熱泵熱水器在泳池中的運(yùn)用 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(xùn)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(gè)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(gè)方面:(尤其是在別墅泳池設(shè)備的傳導(dǎo)中)1)游泳池池水因水面蒸發(fā),水面?zhèn)鲗?dǎo),池底和池壁傳導(dǎo)而不斷損失熱量。2)因人們在游泳池內(nèi)游泳,會(huì)損失一部分池水,必須不斷補(bǔ)充,而補(bǔ)充水需加熱,需要補(bǔ)充一部分熱量;3)此外,整個(gè)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(bǔ)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(fù)荷可以稱之為經(jīng)常性用熱負(fù)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(shí)段內(nèi),要求將池水全部放空,重新輸入溫水。如果補(bǔ)充的水是冷水(水溫在5-15℃),那么,加熱整池水需要的用熱量就是一次性沖擊負(fù)荷。 2游泳池池水溫度(恒溫泳池設(shè)備) 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(shè)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******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(fēng) 速0.05-0.1m/s 相對濕度50-60% 3室內(nèi)游泳館相對濕度(恒溫泳池設(shè)備) 維持室內(nèi)游泳館內(nèi)一定的相對濕度十分必要。當(dāng)室外溫度為-10℃,室內(nèi)空氣相對濕度為50-60%,設(shè)雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m時(shí),玻璃窗戶上仍會(huì)潮濕、結(jié)露;即使室外氣溫為-1℃,室內(nèi)為28℃ 時(shí),也會(huì)結(jié)露。因而游泳池場館必須除濕。 4游泳池用熱的負(fù)荷計(jì)算 前者提到,對于游泳池用熱的經(jīng)常性負(fù)荷,有: a.水面蒸發(fā)散熱; b.水面?zhèn)鲗?dǎo)散熱; c.池底,池壁傳導(dǎo)散熱; d.設(shè)備及管道散熱; e.補(bǔ)水加熱量; f.游泳場館淋浴等用熱; 由于蒸發(fā)散熱,傳導(dǎo)散熱等計(jì)算十分復(fù)雜,而且必須有游泳池結(jié)構(gòu)的詳細(xì)尺寸,氣象,土壤等資料,為了估算的方便,對于a,b,c,d四項(xiàng),可以合并為一項(xiàng),即:按游泳池水面面積m計(jì)的平均熱散失量??梢砸姳? 表1 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(jì)算:水溫27℃,空氣相對濕度50%,風(fēng)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(shí), 對流熱損失70―95W/㎡ 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(bǔ)充水時(shí)的補(bǔ)熱量400-600 W/㎡ 對于補(bǔ)水熱損失,可以按補(bǔ)水量及補(bǔ)水溫差進(jìn)行計(jì)算而得。游泳池每天補(bǔ)水量占游泳池容積的百分?jǐn)?shù)可見表2。 表2 游泳池類別 | 比賽池 | 訓(xùn)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(bǔ)充水量(%) | 3-5 | 3-5 | 3-5 | 5-10 | 10-15 | 10-15 | 15 | 5 | 5 |
方案設(shè)計(jì)中建議:露天池取10%=B1;室內(nèi)池取5%=B2。因補(bǔ)水需補(bǔ)熱的小時(shí)功率可按下式計(jì)算 P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW, (1-1) 式中:P-補(bǔ)水的補(bǔ)熱功率,kW; V-游泳池容積,m; B-補(bǔ)水量的百分?jǐn)?shù),%; t1-補(bǔ)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(jì)算及制熱所需負(fù)荷,可按常規(guī)計(jì)算。 對于一次性沖擊負(fù)荷,則按照換水量以及水溫升來計(jì)算其總用熱功率和小時(shí)用熱功率(機(jī)器所需的制熱功率)??傆脽峁β蔘Zh QZh=1.15×V×(t2-t1)×1000/860 kW, (1-2) 小時(shí)熱功率Ph=QZh/T kW, (1-3) 式中:V- 游泳池的總?cè)莘e,m; 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(jì)。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(shí)間換一次水,應(yīng)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(shí)間相對比較長,可以是一個(gè)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(gè)游泳池的場館,在計(jì)算負(fù)荷時(shí),可以將換水時(shí)間錯(cuò)開。在選擇主機(jī)時(shí),可按一個(gè)******容積的水池的一次性負(fù)荷來計(jì)算,也可以用換水周期的時(shí)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(shí)) | 類別 | 循環(huán)次數(shù) n(次/日) | 循環(huán)周期 T(小時(shí)) | 比賽、訓(xùn)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 |
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