游泳池熱負荷計算大全.doc

. . . .游泳池的熱損失及用熱要求(游泳池熱負荷) 北京百得燃燒器有限公司提供 1.1 游泳池的熱損失 游泳池有室外露天游泳池（場）以及室內(nèi)溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質(zhì)分，有比賽池，訓練池，跳水池，兒童戲水池等；從經(jīng)營性質(zhì)分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內(nèi)游泳池，也有私人別墅住宅內(nèi)的游泳池等。但無論何種游泳池，都有一個要求維持池水溫度恒定的要求，池水的溫度因使用性質(zhì)不同而異。游泳池的熱損失有下列幾個方面： 1）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。 2）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； 3）此外，整個游泳池的設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。 1.2 游泳池池水溫度 一般室內(nèi)游泳池池水溫度為24-29，室外的為22-30。如室內(nèi)游泳館有完善的空調(diào)采暖設施，可以取為25；如果氣溫低，可以取為27。熱損失與池水溫度高低有關(guān)，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關(guān)。一般室內(nèi)環(huán)境溫度比池水溫度高1-2。國外資料表明：室內(nèi)游泳池最佳環(huán)境參數(shù)為： 空氣溫度 26-30 池水溫度 25-28 地面溫度 30-32 風 速 0.05-0.1m/s 相對濕度 50-60% 1.3 室內(nèi)游泳館相對濕度 維持室內(nèi)游泳館內(nèi)一定的相對濕度十分必要。當室外溫度為-10，室內(nèi)空氣相對濕度為50-60%，設雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m2時，玻璃窗戶上仍會潮濕、結(jié)露；即使室外氣溫為-1，室內(nèi)為28 時，也會結(jié)露。因而游泳池場館必須除濕。 1.4 游泳池的用熱負荷計算 前者提到，對于游泳池用熱的經(jīng)常性負荷，有： a.水面蒸發(fā)散熱； b.水面?zhèn)鲗幔?c.池底，池壁傳導散熱； d.設備及管道散熱； e.補水加熱量； f.游泳場館淋浴等用熱；由于蒸發(fā)散熱，傳導散熱等計算十分復雜，而且必須有游泳池結(jié)構(gòu)的詳細尺寸，氣象，土壤等資料，為了估算的方便，對于a,b,c,d四項，可以合并為一項，即：按游泳池水面面積m2計的平均熱散失量?？梢砸姳? 表1 更多內(nèi)容參見北京百得燃燒器公司官網(wǎng)， 里面的專業(yè)知識。 環(huán)境溫度 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30 露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302 游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639 室內(nèi) KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172 游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325 表中數(shù)值按下列條件計算：水溫27，空氣相對濕度50%，風速：室內(nèi) 0.5m/s;室外 2 m/s 國外資料介紹，對于露天游泳池的熱損失，也可以按下列數(shù)據(jù)估算；在水溫為23，平均氣溫10-12時， 對流熱損失 7095W/ 輻射熱損失 60-80 W/（夜間） 輻射得熱量 180 W/白天 蒸發(fā)熱損失 350-700 W/ 補充水時的補熱量 400-600 W/ 對于補水熱損失，可以按補水量及補水溫差進行計算而得。游泳池每天補水量占游泳池容積的百分數(shù)可見表2。 表2 游泳池類別 比賽池 訓練池 跳水池 室內(nèi)公共池 露天公共池 兒童池 幼兒池 水球池 游泳跳水合一池 補充水量（%） 3-5 3-5 3-5 5-10 10-15 10-15 15 5 5 方案設計中建議：露天池取10%B1；室內(nèi)池取5%B2。因補水需補熱的小時功率可按下式計算 P(VB1000/24)(t2-t1)/860 kW， （1-1） 式中：P-補水的補熱功率，kW； V-游泳池容積，m3； B-補水量的百分數(shù)，%； t1-補水初溫，； t2-池水溫度，。 至于游泳館所用的淋浴、洗滌等生活熱水用量的計算及制熱所需負荷，可按常規(guī)計算。 對于一次性沖擊負荷，則按照換水量以及水溫升來計算其總用熱功率和小時用熱功率（機器所需的制熱功率）。總用熱功率QZh QZh=1.15V（t2-t1）1000/860 kW， （1-2） 小時熱功率PhQZh/T kW， （1-3） 式中：V- 游泳池的總?cè)莘e，m3； t2- 池水所需溫度，； t1- 冷水溫度，； T- 換水周期，h； 1.15-考慮在換水周期內(nèi)的熱損失附加值。 一般初次充水或換水的周期T為24-48h計。也就是說，要求在24-48h內(nèi)完成整池的換水。至于間隔多長時間換一次水，應根據(jù)用戶對于游泳池的使用要求和經(jīng)營情況而定。由于池水是在不斷循環(huán)過濾和消毒的，間隔時間相對比較長，可以是一個月，半年、甚至一年，對于桑拿浴性質(zhì)的水池，有可能是一天換一次水。對于有幾個游泳池的場館，在計算負荷時，可以將換水時間錯開。在選擇主機時，可按一個最大容積的水池的一次性負荷來計算，也可以用換水周期的時間長短來調(diào)整。各種不同的游泳池的循環(huán)次數(shù)和周期可見表3。 表3 類別 循環(huán)次數(shù) n（次/日） 循環(huán)周期 T（小時） 類別 循環(huán)次數(shù) n（次/日） 循環(huán)周期 T（小時） 比賽、訓練池 4-2.4 6-10 公用池 4-3 6-8 跳水、私人池 3-2 8-12 兒童池 6-4 4-6 跳水、游泳合一池 3-2.4 8-10 幼兒池 24-12 1-2 游泳池循環(huán)加熱以及補水加熱的一般做法可見圖1。 3.2 設計計算及步驟 3.2.1 已知條件： 1）游泳池容積： 300m3 2）淋浴等日用熱水量和溫度:6750升（55） 3）池水溫度及游泳池的室內(nèi)氣溫：池水溫度27 ，室溫28。 4）當?shù)貧鉁仄骄担捍呵锛荆?-5、9-11月） 23； 夏季（6-8月） 28；冬季（12-2月） 15.37。 5）極端最高氣溫 38.7 ； 極端最低氣溫 0.2 6)當?shù)刈詠硭疁兀ㄆ骄担憾?5、春秋季17.5、夏季20、最低水溫10 3.2.2 熱負荷計算 1）一次性沖擊負荷（初次充水或換水） 應以冬季的工況計算，自來水溫度取最低值：10；換水周期24-48小時，本案取48小時。則：P2h=1.15V(t2-t1)1000/(86048)=1.15300(28-10)1000/86048 =150.44kw 2）日經(jīng)常負荷： （1）彌補散熱損失負荷：當池水水溫為27，室溫為28時，查表1，得每平方米的池水散熱量為372W/m2；小時散熱負荷Ph1=200372/1000=74.4kW；日散熱負荷為Qh1=74.424=1785.60kWh （2）補水補熱負荷：以每日補水量為5%的池容積計，冬季工況冷水溫度為15時，小時補水補熱負荷Ph2=VB1000/24(t2-t1)/8600.95 =3000.051000(28-15)/(241600.95)=9.95kW 日補水補熱負荷Qh2=Ph224=9.9524=238.68kwhr （3）淋浴等用水量及日用熱負荷Qh3：日用熱水量6750升/日（55）；設小時最大流量為1/3的日用熱水量（每場次用水量）， Wh=W/3=6750/3=2250升/小時。 日用熱負荷Qh3=W(55-15)/(8600.05)=675040/817=330.48kwhr 該游泳池日使用熱負荷為 Qh=Qh1+ Qh2+ Qh3 =1785.6+238.68+330.48 =2354.76kW。 3.2.3 主機選型計算 1）滿足冬季一次換水要求，初選主機及臺數(shù)，然后校核工作時數(shù)是否在24-48小時之間。并且以冬季平均日氣溫及最低冷水水溫來計算 （1）初選某公司300型熱泵熱水機組。該主機在氣溫為15.37時，其輸出熱功率為80.59kW，輸入功率為25.07 kW。 （2）主機臺數(shù)N=P2h/80.59=150.44/80.59=1.8647臺 （3）初取2臺 （4）主機工作小時數(shù)H=（ P2h 48）/（80.592）=（150.4448）/（80.592）44.8小時（符合48小時內(nèi)的要求） 2）經(jīng)常日用熱負荷下，主機日工作小時核算 （1）以冬季工況計算： H1= Qh/（80.592）=2354.76/（80.592）=14.61小時。 3）極端最低氣溫下，主機24小時全開時，所需輔助電加熱量計算： 當?shù)刈畹蜌鉁貫?.2，熱泵主機的輸出功率為47.4 kW， 輸入功率為19.58 kW。 主機24小時的總制熱總量：47.4224=2275.20 kW 極端最低氣溫下，日經(jīng)常用熱負荷也會因上水溫度（自來水溫）下降而增大，Qh1=1785.6 kW Qh2=3000.051000(28-10)/8600.95=330.48 kW Qh3=W(55-10)/8600.95=675045/817=371.78 kW 總?cè)战?jīng)常負荷為：1785.6+330.48+371.78=2487.86 kW 欠缺電量為2487.86-2275.20=212.66度 所需輔助電加熱的功率為212.66/24=8.86 kW，設計取10 kW。 3.2.4 蓄熱水箱的臺數(shù)及容積計算： 根據(jù)本流程要求，應采用2個水箱，1個水箱具有循環(huán)（中間）水箱的作用，且作為加熱池水循環(huán)熱水系統(tǒng)的緩沖罐。另一個具有蓄熱水箱作用，滿足淋浴等高峰用水的需要。另外，其容積應從滿足兩方面要求來考慮。 1）循環(huán)熱水流量：池水小時散熱量：74.4 kW860=63980kcal/hr， 設加熱水由55降低至50，則要求循環(huán)加熱水量為：63980/（55-50）0.05=13470l/hr=13.47m3/hr。 2）緩沖罐容積取為30分鐘流量，則V=13.47*30/60=6.735 m3 。 3）淋浴用熱的高峰用水量：以每批計，最大用水量為2250 l 。 4）所需水箱的有效容積：6.735+2.250=8.985 m3 設計取用6 m3水箱2個，共12 m3 。 根據(jù)上述的計算，本案的設備如下： HAM300型熱泉熱水機組 2臺 輔助電加熱器10 kw 1臺（放在水箱內(nèi)） 水箱6 m3 2臺 3.3 方案的經(jīng)濟性 如果能利用室內(nèi)游泳池的濕熱空氣作為熱泵熱水機組的熱源。由主機蒸發(fā)器吸熱去濕后，再將主機出來的干冷空氣直接打入游泳池空間或作為室內(nèi)游泳池空調(diào)的補充新風，則可以大大減少機組用電量，并達到免費去濕、降濕的目的。主機選型時，可按氣溫為28計算。此時， 300型主機的輸出功率為108.2kw，輸入功率為27.98kw ,日用經(jīng)常性熱負荷為2446.52 kW。2臺主機的工作小時為 H1=2446.52/108.22=11.31小時。 1. 若不給自己設限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。2. 若不是心寬似海，哪有人生風平浪靜。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮