=Wr
式中 Q1——水蒸汽蒸发带入空气中形成的热量
W——泳池总散湿量kw/h；
r——冬季水蒸汽蒸发带入空气中形成的热量冷负荷系数比取0.3；
Q1=Wr=23.86×0.3=7.16kw
3．24 冬季空气向水面放热Q2
Q2=α（t1-t2）
式中 Q2——冬季空气向水面放热
α——空气对流放热系数；
t1——空气温度；
t2——池水温度；
——泳池面积；
Q2=α（t1-t2）=30×(29-27)×83/860=5.79kw
3.33 冬季补风所需负荷Q3
Q3=P补×P密×P比（t3 + t4）/3600
式中 Q3——冬季补风所需暖负荷
P补——补风量m3/h;
P密——补风密度m3/kg;
P比——补风比热容kj/(kg℃);
t1——补风温度℃;
t2——室内温度℃;
Q3=P补×P密×P比（t2 –t1） =2100×1.0044kJ/(kg K)×(29-(-4))/3600=19.33kW
3.34泳池围护结构暖负荷Q4
Q4= KF2⊿tτ-ε =252.4*（29-(-4)）*3=24.99KW
K建筑物围护结构面积m2
F2冬季建筑物围护结构传热系数W/m2•K3
⊿tτ-ε围护结构冷负荷温差℃

3.35室内泳池空间总暖负荷为Q总
Q总= Q2 +Q3 +Q4-Q1 =5.79+19.33+24.99-7.16=42.95kw
名称
空气温度
空气湿度
湿负荷
冷负荷
热负荷
负荷参数
29℃
65%
23.86kg/h
37.9kw
42.95kw

六、水池日恒温所需总耗热量及初加热
4．11泳池表面日散热量
. 计算公式：
Qx ＝ α· у （ 0.0174vf ＋ 0.0229 ） (Pb － Pq) A(760/B)
式中 Qx—— 泳池表面蒸发损失的热量（ kJ/h ）；
α—— 热量换算系数， α ＝ 4.1868 kJ /kcal ；
у—— 与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（ 574kcal/kg）；
vf ——泳池水面上的风速（ m/s ）：室内0.2 m/s
Pb—— 与泳池水温相等（℃）的饱和空气的水蒸汽分压力（ 26mmHg ）； 
Pq——与泳池的环境空气温度（℃）相等的水蒸汽压力（ 17mmHg ）；   
A——泳池的水表面面积（83m2 ）；
B—— 当地的大气压力（ 752mmHg ）；
另而泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，占泳池水表面蒸发损失热量的 20%
2. 泳池池恒温计算：（ 查相关参数表可计算得）
    Q恒 ＝ α· у （ 0.0174×0.5+0.0229 ） (Pb － Pq) A(760/B)
    =4.1868×574.2×（0.0316）（26-17）×83×760÷752
     =75×9×83×760÷752 =56621.02/3600（ kJ/h ）=15.73KW
1）泳池补水量为5%, Q补=CM△T
(83x1.5x0.05)x1000(27-10)/860=123.05kw
2）平均每日运行15小时则小时恒温量为123.05/15=8.2KW
管道池壁损失量为总热量的20%
Q总=（15.73+8.2）x1.2=28.72kw
3）初始水温按10摄氏度 初加热量Q=83x1.5x1000x（27-10）/860=2461.05kw
2461.05kw/48小时=51.27kw
名称
池水设定温度
恒温量kw
初加热kw
泳池
27
28.72kw
51.27kw /48小时

 七、设备选型
综合以上D（制冷量QL）、E(制热量QR)、F(除湿量基数L)三方面因素，选用“欧洛思”除湿热泵空调机组：
型号为 QS25L 数量 1 台
设备除湿量为28kg/h, 满足除湿量基数23.86kg/h（L） ；
设备运行制冷量43.8kw, 满足37.9 kw(QL)；
设备制热量52.4Kw，满足 42.95 kw(QR)；
八、本项目泳池除湿热泵设备综合考虑泳池室内空气的恒温恒湿，除湿热泵型号为 QS25L ，池水初加热设备由使用方负责（锅炉或空气源热泵或电加热等）。泳池除湿热泵机组的选用充分遵守节能、可靠、安全的原则，系统在保证空间恒温恒湿、池水恒温的情况下，运行成本最为经济。
注：冬季池水加热、空气加热为满足客户要求，除湿设备甲方需提供(55℃或以上的热媒水)热源为30KW(设备内有安装冷热水辅助加热盘管)。

型号
性能数据
QS25L
空
调
除
湿
工
况
制冷量
kw
43.8
最大制热量
kw
52.4
风量
m³/h
7000
机外余压
Pa
150
除湿量
kg/h
28
新风
系统
新风量
m³/h
0～2100
蒸
发
冷
凝
蒸发器
型式
铜管套铝片式
冷凝器
型式
铜管套铝片式
冷凝水管径
inch
5/4
主
机
制冷剂/节流方式
R22/热力膨胀阀
压缩机
类型
全封闭涡旋
压缩机功率
Kw
13.7
风机功率
kw
1.5
热水加热量
kw
55
进出水管管径
inch
5/4
池水循环量
T/h
9
池水最大加热量
kw
56.6
进出水管管径
inch
5/4
室
外
机
数量
台
1
风机功率
kw
1.5
重量
kg
326
尺寸
mm
1710X1060X1108
室内机总重量 kg
440
电源型式
380V/ 50Hz
机组配电功率 kw
16.7
室内机组尺寸(长×宽×高) mm
1600×800×1900
九.泳池除湿热泵卧式空调机组配置清单QS25L技术参数

配置清单：
配件名称
品牌
备注
压缩机
谷轮 （美国）
进口品牌
电器元件
西门子/ 施耐德（德国）
进口品牌
传感器
益加义E+E /频率
（奥地利）不锈钢防腐
进口品牌
通信接口
西门子RS485
进口品牌
控制器
西门子（德国）
进口品牌
膨胀阀
斯波兰（美国）
进口品牌
压力控制器
露宫
进口品牌
干燥过滤器
ALCO（艾高）（美国）
进口品牌
电磁阀
卡士妥（意大利）
进口品牌
蒸发器
永升（江苏）
国产品牌
冷凝器
永升（江苏）
国产品牌
冷热水盘管
永升（江苏）
国产品牌
水冷冷凝器
铜钛合金壳管/316板换(丹弗斯)
国产(合资)
水流量开关
志松(无锡)
国产品牌
送风机
金永利（上海）
合资品牌
室外风机
华顺达（江苏）
国产品牌
初效过滤器
零界（无锡）
国产品牌

十、欧洛思除湿空调热泵系统运行流程图

十一、室内泳池除湿空调机组使用过程中功能选择说明
由于室内泳池常年水温保持在26-28℃，室内温度28-31℃，为保持房间舒适相对湿度不应超过65%，通过除湿热泵机组引进新风和排风以保证房间保持负压。
设备工作原理:
1、设备启动时送风机开始工作，当控制温度、湿度、池水温度设定完毕后，设备进入全自动运行。
2、设备除湿过程中当房间温度低于设定值下限时，主机风冷冷凝器和热水加热系统工作—-对房间空气进行加热升温。
3、当室内温度达到设定值上限时，主机风冷冷凝器和热水加热系统停止工作，水冷冷凝器开始工作---给泳池水辅助加热，同时进入制冷运行状态。
4、三合一机组当室内温度和泳池水温度都同时满足要求时，设备运行过程中产生的多余热量通过室外机排到室外。
5、室内要不断引进新风方能满足人体舒适要求，由于新风温度、湿度因素新风必须经过过滤、加热或制冷处理方可送入房间，该设备具有新风处理系统。
冬季：由于室内外温差较大，当房间相对湿度较大时玻璃窗或玻璃墙体、玻璃顶就会结露，人体感到闷热。设备运行过程中温度应设定在28-31℃相对湿度应设定在50-65%，新风风阀应全部打开、排风机打开。这样即可保证房间内温度28-31℃，相对湿度在50-65%，墙体不结露，人体舒适。
夏季：由于室内外温差小，但相对湿度较大时人体感到闷热。设备运行过程中温度应设定在28-31℃，设备运行时主要以除湿制冷为主，相对湿度应设定在50-65%，新风风阀根据房间空气清新程度选择开启角度，排风机打开。这样即可保证房间内温度28-31℃，相对湿度在50-65%，墙体不结露，人体舒适。如考虑节约能源，房间人员不多时可选择只开送风系统和排风系统。
春秋季：由于室外温度变化较大，设备运行过程中温度应设定在28-31℃，相对湿度应设定在50-65%，新风风阀根据房间空气清新程度选择开启角度、排风机打开。这样即可保证房间内温度28-31℃，相对湿度在50-65%，墙体不结露，人体舒适。如考虑节约能源，当室内外温度偏差不大时，而且房间人员不多可选择只开送风系统和排风系统。
十二．施工方案
1、 泳池热泵辅助加热循环水系统：
泳池施工过程中，甲方需按照除湿热泵空调机组池水热泵加热循环水系统水管尺寸要求进行预埋，系统中需安装水过滤器、截止阀、单向阀、循环水泵、压力表、温度表等，加热后的池水需求与水过滤系统连接。（池水初加热使用锅炉或空气源热泵---甲方必备）。池水恒温水管接口管径：DN32
2、 冷热源盘管外接循环水系统：
泳池施工过程中，甲方需按照除湿热泵空调机组热水加热循环水系统水管尺寸要求进行预埋，系统中需安装水过滤器、截止阀、单向阀、循环水泵、压力表、温度表等。并且在冬季供暖时，提供55-60℃热媒水。冷热源接口管径：DN32
3、 风管安装系统：
风管施工时需按照图纸要求将送风管道、回风管道、排风管道、新风管道、新风调节阀、送风口防火阀安装好，待除湿热泵空调机组设备就位后做好所有风管与设备的连接。所有水平或垂直风管，必须设置必要的支，吊或托架，其构造形式由安装单位在保证牢固，可靠的情况下根据现场情况选定，详见国标T616。
风道安装注意事项及要求：
送风的分配可使用一条管道，气流导向向下或导向易于出现冷凝的墙壁、窗户等，或从中心部位向两侧送风，机器送风口处需要安装静压箱、风量调节阀、以及防火阀与消防联动。 （送风设计主管道风速：7.5-8.5m/S）
回风的分配可使用一条管道或分支，回风口向下。风管设计时必须保证送风、回风之间不能出现短路，否则会超出高湿度层和气囊，机器回风口处需要安装静压箱、风量调节阀、以及防火阀与消防联动。 （回风设计主管道风速：7-7.5m/S）
新风口和排风口距离不能太近，否则会超出部分排风直接进入新风系统内，新风、排风管需要安装风量调节阀，排风管需要安装静压箱，新风排风接到户外处需要加装防虫鼠网以及防雨遮挡板，排风管道自带200Pa压力，排风管可比设备自带风口稍小或稍大一些。新风口及排风口采用铝制FS-18百叶风口。
（主机新排风设计风速：5-6m/S）
除湿冷凝水的排放：
甲方需预埋地漏或除湿冷凝水排水管到设备2米范围内。
4、 设备总电源：
甲方需将设备总电源三相五线制（380V三根火线、一根零线、一根接地线）布置到设备(电控箱)2米范围内，并预留长度为3米的电源线。
机房内除湿热泵空调机组设备基础要保持平整，基础高度为15cm,基础要大于设备长、宽40cm. 设备尺寸相见技术参数。（设备安装时需预留运输通道.）
现场安装施工过程中，若有与其他工种有矛盾之处，请及时解决。未说明的部分均按国家施工验收规范进行验收。

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