泳池不管是夏天還是冬天池水溫度總保持在一定的溫度范圍之內,這種泳池就是所謂的恒溫游泳池。
恒溫泳池及其常用的加熱方式
a.國內目前使用得普遍的燃煤、燃油、燃氣鍋爐或電加熱方式
b.采用比較節能環保的太陽能熱水器加熱方式,即利用太陽能結合輔助熱源實現池水加熱恒溫
c.利用熱泵技術給池水加熱
1.恒溫泳池存在的常見問題(主要針對室內泳池)
1.1.健康問題
室內恒溫泳池池水表面的水汽蒸發,會使室內空氣含有大量的氯氨/三鹵甲烷,不僅對人體會有刺激作用,嚴重的是危害人的健康,其中三鹵甲烷可致癌。
1.2能耗問題
運行成本高,泳池水處理和泳池恒溫恒濕能耗過高,國外資料顯示,游泳池內90%以上的能量損失是由于蒸發造成的,這部分能量大部分以水汽(潛熱)的形式存在泳池空氣中,如采用傳統的通風除濕,一般要求排風量為每小時3倍的泳池室內容積,這在冬季會造成泳池室內的熱量大量損失掉,在夏季則會造成泳池室內的冷量大量損失。為了補充游泳池損失的能量,在傳統通風除濕方式中,游泳池不得不采用鍋爐、中央空調等提供大量的熱源或冷源向泳池內補充能量,耗費大量的能源費用。
1.3腐蝕問題
室內恒溫泳池由于表面容易使室內充滿潮濕含氯的空氣,當潮濕的含氯空氣遇到較冷物體就會凝結出冷凝水,冷凝水一方面會造成霧氣,影響室內游泳者觀看室外環境,另一方面由于室內泳池含有大量的氯,將會腐蝕建筑物,嚴重的時候會造成房屋垮塌等危險;大量氯的存在對熱泵機組的換熱器產生腐蝕作用,影響熱泵機組的使用壽命。
1.4舒適問題
游泳池室內空氣相對濕度過高,在夏季讓人感到發悶,使人感到極為不舒服;冬季容易形成凝結水(結露),影響人的舒適外也影響人的觀感。
由上面存在的問題可知,恒溫泳池熱泵不僅要求能實現給泳池水加熱,防止自身換熱器被腐蝕外,室內恒溫泳池熱泵還要求能處理泳池室內的空氣,讓游泳者在健康舒適的環境下鍛煉身體,并保護建筑物。
2.恒溫泳池熱泵開發應用方向
通過上面恒溫泳池的加熱方式的分析以及恒溫泳池存在的需解決的常見問題的探討,我們不難給恒溫泳池熱泵確定開發和應用方向:
21.首先產品必須節能是選用熱泵為泳池水加熱的前提條件
選擇熱泵作為泳池水的加熱方式,就是因為它的節能,這符合《游泳池給水排水設計規范》第7.2.3條中提出的“加熱設備應根據能源條件……綜合進行技術經濟比較確定”要求;當然也因為熱泵為環保無污染產品,機組一年四季全天候運行性能穩定,不受夜晚、陰天、下雨及下雪等惡劣天氣的影響,使用壽命長達15年以上,而且維護費用低。
考慮到長江以北的地區冬季比較寒冷,利用空氣源熱泵產生的熱量不足以加熱維持池水溫度,建議利用地下水作為熱源,因為地下水溫一年四季比較穩定,這樣就不用考慮冬季使用電加熱。
恒溫泳池熱泵應用時除了利用其加熱功能外,還應盡可能充分地利用其產生的冷量,以求大限度的利用機組能量,為用戶節省空調費用。目前有些泳池熱泵在應用時,只利用了它的加熱功能,而讓冷量白白浪費掉了,這對需要空調制冷的泳池館或泳池附近建筑是十分可惜的。這就要求設計方為用戶著想,選擇功能合理的熱泵機組,如加熱、制冷雙重功能的節能機組。
2.2開發符合泳池自身功能要求和特點的恒溫泳池熱泵產品
上面提出了有關泳池特別是室內恒溫泳池的常見問題,這就要求熱泵設計生產廠家提供相應的能夠解決這些問題的熱泵系列產品,來滿足用戶的要求,同時使游泳者真正舒適,游出健康。
2.2.1泳池一體機的功能
它主要是針對室內游泳池開發的產品,它集空調、除濕和池水加熱于一體,利用熱泵技術,將除濕加熱過程中的冷量回收利用,機組能克服高濕、高氯環境等諸多問題,通過春夏秋冬四季運行模式的改變,機組達到高效節能的運行。
2.2.2泳池一體機的工作原理
空氣處理系統將池水表面的蒸發熱充分回收,使之轉移進入池水和空氣中,彌補池水和空氣熱損,同時實現調節空氣的溫度濕度功能。該過程主要包括以下兩方面內容:
第一,暖濕空氣流經空氣過濾器及蒸發器,溫度下降,水汽凝結成冷凝水從空氣中分離出來,使空氣干爽,實現空氣除濕功能;同時,空氣冷卻、水汽凝結及冷卻過程中釋放出的熱能被冷媒(制冷劑)吸收;第二,冷媒(制冷劑)吸收的熱量,首先經熱交換器給池水加熱,實現池水加熱功能;余熱經空氣冷凝器,給冷卻的空氣加熱,實現空氣恒溫功能。
由于熱量經墻壁和窗戶等傳導散失以及要吸入新鮮空氣,當熱泵所產生的熱能不足以滿足要求時,由輔助空氣加熱器補充提供室內暖氣所需的熱量即可。整個機組只需提供其本身的運行電能,熱泵即按上述工作過程不斷循環運行,以較低的能耗,實現“空調、除濕和池水加熱”三大功能的和諧平衡。
2.2.3空氣處理循環
室內泳池館回風進入機組先經過空氣過濾器凈化處理到達蒸發器,高濕度的暖空氣遇到低溫的翅片(通常蒸發溫度比較低),水汽凝結成冷凝水從空氣中分離出來流回泳池(因為空氣濕度比較大,所以要使用擋水板),降溫除濕后的空氣由離心風機送到加熱冷凝器(系統通過空氣溫度控制分配加熱冷凝器和室外冷凝器熱負荷量),使空氣溫度回升至合理溫度后通過風管道送到室內(當室內溫度比較低時啟動輔助電加熱)。
2.2.4池水恒溫加熱
吸收了空氣熱量的制冷劑通過壓縮機循環把熱量部分傳給冷凝器給水加熱,因為空氣熱符合比較大,系統通常要使用室外空氣冷凝器((當室內溫度比較低時,室外冷凝器停用)。
5、結語
面對世界能源危機及環保要求,恒溫泳池加熱方式朝著節能環保方向選擇已成定局,這給恒溫泳池熱泵應用與發展提供了機遇。我們除了要求恒溫泳池熱泵在節能環保舞臺上當好角色外,要求它能具備制熱、制冷、除濕、凈化空氣、建筑/設備防腐等多種功能。
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