游泳池恒温热量计算.doc

摘 要：去年11月，江西省抚州市体育馆游泳池2000吨热水项目圆满竣工，并正式投入使用。抚州市体育馆位于抚州市临川大道中段的北侧与新石抚路西侧围合处，是抚州市一个现代化的、开放式的市级体育中心，集体育比赛、休闲娱乐、大型文艺演出和多功能开发利用为一体的综合性活动中心。抚州市体育馆总占地面积460亩，总建筑面积56500平方米，游泳馆建筑面积8000平方米，拥有800个观众座位，设有20米×50米标准泳道，并配有先进的循环水处理设备。江西抚州体育馆游泳池空气能热泵工程的顺利竣工，开启空气能热泵作为节能低碳热水产品的发展新篇章。空调制冷大市场专家称，在此前，空气能热水器在北京奥运会、上海世博会、深圳大运会、南昌七城会的应用，标志着空气能热水器已在国家级盛事中成助力低碳节能的主力军之一。该工程为江西抚州体育馆2000吨游泳池恒温系统，按要求在规定的使用月份内提供恒温热水，共采用10台中广欧特斯KFXRS-75II机组。

　　关键词：泳池、恒温、系统、中广欧特斯

一 工程项目概况

　　根据贵方提供的资料，游泳池长50m，宽25m，平均深度1.6 m，游泳池总水量约2000m2，要求水温保持在26℃。

　　使用空气能热泵热水机组作为热源设备，为该游泳池提供恒温热水。本工程内容为热水设备系统工程，包括现场勘察、测量数据，设备的运输、吊装到位等准备工作，热水系统的安装、调试，完成热水供水管的对接、热水回水管的对接、冷水补水管的对接等施工调试工作，最终完整地交用户使用。

二 工程设计方案简介

　　根据现场实际情况，本方案将热水机组放置在合适位置，可安装于地面、屋顶、专用平台或其它任何便于安装并可承受机组运行重量的地方。

　　游泳池恒温热水系统制热设备恒温加热采用10台中广欧特斯空气能热泵热水机组KFXRS-75II组成，游泳池恒温热水系统首次对游泳池加热时，加热设备启动工作，将游泳池中的水加热恒温至26℃。

　　本方案的控制系统控制方式如下：

　　热水系统的热源设备由空气能热泵机组组成，控制方式由主机内智能控制主板内设的控制方式来控制。

　　主机的开启由游泳池温度控制，采用主机自带的控制命令来控制主机的启停。

　　冷水补水受到温度和水位同时控制，冷水补水电磁阀的开启根据水箱水位和水温来确定,由主机自带的温差补水控制命令来控制，在补水的时候确保游泳池的水温维持在26℃。游泳池与热泵机组之间设置有循环泵,保证供水循环有足够压力。

三 空气能热水系统设计

3.1 游泳池能耗计算

　　根据泳池性质结合上述标准，设计补充水量为总容积的5%～10%，本方案设计取10%。

　　游泳池水容量为2000m3 ;游泳池水表面积为1250m2;每天补充水量为100m3。

　　水池温度与环境温度有关，如室内游泳池因有完善的采暖空调设施,池水温度25℃左右即可;如果气温较低，池水温度以28℃以上为宜。根据用户的使用要求，选取池水温度为26℃。

3.2 热量计算

　　游泳池水加热所需热量，应为下列各项耗热量的总和：(《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》CECS14:2002规定)

　　A、水表面蒸发和传导损失的热量;

　　B、池壁和池底传导损失的热量;

　　C、管道的净化水设备损失的热量;

　　D、补充水加热需要的热量。

3.3 详细热量计算过程

　　(1)水表面蒸发损失热量计算：

　　Qza·r(0.0174Vi+0.0229)(Pb-Pc)A(760/B)

　　式中：Qz——游泳池水表面蒸发损失的热量(kJ/h);

　　A——热量换算系数，a=4.18KJ/Kcal;

　　r——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热(Kcal/kg);

　　Vi——游泳池水面上的风速(m/s)室内0.2～0.5m/s，室外 2～3m/s;

　　Pb——与游泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽压力(mmHg);

　　Pc——游泳池的环境空气的水蒸汽压力(mmHg);

　　A——游泳池的水表面面积(㎡);

　　B——当地的大气压力(mmHg);

　　将数值代入计算得：

　　Qz=a·r(0.0174Vi+0.0229)(Pb-Pc)A(760/B)=4.18×582.5×(0.0174×0.5+0.0229)×(25.2-8.3)×1250×760/760=1625384.1 (kJ/h)=451.4kw/h (1kw/h=3600kJ)

　　(2)游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定，即：

　　Qc=451.4×20%=90.28kw/h (1kw/h=3600kJ)

　　(3)游泳池补充水加热所需的热量，按下式计算

　　Qb= qbr( tr-tb )

　　Qb——游泳池补充水加热所需的热量(KJ);

　　热量换算系数，a=4.18KJ/Kcal;

　　Qb——游泳池每日的补充水量(L),qb=100m3;

　　r——水的密度(kg/L)，r=1kg/L;

　　Tr——游泳池水的温度(℃)，tr=26℃;

　　tb——游泳池补充水水温(可参照土壤温度)(℃)，tb=15℃;

　　代入数值计算如下：

　　Qb=qb r( tr- tb )=4.18×100×103×1×(26-15)=4598000 (kJ/h)=1277.7kw/h(1kw/h=3600kJ)

　　(4)游泳池日用总热负荷计算：

　　将以上各项耗热量相加，即为每天需补充的热量。

　　ΣQh=(Qz+Qc)×24+Qb=(451.4+90.28)×24+1277.7=14278.02kw

　　(5) 游泳池一次性冲击负荷(初次充水或换水)计算：

　　一次性冲击负荷(初次充水或换水)，按照换水量以及水温差来计算其总用热负荷和单位(小时)热负荷(机器所需的制热功率)。自来水按水温10℃计算，换水周期根据实际情况设计，则：

　　一次性冲击负荷：Qzh=[1.1×V×(T2-T1)]÷0.86kwhr

　　小时热负荷：Pzh=Qzh÷T

　　式中：V- 游泳池的总容积m3;(V=2000m3)

　　T2- 池水所需温度，℃;(T2=26℃)

　　T1- 平均冷水温度，℃;(T2=12℃)

　　T- 初次加热时间，h;(取T=48小时)

　　1.1- 考虑在换水周期内的热损失附加值。

　　代入数值计算如下：

　　Qzh=1.1×2000m3×1×(26-12)℃÷0.86=35813.9kwh

　　(6) 机组选型

　　本工程不考虑游泳池首次加热，一台KFXRS-75II的欧特斯空气能热水机组在标准工况下,机组的制热量为75kw。游泳池加热选在春秋季节

　　机组台数=ΣQh÷(机组单机制热量×48小时)=40930.2÷(75×48)=9.9(台)

　　根据以上计算，取用KFXRS-75II(25P)机组10台。

　　(7) 机组初次制热工作时间(平均工况下,初次加热选在春秋季节)：

　　H=Qzh÷机组制热量=35813.9÷(75×10)=47.7小时 (符合初次制热时间在48小时内的要求)。

　　(8) 标准工况下,机组日常恒温工作时间：

　　H=ΣQh÷机组制热量=14278.02÷(75×12)=19小时

　　因此，结合实际使用情况,选用10台KFXRS-75II的欧特斯工程机组。

　　3.2 中广欧特斯KFXRS-75II机组参数与COP性能曲线图