北京八达岭游泳池调温除湿空调方案

常州爱斯特空调设备有限公司PAGE北京八达岭游泳池调温除湿空调方案项目名称：北京八达岭室室内泳池项目内容：调温除湿空调调工程项目负责人：联系电电话：联系单位：常州爱爱斯特空调设设备有限公司司一、设计要求及依据：1、项目描述及要求本项目位于北京。北京年平均气温11.4℃左右，夏季温暖，冬季寒冷干燥。该室内游泳池面积218平方米，水体积327立方米，设计水温为27℃，另外儿童深水池26平方米，儿童浅水池10平方米，设计水温30℃。馆内空气温度为28℃，相对湿度为65%.此游泳池，开放时间需要对室内空气除湿，保证室内空气质量，保护人的健康，没有冷凝水破坏装饰，毁坏建筑物等，同时要求游泳场馆设备安全可靠、高效经济、操作简便，运行可靠，运行费用低。值得注意的是，只要将游泳池室内的空气温度保持得高于池水温度，就可降低池水的蒸发速度。如果放任气温下降得低于池水温度，那么就会大大增加蒸发损耗及保持需要的室内状态所需要的能源。2、设计依据及原则：甲方提供的相关图纸资料《游泳池和水上游乐池给排水设计规程》（CECS14：02）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）《人工游泳池水质卫生标准》（GB9667-1996）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-2001）《水泵隔振技术规范》（CECS59-1994）《压缩机，风机，泵安装工程施工及验收规范》（GB50275--1998）二、关于室内游泳池空间、池水除湿加热恒温系统：1、一般室内泳池工程中容易存在的问题:对于室内泳池，日常能源消耗主要是空调和池水加热制冷所消耗的费用，因此选择合适的空调和池水加热系统非常重要。针对于泳池区空调和水加热部分的设计建设，一般普通项目往往存在能源费用高、冬季玻璃起雾结露、装饰被腐蚀、氯味充满各处等等情况，下面我们将存在的问题一一剖析：(1)、设计系统是单独分散的一般设计是暖通专业负责区域空调设计，能满足夏天制冷、冬季制热的要求。给排水专业池水加热一般采用燃气热水炉加热水，然后经过板式换热器进行循环水热交换，或者采用电加热，也能满足池水加热。但由于暖通和给排水两专业的割裂，不能使能源深刻综合利用，一方面空调的大量热量浪费，而另一方面池水又要热量来加热。(2)、除湿问题突出空调设计除了空调温度的调节，另一项是湿度的调节。泳池区是高湿环境，易造成细菌、霉菌、病毒的大量繁殖，破坏空气质素，破坏装饰。夏季由于是空气制冷过程，湿度基本还可以得到控制；但到了春秋冬季，没有除湿过程，湿度无法控制，因此说泳池区空调设计首先是除湿的设计。(3)、氯味充满空间，腐蚀性强普通空调设计采用集中通风回风形式或空调主机+风机盘管形式。由于泳池区既有水的大量蒸发，又有氯气挥发，使空气中水蒸气含量、氯含量提高，增加空气的腐蚀性和空气对空调主机或风机盘管的腐蚀，提高了设计新风量。(4)、操作较困难由于泳池区存在着空调除湿和各种池水温度的控制，分散的系统处于动态的工作状态中，操作困难，造成能源的浪费是很正常的。在本项目中，我们推荐采用泳池专用除湿热泵加热的方式。2、除湿热泵系统简介：（1）、泳池状况分析及解决方法：泳池池水的热损失主要为池水表面蒸发损失，约占总损失的85％；其它如水表面、池底池壁、管道设备等传导热损只占总热损的15％左右。池水表面蒸发，造成泳池区空气湿度变大，如不及时除湿以控制合适的湿度，天花板、墙壁玻璃面上会凝结水滴，造成严重的腐蚀室内装潢和人体感觉不舒适。常规的除湿方式既是外排暖湿空气，补进室外干燥空气并将其加热至室温。由此可见，常规“加热＋空调”方式，能源损失很大，一方面需补充热量加热泳池水，另一方面又需补充热量加热空气，运行能耗费用较高。针对以上普遍存在的问题，我司提出以下系统解决方案：1）.能耗过高的对策:加热设备采用ASTERAS调温除湿空调能源再生系统，在春、夏、秋三季完全可以利用回收的游泳池表面蒸发的水蒸汽免费进行加热，只是在初次加热或冬季寒冷季节才需要利用辅助热源进行部分热量的补充。2）.潮湿的含氯空气对结构、装修腐蚀的对策：室内恒温泳池，由于水面蒸发的原因，导致室内相对湿度过高，泳池空气中的含氯空气在遇冷时，容易凝结成水，对游泳池空间和临近空间的建筑结构造成腐蚀，所以我们选择ASTERAS调温除湿空调，通过主机和合理的系统设计，可以确保室内空间的恒温、恒湿和泳池恒温，确保空气质量，避免凝结水的产生。①.设备通过全自动控制，精确控制室内相对湿度，确保室内不会因为相对湿度过高而导致结构腐蚀和装修破坏；②.机组本身防腐蚀：该产品是ASTERAS由公司生产，它通过以下措施，确保机组本身不被含氯空气的腐蚀，包括：a.将压缩机与主机的风系统独立，确保设备的心脏压缩机不被含氯的空气腐蚀；b.蒸发器和表冷器采用铜管铝翅片，确保不被腐蚀；c.机组外壳也采用了特殊的防腐喷涂处理等措施。③.为了避免泳池空间的含氯空气对邻近房间的影响，我们的系统设计，采用负压设计，将排风量控制在超过新风量的10%左右，确保新鲜空气可以透过门窗和微细的缝隙进入泳池空间，而泳池空间的空气不会扩散至其它房间。（2）ASTERAS调温除湿空调的工作原理：设备的风机从游泳池室内抽入温暖潮湿的空气。该空气流经蒸发器（除湿机）盘管，将热能传递给冷液态制冷剂。这种能量交换可使空气温度降至其露点以下，在蒸发器盘管上形成结露。形成的水分流入设备的承液盘中。液态制冷剂流过蒸发器之后就变为一种低温低压的气态制冷剂。低温气态制冷剂然后进入设备的压缩机，经压缩变为高温气态。在进入压缩机期间，制冷剂吸收了用于操作压缩的能量。这种高湿气态制冷剂要么流过空气再加热盘管（冷凝器）、池水冷凝器，要么流过任选空调冷凝器，可以是风冷式，也可以是水冷式。需要空气加热时使用再加热盘管。制冷剂与来自蒸发器的较冷的经过除湿的气流进行能量交换。这可使气流温度升高后达到加热目的。如果池水需要加热，制冷剂就流入池水冷凝器，将能量施加给进入的池水。在给池水加热的同时，制冷剂也冷凝成温暖的液态。如果需要进行空气冷却，制冷剂就绕过再加热盘管和池水冷凝器流向辅助风冷式冷凝器，让来自蒸发器的冷空气向室内游泳池提供空间冷却。热泵加热能力=消耗的电能+从环境中吸收的热量ASTERAS调温除湿空调工作原理图（3）除湿、空调、池水加热方式的选择室内恒温泳池的池水加热、除湿、空调系统，常规方式：采用“池水加热”+“空调”两个相对独立的子系统，通过人工调节，促使两者达到工况平衡；通过需配置热水锅炉、换热器、循环水泵、空调机组、空气除湿装置等一系列设备。仅从技术而言，由于“池水加热”和“空调”相对独立，靠人工调节其平衡，则操作管理及技术要求很高，需配备熟练的专业技工；同时，要保证泳池四季恒温，两个子系统的运行工况始终处于动态变化状况，靠人工调节平衡，可操作性较差。本方案推荐采用室内泳池专用的、集“调温、除湿、通风”三功能合一体的ASTERAS调温除湿空调，取代常规方式所需的热水锅炉、换热器、循环水泵、空调机组、空气除湿器等设备。（4）、室内空气分配所有的ASTERAS调温除湿空调都可进行连续空气再循环，用良好的空气分配系统提高游泳池状态的均匀性。为了按要求去除潮湿，保持控制的状态，室内游泳池就必须保证充分的空气流动和风量分配。设备必须抽走池区的潮湿空气，经过除湿后再放回来。供风必须分布到易凝结的地方（窗户，外墙，支承钢梁，天窗等）。（5）、风道合理的气流组织才能避免结露的发生，所以风道系统的设计至关重要。经过除湿之后，干风即被返回室内。我司提供专业的风管组织设计，供风的分配可用一条管道在地面高度或以上绕室内一周进行分配，将气流导向易于出现冷凝的外墙壁，窗户或其他表面，或从中心部位喷向易于出现冷凝的表面。请参见下面的原理图。并保证供、回风之间不能出现短路，这样会造成高湿度层和气囊。方案图纸泳池除湿系统设备选型：A、设计条件室外设计参数：夏季空调干球温度：33.2℃湿球温度：26.4℃冬季空调干球温度：-12℃相对湿度：45%室内设计参数：室内空调干球温度：28℃相对湿度：60%游泳池及游泳馆有关参数游泳池：游泳池水面积218m2，儿童池36m2游泳池水体积327m3，游泳池池水恒温温度：27℃B、设计计算由于泳池水体积较大，加上设备的特性，一般选择在春季安排换水、初次加热。这样有利于减小辅助加热器的功率，减小整个工程的配电量。1、能耗计算：27℃水温时，泳池水面蒸发损失Q1＝αγ(0.0174*Vf+0.0229)*(Pb-Pq)*F*760/B/3600＝4.187*582.5(0.0174*0.3＋0.0229)*（35.56-17.01）*254*760/1013/3600＝67.34kW上式Q1为泳池水面蒸发损失热量（kW）；α为水的比热（α＝4.187kJ/kg•℃）；γ为与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（4.187kJ/kg）；按给排水设计手册表7－12取582.5；Vf是游泳池水面的风速，一般室内泳池为Vf＝0.2～0.5m/s；取0.3m/s;Pb－与泳池池水温度相等饱和蒸气的水蒸气压力（133.32Pa）；为35.56Pq－泳池环境空气的水蒸气压力（133.32Pa）；为17.01F－游泳池的面积；这里为254m2；B－当地大气压力；这里为1013；15℃时，泳池水面蒸发损失Q2＝αγ(0.0174*Vf+0.0229)*(Pb-Pq)*F*760/B/3600＝4.187*582.5(0.0174*0.3＋0.0229)*（15.5-11.1）*254*760/1013/3600＝15.97kW上式Q2为泳池水面蒸发损失热量（kW）；α为水的比热（α＝4.187kJ/kg•℃）；γ为与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（4.187kJ/kg）；按给排水设计手册表7－12取582.5；Vf是游泳池水面的风速，一般室内泳池为Vf＝0.2～0.5m/s；取0.3m/s;Pb－与泳池池水温度相等饱和蒸气的水蒸气压力（133.32Pa）；为15.5Pq－泳池环境空气的水蒸气压力（133.32Pa）；为11.1F－游泳池的面积；这里为254m2；B－当地大气压力；这里为1013；游泳池的水表面、池底、管道和设备的沿程损失一般按水表面蒸发热损失的20％计算加热期间游泳池的水表面、池底、管道和设备的沿程损失Q3＝（67.34+15.97）/2×20％＝8.33KW每天补水（补水量3%）所需热量Q4＝327×3％×4.187×（27-15）/(3.6×10)＝13.69kW即维持游泳池恒温所需热量：67.34+8.33+13.69=89.36KW2、新风量计算：夏季由于游泳人数多，水面的蒸发量较大，可以根据欧盟采暖、制冷、空调工程师协会推荐按泳池面积＋湿区面积每平方面积2.5l/s。冬季游泳人数相对较少，需求新风量也较少，为了节约能源，可以只按游泳池水面面积每平米2.5l/s计算。夏季新风量：泳池面积＋湿区面积为330.4m2，（湿区面积指泳池周边2m左右的距离）。夏季室内新风量＝330.4m2×2.5l/s=2973m3/h泳池水面面积254m2。冬季新风量：冬季室内新风量＝254m2×2.5l/s=2286m3/h室内夏季最小新风量为2973m3/h，冬季室内最小新风量为2286m3/h。3、泳池的蒸发量计算：Lw＝0.0075（0.0152va＋0.0178）（Pw－Pi）Fw＝0.0075（0.0152×0.3m/s+0.0178）(37.78-25.2)×102×254＝54.74kg/h上式：Lw－从池水面产生的水蒸气量（kg/h）；va－游泳池水面上的风速（m/s）；Pw－水表面温度F的饱和空气水蒸气分压（Pa）；Pi－室内空气的饱和水蒸汽分压力（Pa）；Fw－游泳池水面的面积（m2）；最大人流量50人，人体散湿负荷：Lw人=0.1kg/h×50人=5kg/h游泳池内最大湿负荷＝54.74+5=59.74kg/h所有游泳池内达到60%左右湿度时平均除湿量为60kg/hC设备选型综上：选用一台常州爱斯特空调设备有限公司（ASTERAS）生产的TWCKH56调温除湿空调机组能够满足泳池要求！（详细参数见设备参数表）四、方案说明：本项目设备配置综合考虑室内恒温恒湿、池水恒温的需要，泳池采用TWCKH56作为室内恒温恒湿、池水恒温的主设备。配加热器作为池水初加热和辅助加热设备，只在初加热或某些特殊情况下使用。以上设备的选用都是遵照节能可靠、安全卫生的原则选取，系统在保证空间恒温恒湿泳池恒温和泳馆正常使用的情况下做到最经济运行。本除湿热泵机组及配套系统可满足室内恒温恒湿和池水恒温需要。TWCKH56调温除湿空调具备除湿、池水加热、室内空间加热和制冷的功能，而以除湿为主，池水初次加热使用电加热器。空间恒温冷热源：冷源由机组内蒸发器提供；热源由冷凝器提供一部分，不足部分由辅助热源提供。除湿方式及系统：除湿设备为TWCKH56，恒温恒湿区采用全空气系统。为保证不结露，以干热空气吹外墙或玻璃，新风一部风由机组送入，另一部分靠负压由室外引入，排风由排风机自室内抽取外排。排风量大于新风量，以使泳室保持负压。池水恒温系统：A、池水日常恒温通过机组提供的能量来维持，不足部分由辅助加热器补充;B、池水初加热由辅助加热器完成，辅助加热器与除湿机组并联运行。水恒温为全自控运行。防火与降噪措施：A、防火：风管穿越防火分区时设防火阀，与风机连锁，防火阀关闭后，风机停止运行。B、降噪措施：降低送回风风速，适当加大送回风口面积；静压箱的使用；震动设备使用减振垫，与风管采用软连接。自动控制：热泵机组采用全自动控制，模块化运行，保证恒温恒湿区域的温湿度满足使用要求和节约能源，并使池水保持恒温。五、TWCKH56调温除湿空调