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一、工程概況

1、項目概況：

廣州市某國際標準比賽池在室外，規(guī)格長度：50米，寬度：25米，深度：1.8米，通過計算得出泳池總?cè)萘繛?250立方米。泳池專用空氣源熱泵安裝在室外，廣州在2020-02-17最低氣溫5度，固選用常溫型泳池熱泵，泳池水恒溫在28~31℃。

泳池熱泵采用美國谷輪ZW系列壓縮機、超大面積蒸發(fā)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(tǒng)：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(tǒng)安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)無人管理。

2、需增設備：

熱    泵：27臺25P泳池熱泵機組

水    泵：熱水循環(huán)泵

熱水管線：PPR管 DN80

保溫材料：戶外管線為保溫管

3、設計依據(jù)及原則：

01、《建筑給水排水設計規(guī)范》（GB50015-2009）

02、《屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50207-2002）

03、《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50242-2002）

04、《建筑電氣安裝工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50303-2002）

05、《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》（GB50300）

06、《設備及管道保溫技術通則》（GB 4272）

07、《建筑荷載規(guī)范》（GBJ17-88）

08、《電氣裝置安裝工程低壓工程施工及驗收規(guī)范》（GB50254）

09、《制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規(guī)范》（GB/50274-98）

10、《自動化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準》（GBJ131-90）

二、方案設計

1、設計參數(shù)：

1.1室外氣象條件:

冬季室外干球溫度（當?shù)刈罾湓缕骄鶜鉁兀?5℃；

冷水計算溫度（當?shù)刈罾湓缕骄疁兀?5℃

1.2. 設計參數(shù):

1）游泳池恒溫設定：30±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30℃，由于池區(qū)位于室外，在冬季時室外平均環(huán)境溫度約15℃，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，2250000L；

       c——水的定壓比熱容，c=1kcal/（kg）；

      ——水的密度，1kg/L；

      ——貯熱水箱內(nèi)水的終止溫度，30；

      ——水的初始溫度，15；

      ——加溫設計時間，48h；

Q1＝2250000L×（30℃－15℃）/ 48h＝703125kcal/h

（2）恒溫

池水平時恒溫系統(tǒng)熱負荷包括：池水水面蒸發(fā)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(fā)損失的熱量。按下式計算：

式中 Qz——游泳池水表面蒸發(fā)損失的熱量（kcal/h）；

β——壓力換算系數(shù)，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(fā)汽化潛熱，580kcal/kg；
VW ——游泳池或水上游樂池水面上的風速（m/s），室外VW ＝2～3 m/s；
Pb——與泳池水溫30℃對應的飽和空氣的水蒸汽分壓力，4238Pa；
Pq——在70%濕度下，與室外溫度15℃對應的水蒸汽壓力，1704Pa；
A——游泳池的水表面面積，m²；

B——標準大氣壓力，101325Pa；
B’——當?shù)氐拇髿鈮毫Γ?01325Pa。
Qz ＝（1/133.32Pa）×1.0kg/L×584kcal/kg×(0.0174×3m/s+0.0229)×(4238Pa-1704Pa)×1250m²×(101325Pa/101325Pa)＝1042015kcal/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(fā)損失熱量的20%計算確定：

即：Qs=20%×Qz=1042015kcal/h×20%=208403kcal/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),2250000L×5%；
         у——水的密度，1.0kg/L；
         tr——游泳池水的溫度，30℃；
         tb——游泳池補充水水溫，15℃；
         T——加熱時間，24h。

    Qb＝2250000L×5%×1.0kg/L×(30℃-15℃)/24＝70312kcal/h

5、熱負荷總歸納：

水池初次加溫：Q1+Qz+Qs=703125kcal/h+1042015kcal/h+208403kcal/h=1953543kcal/h

水池平時恒溫：Qz+Qs+Qb=1042015kcal/h+208403kcal/h+70312kcal/h=1320730kcal/h

3、設備選型：

每臺25匹超低溫泳池熱泵在室外環(huán)境溫度15℃時的輸出功率為73960kcal/h。

①初始加溫裝機容量：1953543kcal/h÷73960kcal/h.臺=26.41臺

②水池恒溫裝機容量：1320730kcal/h÷73960kcal/h.臺=17.85臺

③選型該項目選擇27臺25匹空氣源熱泵熱水機組可滿足加熱恒溫。

三、運行成本分析

1、基本數(shù)據(jù)：

1、能源單價：電費1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＝1320730kcal/h×24h=27735330kcal。

年均熱量約為50%左右，即13867665kcal

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：13867665kcal÷(860kcal×400%)×1元/kwh = 4031元/天

15℃環(huán)境溫度初次加熱費用:21.5KW×27臺×48小時×1元/kwh = 27864元