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游泳池恒温加热解决方案
发布时间:2015-11-02 17:00:00 点击:

一、工程概述及设计简介

    A、工程概况

    1、本项目为泳池恒温加热方案,经甲方提供相关信息及室地观察,比赛池长50米,宽25米,深2.1米;训练池长25米,宽13米,深1.5米;体积分别为2625立方、487.5立方;池区面积分别为1250m2.,325m2

    2、游泳馆的冲淋系统有其使用规律,在使用高峰期,每天从早8点到21点使用,有6批学生,每批大约180人使用淋浴系统,同时每批次的时间间隔在一个半小时左右,每天需要热水100吨左右;浴室由356个喷头,目前每天洗澡1000人次左右,大约每天需热水180吨;新楼65间客房,另有餐饮部用水和员工用水,预计每天峰值需热水在20吨左右,太阳能热泵系统要保证24小时不间断热水供应。考虑到当地天气状况及气候特点,系统必须配置有应急加热设备。新建楼有客房50间,预计每天热水用量峰值为12吨,新的系统保证有不间断热水供应。
 

    B、设计简介

    初步设计将采用超低温空气源热泵作为热源提供温泉池恒温加热、生活热水、所需要的热量,机组置于室外。

    二、设计依据及参数

   1、设计依据:

   1.1  工程概述及要求;

   1.2 《建筑给排水设计规范GB50015-2003》;

   1.3 《简明建筑设备手册》;

   1.4 《建筑工程常用数据系列手册》。

   2、设计参数:

   2.1. 室外气象条件:

        冬季室外计算相对湿度:70%

        机组选型温度(上海当地最冷月气温):-5℃

        冷水温度:5℃

   2.2 热负荷计算参数:

        池水按恒温至28±1℃计算;

        生活热水水温55±5℃计算

   三、热负荷分析及计算

   1、2625m3泳池池初始加温所需热量;

   游泳池水恒温所需热量,应为下列热量的总和: 

  (一)、水面蒸发和传导损失的热量; 

  (二)、池壁和池底传导损失的热量; 

  (三)、管道的净化水设备损失的热量; 

  (四)、补充水加热需要的热量。 

   (1)、池水升温负荷(未加散热):通常初始加温时间设计为48小时,则Q1=2625m?×1000×(28℃-5℃)/48h=1257812.5kcal/h

   (2)、游泳池水表面蒸发损失的热量。按下式计算: Qz=(1/β)ρ·y(0.0174 VW +0.0229)(Pb-Pq) A(B/B’)

                                                     =(1/133.32)×1.0×582.39×(0.0174×2+0.0229)×(2644-1000)×1250m2×(760/760)=518166.2kcal/h

    式中 Qz——游泳池水表面蒸发损失的热量(kcal/h); 

    β——压力换算系数,取133.32Pa;

    ρ——水的密度(kg/L);

    у——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热(kcal/kg); 

    VW ——游泳池或水上游乐池水面上的风速(m/s),一般按下列规定采用:室内          

    游泳池或水上游乐池VW =0.2—0.5 m/s;露天VW =2—3 m/s; 

    Pb——与泳池水温27℃对应的饱和空气的水蒸汽分压力(Pa); 

    Pq——在70%湿度下,与室外温度10℃对应的水蒸汽压力(Pa); 

    A——游泳池的水表面面积1250(m2);

    B——标准大气压力(Pa);

    B’——当地的大气压力(Pa)。 

  (3)、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:Qs=20%*Qz=518166.2kcal/h×20%=103633.3kcal/h

  (4)、游泳池补充水加热所需的热量,应按下式计算: Qb=qbу(tr- tb)/t =52.5m3×1000kg/m3×(28℃-5℃)/24=50312.5kcal/h

   式中 Qb——游泳池补充水加热所需的热量(kcal/h); 

        qb——游泳池每日的补充水量(L),qb=2%V=2625m3m?×2%=52.5m?; 

        у——水的密度(kg/L); 

        tr——游泳池水的温度(℃); 

        tb——游泳池补充水水温(℃); 

        t——加热时间(h)。

   (5)、热负荷总归纳:初始加温:Q1 +(Qz+Qs)/2 =1257812.5+(518166.2+103633.3)/2=1879612kcal/h

                        平时恒温:Qz+Qs+Qb=518166.2+103633.3+50312.5=672112kcal/h

    (6)热水设备算选型

    1.1对应我司产品的技术参数,每台空气源热泵热水机组在环境温度-2℃时

的输出功率为79100kcal/h,则初次加热需要的装机数量为:

热泵热水机组的在环境温度27℃技术参数

项目 参数 型号

热泵 LSQ25RP

额定输出功率 kw

113

电功率  kw

23.7

电源 50Hz  v

3N~50Hz 380V

自 重 量  kg

360

外形尺寸   mm

2010×980×1850

年均热效率 %

>380%

2、2625m3泳池池初始加温所需热量;
游泳池水恒温所需热量,应为下列热量的总和: 
(一)、水面蒸发和传导损失的热量; 
(二)、池壁和池底传导损失的热量; 
(三)、管道的净化水设备损失的热量; 
(四)、补充水加热需要的热量。 
   (1)、池水升温负荷(未加散热):
通常初始加温时间设计为48小时,则
Q1=487.5m?×1000×(28℃-5℃)/48h
=233593.8kcal/h
  (2)、游泳池水表面蒸发损失的热量。按下式计算: 

Qz=(1/β)ρ·y(0.0174 VW +0.0229)(Pb-Pq) A(B/B’)
      =(1/133.32)×1.0×582.39×(0.0174×2+0.0229)×(2644-1000)
×325m2×(760/760)
      =106938kcal/h
式中 Qz——游泳池水表面蒸发损失的热量(kcal/h); 
β——压力换算系数,取133.32Pa;
ρ——水的密度(kg/L);
у——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热(kcal/kg); 
VW ——游泳池或水上游乐池水面上的风速(m/s),一般按下列规定采用:室内          
游泳池或水上游乐池VW =0.2—0.5 m/s;露天VW =2—3 m/s; 
Pb——与泳池水温27℃对应的饱和空气的水蒸汽分压力(Pa); 
Pq——在70%湿度下,与室外温度10℃对应的水蒸汽压力(Pa); 
A——游泳池的水表面面积487.5(m2);
B——标准大气压力(Pa);
B’——当地的大气压力(Pa)。 

(3)、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:Qs=20%*Qz=106938kcal/h×20%=21387.6kcal/h
(4)、游泳池补充水加热所需的热量,应按下式计算: 
Qb=qbу(tr- tb)/t 
=9.8m3×1000kg/m3×(28℃-5℃)/24
=9391.7kcal/h
式中 Qb——游泳池补充水加热所需的热量(kcal/h); 
 qb——游泳池每日的补充水量(L),qb=2%V=487.5m?×2%=9.8m?; 
 у——水的密度(kg/L); 
 tr——游泳池水的温度(℃); 
 tb——游泳池补充水水温(℃); 
 t——加热时间(h)。
(5)、热负荷总归纳:
初始加温:
Q1 +(Qz+Qs)/2 =233593.8+(106938+21387.6)/2=297756.6kcal/h
平时恒温:Qz+Qs+Qb=106938+21387.6+9391.7=137717.3kcal/h
       (6)热水设备算选型
       1.1对应我司产品的技术参数,每台空气源热泵热水机组在环境温度-5℃时的输出功率为79100kcal/h,则初次加热需要的装机数量为:

热泵热水机组的在环境温度27℃技术参数

项目 参数 型号

热泵 LSQ25RP

额定输出功率 kw

113

电功率  kw

23.7

电源 50Hz  v

3N~50Hz 380V

自 重 量  kg

360

外形尺寸   mm

2010×980×1850

年均热效率 %

>380%

 
         初次加热选择在环境温度-5℃以上加热
         297756.6kcal/h÷79100kcal/h=3.7
         注:79100kcal/h=[113KW÷1.163×2.8/4(C0P)×1000]
应选择4台塞上阳光牌超低温空气源热泵能满足487.5立方游泳池初次加热。
3、游泳馆淋浴用热水100T(100000L),热水需要的热量∶
①.设水温5℃升至50℃
②按每天用热水100000L(kg)。
③加热所需的热量:
Q=100000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=4500000kcat
单位换算:1kcaI=1.163W.h
④总热量:
Q=5233500W=5233.5KW
⑤设机组加热14小时计算
Q每小时制热量=373.8KW
4. 选择塞上阳光牌空气源热泵机组,在环境温度-7度时,制热量为49KW,输入功率为23KW,现在按照冬天-7℃的时间段来选取空气源热泵机组,故选。裹br /> 373.8KW÷49KW=7.6台
根据以上综合计算,选取8台塞上阳光超低温空气源热泵机组能满足-7℃时100000L热水需求.
4、浴室淋浴用热水180T(180000L),热水需要的热量∶
①.设水温5℃升至50℃
②按每天用热水180000L(kg)。
③加热所需的热量:
Q=180000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=8100000kcat
单位换算:1kcaI=1.163W.h
④总热量:
Q=9420300W=9420.3KW
⑤设机组加热14小时计算
Q每小时制热量=672.8KW
4. 选择塞上阳光牌空气源热泵机组,在环境温度-7度时,制热量为49KW,输入功率为23KW,现在按照冬天-7℃的时间段来选取空气源热泵机组,故选。裹br /> 672.8KW÷49KW=13.7台
根据以上综合计算,选取14台塞上阳光超低温空气源热泵机组能满足-7℃时100000L热水需求.
5、新楼用热水20T(20000L),热水需要的热量∶
①.设水温5℃升至50℃
②按每天用热水20000L(kg)。
③加热所需的热量:
Q=20000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=900000kcat
单位换算:1kcaI=1.163W.h
④总热量:
Q=1046700W=1046.7KW
⑤设机组加热14小时计算
Q每小时制热量=74.5KW
4. 选择塞上阳光牌型空气源热泵机组,在环境温度-7度时,制热量为49KW,输入功率为23KW,现在按照冬天-7℃的时间段来选取空气源热泵机组,故选。裹br /> 74.5KW÷49KW=1.5台
根据以上综合计算,选取2台塞上阳光超低温空气源热泵机组能满足-7℃时20000L热水需求.
6、新楼用热水12T(12000L),热水需要的热量∶
①.设水温5℃升至50℃
②按每天用热水12000L(kg)。
③加热所需的热量:
Q=12000kg×〔50℃-5℃〕×1kcat/℃.kg=540000kcat
单位换算:1kcaI=1.163W.h
④总热量:
Q=628020W=628.02KW
⑤设机组加热14小时计算
Q每小时制热量=44.8KW
4. 选择塞上阳光牌空气源热泵机组,在环境温度-7度时,制热量为49KW,输入功率为23KW,现在按照冬天-7℃的时间段来选取空气源热泵机组,故选。裹br /> 44.8W÷49KW=0.91台
根据以上综合计算,选取1台塞上阳光超低温空气源热泵机组能满足-7℃时12000L热水需求.
四、综合计算:
1、比赛池:25*50*(2.0-2.3)需要24台超低温空气源热泵机组。
2、训练池:13*25*(1.4-1.6)需要4台超低温空气源热泵机组。
3、游泳池淋。盒枰?台超低温空气源热泵机组。
4、浴室淋。盒枰?4台超低温空气源热泵机组。
5、新楼淋。盒枰?台超低温空气源热泵机组。
6、新建楼淋。盒枰?台超低温空气源热泵机组。

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