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泳池恒溫工程解決方案
時間：2017-02-15
某室內游泳館泳池，長度：12米，寬度：4米，深度：1.5米，泳池水總容積72立方米。為滿足用戶全年使用的需求，泳池水全年恒溫在27攝氏度~30攝氏度，故推薦環節能環保型的泳池專用熱泵熱水機組。泳池專用熱泵熱水機組主件采用：美國谷輪高溫壓縮機、超大面積蒸發器、防腐蝕鈦管換熱器、電子膨脹閥、自動除霜裝置、整個智能控制系統：采用全自動控制、恒溫補水，24小時準確進行水溫、水位檢測，保證系統安全穩定運行，實現無人管理。
2、需增設備：
熱泵：2臺6P泳池熱泵熱水機組
水泵：熱水循環泵
熱水管線：PPR管 DN65
保溫材料：戶外管線為保溫管
3、設計依據及原則：
01、《建筑給水排水設計規范》（GB50015-2009）
02、《屋面工程質量驗收規范》（GB50207-2002）
03、《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》（GB50242-2002）
04、《建筑電氣安裝工程施工質量驗收規范》（GB50303-2002）
05、《建筑工程施工質量驗收統一標準》（GB50300）
06、《設備及管道保溫技術通則》（GB4272）
07、《建筑荷載規范》（GBJ17-88）
08、《電氣裝置安裝工程低壓工程施工及驗收規范》（GB50254）
09、《制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規范》（GB/50274-98）
10、《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》（GBJ131-90）
方案設計
1、設計參數：
1.1室外氣象條件:
冬季室內干球溫度（當地最冷月平均氣溫）：7℃；
冷水計算溫度（當地最冷月平均水溫）：8℃
1.2. 設計參數:
1）游泳池恒溫設定：28±1℃。
2）水的比熱C取1kcal/kg?℃。
2、熱力計算及設備選擇：
假設泳池設計水溫為28℃，由于池區位于室外，在冬季時室內平均環境溫度約20℃，空氣相對濕度70%。
（1）初始加溫(未加上加熱過程中的散熱)
由于泳池水量過大，初始加溫時間設計為48小時，則
式中： ——游泳池加熱所需的熱量（kcal/h）；
——平日均用水量，72000L；
c——水的定壓比熱容，c=1kcal/（kg?℃）；
——水的密度，1kg/L；
——貯熱水箱內水的終止溫度，28攝氏度；
——水的初始溫度，8攝氏度；
——加溫設計時間，48h；
Q1＝72000L×（28℃－8℃）/ 48h＝30000kcal/h
（2）恒溫池水平時恒溫系統熱負荷包括：池水水面蒸發損失的熱量；池水表面、池底、池壁、管道和設備的傳熱熱損失；補充水所需要的熱量。
1、游泳池水表面蒸發損失的熱量。按下式計算：式中
Qz——游泳池水表面蒸發損失的熱量（kcal/h）；
β——壓力換算系數，取133.32Pa；
ρ——水的密度，1.0kg/L；
у——與游泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發汽化潛熱，584kcal/kg；
VW ——游泳池或水上游樂池水面上的風速（m/s），一般按下列規定采用：室內泳池VW ＝0.2～0.5 m/s；室外泳池 VW ＝2～3 m/s；
Pb——與泳池水溫28℃對應的飽和空氣的水蒸汽分壓力，3780Pa；
Pq——在70%濕度下，與室內溫度7℃對應的水蒸汽壓力，620Pa；
A——游泳池的水表面面積，平方米；
B——標準大氣壓力，760Pa；
B’——當地的大氣壓力，760Pa。
Qz ＝（1/133.32Pa）×1.0kg/L×584kcal/kg×(0.0174×0.5m/s+0.0229)×(3780Pa-620Pa)×48平方米×(760Pa/760Pa)＝20993kcal/h
2、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和設備等傳導所損失的熱量，應按游泳池水表面蒸發損失熱量的20%計算確定：
即：Qs=20%×Qz=20993kcal/h×20%=4198kcal/h
3、游泳池補充水加熱所需的熱量，應按下式計算：
式中 Qb——游泳池補充水加熱所需的熱量(kcal/h)；
qb——游泳池每日的補充水量(L),72000L×5%；
у——水的密度，1.0kg/L；
tr——游泳池水的溫度，28℃；
tb——游泳池補充水水溫，8℃；
T——加熱時間，24h。
Qb＝72000L×5%×1.0kg/L×(28℃-8℃)/24＝3000kcal/h
5、熱負荷總歸納：
水池初次加溫：Q1+(Qz+Qs)/2=30000kcal/h+(20993kcal/h+4198kcal/h)÷2=42596kcal/h
水池平時恒溫：Qz+Qs+Qb=20993kcal/h+4198kcal/h+3000kcal/h=28191kcal/h
3、設備選型：
每臺6匹泳池熱泵熱水機組在室外環境溫度7℃時的輸出功率為15000kcal/h。
①泳池恒溫裝機容量：28191kcal/h÷15000kcal/h.臺=1.87臺
②初始加溫裝機容量：42596kcal/h÷15000kcal/h.臺=2.84臺
③選型該項目選擇2臺6匹泳池熱泵熱水機組可滿足恒溫。
（未盡方案，可根據客戶要求另行設計）
主要設備參數
1、泳池熱泵機組參數：
6P泳池熱泵機組的主要性能指標 | ||||
項目 型號 | 6p泳池熱泵機組 |
| ||
電源 | 3Ph-380V-50Hz | |||
輸入功率 | KW | 5 | ||
制熱量 | 輸出功率 | KW | 25 | |
能效比 | COP | 250%～500% | ||
冷媒形式 | R22 | kg | 3.5 | |
冷凝器 | 型式 | / | 鈦管換熱器 | |
水側壓降 | kPa | 12 | ||
循環管接口 | DN32×2 | |||
風機數量 | piece | 1 | ||
風機輸入功率 | W | 250×1 | ||
防水等級 | / | IPX4 | ||
出水溫度 | ℃ | 默認55 | ||
水流量 | M3/h | 8 | ||
進/出水管接口 | mm | DN40 | ||
噪聲 | dB | ≦60 | ||
機組重量 | kg | 200 | ||
外形尺寸 | 長×寬×高 | mm | 710×710×1010 | |
凈重 | kg | 200 | ||
毛重 | kg | 208 | ||
附：額定制熱測試工況：室外干/濕球溫度24℃/19℃，熱水進水溫度27℃。
2、配件參數：
2.1．壓縮機
泳池機組主要零部件都采用國際知名品牌，核心部件壓縮機采用美國谷輪渦旋式壓縮機，跟其他壓縮機相比，壓縮機能力和效率都會提高10%-15%,它具有高強度的耐高溫高壓和抗液擊能力，完善的內置保護裝置，使壓縮機在各種惡劣的環境中都能高效的運行。
2.2．節流裝置
采用進口的電子膨脹閥，相當于500條毛細管的調節能力，數碼脈沖控制，與熱力膨脹閥相比具有更加明顯的優勢，能夠大范圍的調節制冷劑流量，具有感溫快，控制精度高，智能化調節的特點，是目前制冷行業最先進的節流控制技術。
2.3．泳池專用鈦管式換熱器
采用進口高效純鈦管合金設計，具有高強度的抗腐蝕能力，而且換熱面積更大，換熱效率更高，不容易結水垢堵塞以及防震動和凍裂的優點。泳池機組均采用優質的釬焊鈦管合金換熱器，采用優質鈦合金整體成型，具有超強的抗腐蝕能力。
2.4．蒸發器
采用優質的親水鋁箔波紋片，內螺紋管制作而成。具有優秀的滑水性和防結霜能力，提高換熱器的傳熱系數和效率，波紋片能夠更好的防止塵埃的堆積，更容易被清洗，比普通的光箔和平片性能提高10%。先進的流路設計，保證蒸發器內制冷劑分流均勻，確保整個蒸發器面積得到最全面的使用。
2.5．先進和完善的控制系統
集所有功能于一體的控制板，無需另加控制箱就可以實現工程系統所需要的功能，所有功能在控制板上可智能控制和調節.包括工程上所用到的補水,回水,循環水泵,定時供水,高水位,低水位.定時開關機以及各種保護功能都齊全.能夠自動轉換循環模式和直熱式模式,而且任何所有機型可以通用一塊電路板,包括3P-50P所有機型,能夠通過機型選擇開關來選擇.是熱泵行業功能最齊全，性能較穩定的控制裝置，真正實現人機分離的智能化控制系統。
成本分析
1、基本數據：
1、能源單價：電費0.65元/kwh(平均電價)
2、運行費用計算：
水池平時恒溫時，維持一天的熱量：Q＝28191kcal/h×24h=676344kcal。
年均熱量約為50%左右，即338172kcal
不同冷水溫度，所需加熱熱量不同，運行費用亦會有所變化。
泳池恒溫：676344kcal÷(860kcal×380%)×0.65元/kwh = 134元/天
7℃環境溫度初次加熱費用:5KW×2臺×47.84小時×0.65元/kwh = 311元
售后服務
1、熱泵的品質保證及服務承諾：
1、熱泵壽命約15年，相關的主要零部件壽命與熱泵壽命同步。
2、我們承諾對冷暖熱泵整機免費保修1年，終身上門維修。
3、我們在各個銷售網點設有專用庫房，備件存量可以滿足該中心轄區內兩個月的維修需要，隨時保證在產品壽命期內對易損零部件的充足供應。
4、本市用戶12小時內服務到位，郊區用戶24小時內服務到位，外地用戶72小時內服務到位。特殊用戶可以保證在6小時內服務到位。
5、我們提供的服務都是連續進行的，保證一次性為用戶解決問題。
2、產品的現場安裝與調試：
1、產品在安裝過程中，公司將派技術人員常駐現場，進行示范安裝、調試和技術服務，并對安裝質量和調試結果負責。
2、產品的安裝應嚴格按照說明書及安裝規范進行安裝，保證熱泵正常運行及便于今后維修。
3、公司的產品不需要特殊的支架或吊架。
4、公司的產品的生產、運輸、服務等都有嚴格的質量保證體系。
5、公司對水管、電路的連接都有嚴格的規定，保證連接可靠、不影響其他設備、并且便于維修更換。
6、公司的產品屬于民用產品，噪音水平極低，因此可以忽略不計。
3、產品知識培訓及產品的日常維護：
1、在安裝驗收完畢后，公司會對用戶提供適當的培訓，保證用戶熟悉所有細節、保證設備運行獲得最大的效率。
2、熱泵產品操作維護十分簡單，因此培訓課程在1天之內完全可以完成。
3、產品設計先進、結構優良，用戶只需定期拉動排污閥放水，其他不需任何保養和維護。
4、保修期外的產品維修服務：
1、在保修期結束之前，公司將對熱泵進行一次全面檢查，免費解決出現的問題。表明故障情況、維修情況等信息，并要求用戶簽字認可。
2、保修期一年結束之后，公司的本產品實行終身上門維修服務。這是一項公開的服務政策和承諾，公司也有專門的維修收費標準和服務范圍，維修時維修人員須向用戶出示以上標準。
3、在產品的壽命周期內，公司以優惠價格保證供應相關的備品備件。
5、熱泵安裝操作規范：
1、安裝熱泵必須由公司授權的人員進行。
2、安裝熱泵，必須嚴格按照隨機所附的《安裝使用說明書》進行。任何熱泵都不能裝在建筑的外墻上或防護欄上。
3、安裝時遇到特殊情況，必須征求用戶意見并和用戶協商解決。
4、所有熱泵的進、出水管必須采用能承受與熱泵相同工作壓力的硬管，與熱泵配套安裝的管件，如單向閥、截止閥、閥門等，必須采用專業生產廠家生產的合格產品。
5、調試前應對管道及接頭進行氣密性檢查，保證管道不漏水。
6、采暖機組的排水管口應接入地漏，防止意外情況下排出的水損傷用戶的財產。
7、安裝電路及控制器時，選用的電源線必須與熱泵的功率匹配；地線與零線必須嚴格分開；無漏電保護的應建議用戶安裝漏電保護開關。
8、熱泵安裝完畢，應對所有的冷、采暖管路進行耐壓和檢漏試驗。
9、熱泵安裝完畢，應進行基本工作性能和安全性能的檢查。
10、熱泵一切正常之后，應培訓用戶正確的使用方法和有關的注意事項。
6、熱泵安裝質量標準
1、安裝完畢熱泵，其位置和四周空間應滿足以下要求：
（1）熱泵必須安裝在室外，必須是通風良好的地方；
（2）熱泵排氣口不能對準窗戶；
（3）熱泵周圍500mm范圍內不能有易燃、易爆物品；
（4）熱泵周圍必須留有便于維護和拆卸的空間。
2、電熱泵的線路連接必須牢固不易脫落，各種保護裝置作用良好。
3、電線管道必須用能防火的管線連接，管道及接頭應無漏水。
4、熱泵的冷、采暖管路在規定水壓范圍內應無漏水。
5、熱泵的溫度控制裝置應作用靈敏，在規定的溫度應能自動切斷電源。
6、整個熱泵及管路系統應整齊、美觀、實用。
