室外恒温泳池研究

室外恒温泳池研究恒温泳池，就是游泳池水的温度常年都能保持在26-28度，适合人体的温度。恒温泳池常用加热方式室外恒温泳池与室内恒温泳池，在加热方式以及加热系统的设计上，都是一样的。区别在于，室外恒温泳池受环境影响的因素更大，热量散失也更多，在计算泳池热损失时，需要考虑的因素更多，例如风速等。安装相关加热设备时，耗费也更大。（一）燃煤、燃油、燃气锅炉或电加热方式（二）太阳能结合辅助热源（三）热泵恒温技术空气源热泵地源热泵水源热泵（一）燃煤、燃油、燃气锅炉或电加热燃煤、燃油、燃气锅炉或电加热燃煤、燃油、燃气锅炉或电加热方式我国采暖能源耗费多达1亿吨标煤，约占我国全年能源消耗总量的16%。使用燃煤、燃油、燃气锅炉还会带来环境污染。由于燃油、燃气甚至直接用电产生热水的成本过高，非“可持续发展”长久之计。不推荐采用（二）太阳能结合辅助热源太阳能结合辅助热源这方面的技术在国外已经比较成熟。有资料介绍，在美国70%的太阳能热水系统应用在游泳池池水加热上，国内也有厂家在做这方面的尝试。特点：环保、节能、清洁、省钱案例：北京月坛体育中心综合训练馆引进并使用了太阳能方面的技术，利用太阳能为池水加热。太阳能集热器选型太阳能集热器是太阳能泳池加热工程的核心元件，其性能好坏直接关系到系统能否高效可靠运行。目前市场上常见的太阳能集热器主要有四种：平板型集热器优点：具有集热快、价格低、承压高、耐热冲击性能好等特点不足：集热器运行温度低，不耐冰冻，不宜四季使用全玻璃真空管型集热器热效率高，其成本、耐冰冻、夜间保温性能介于平板集热器和热管集热器之间，承压能力较低，耐热冲击能力较差，空晒后的系统注入冷水时有可能炸裂真空管，一根管子破裂，整个系统需停用检修，系统可靠性较差热管真空管型集热器热管真空管集热器的热效率最高，三者之中价格也最高，但其承压能力大，耐热冲击性能好，耐冰冻，系统可靠性高直流真空管型集热器常见于国外市场，国内普及还较低；具备热管真空管集热器的全部优点外，还具有热效率更高、可任意角度安装两大突出优点，其价格也比热管真空管集热器更高。集热器示意图展示平板型集热器：这类集热器通常由一块板组成，板中包含有密排的工质通道，与上下集管连成一体，一般是焊接而成。直流真空管集热器：具有卓越的热性能，结构示意图及安装示意图如上所示。集热器选材及定位集热器中与泳池水接触的材料，应既不污染水，也不应被腐蚀。除铬一镍钢外，其它金属不能用于系统中与泳池水接触的部件。而且，并不是所有级别的不锈钢都能在这些应用中抵抗腐蚀，推荐使用316级别的不锈钢。用于制作集热器的所有材料必须能承受集热器中产生的滞止温度。集热器选材：首先要确定集热板的安装位置，如没有合适的地方放置或者安装地点太高，项目优势就大为减少，因为太高的安装地点意味着造价及成本的增加。若选对合适地方，又能满足美化需求，安装上，集热器的方位及倾角的确定与普通热水系统的设计相似。多风的地方，无玻璃盖板集热器尤其易受风的影响而发生热损失，所以应考虑增加集热器面积或预设防风墙。防风墙也有助于减少泳池水面的热损失。集热器安装：辅助热源太阳能受地方气象条件限制较大：因我国太阳能资源分布存在着地区的较大差异，南方大部分地区全年的辐射总量<500kT/ml，也即全年的晴天率<50%的地区，其平均阴雨天占45，多云和晴天占55%131。这就意味着在满负荷利用太阳能热水器的情况下，将近50%的热是来自辅助热源。辅助热源的类型：辅助热源主要指电、空气源等热泵。目前市场比较常见的太阳能加辅助热源的泳池加热系统有：空气源热泵辅助加热太阳能泳池系统、太阳能加电锅炉辅助加热的泳池系统等确定集热器面积需考虑的条件严格计算集热器面积的程度取决于泳池的运行要求，即前提条件，主要包括以下这些内容：a)是否要求维持规定的温度；b)游泳季节是全年还是一年中的部分时间；c)是否有补充加热的常规加热系统；d)是否希望得到与温度和游泳季节延长期有关的系统的大概运行说明。附注：计算户外泳池的热损耗时，还要考虑到室外风速，因为风速有较大影响；由于风速影晌取决于泳池周围掩蔽物的数量，因此难以量化。需要考虑的因素地点：——当地气候。场地的具体条件：——屋顶或泳池的遮挡情况；——屋顶的斜度和方位；——泳池颜色；——防风保护；——屋顶材料；——屋顶颜色。系统配置：——集热器类型；——管路布置。集热器面积计算方法第一步：计算泳池总的热损失泳池热损失包括：传导给大地的热损失；辐射到天空的热损失；水对大气的对流热损失；水的蒸发热损失；第二步：统计太阳辐射强度项目所在地区不同月份垂直表面不同时刻（9:00-15:00）平均太阳辐射强度。第三步：集热器加热面积计算公式：各项目的实际情况差异，对泳池的不同要求，都会产生对计算方式精确度的不同要求，实际考虑的影响因素也有粗细之分。本处提供的是较为初略的计算方法。集热器的连接集热器的连接方式：集热器可通过并联、串联或串并联混合方式形成阵列。最佳布置取决于用于安装集热器的可利用场地的形状以及集热器组件的流体力学特性。通常集热器组件应并联连接。不推荐使用串联，因为会增加泵送功率和造成下游集热器在高温低效下运行。如果在全部并联情况下，所推荐的比流量在组件中会导致层流，那么就应将几个组件串联以保证所有组件中都为紊流，选择串联的组件数目应尽可能少。其他要考虑的事项水的过滤(太阳能回路)泳池水可能会被悬浮固体或其它碎屑污染或堵塞太阳集热器和管路，应在泳池出口处安装适当的筛状滤网或者在回路适当处安置内嵌式滤网。防冻保护集热器如用人造橡胶材料制成(如EPDM橡胶)能耐受冰冻条件，但管路和其它部件仍需要保护。防冻保护可通过排空系统，也可通过循环泳池水解决。压力方面需考虑的事项处于泳池水面之上的太阳能回路中的水。如不由泵来维持正压。则将处于低于大气压力下。对于高度处于泳池水平面之上约1米范围内的系统来说，整个太阳能回路通常由过滤泵来保持系统的正压。控制阀的布置正常情况下使用过滤泵控制太阳能回路的流量时，通过开关主过滤回路中的阀门就可以实现。如果太阳能回路不运行时想要完全关闭，可在太阳能回路中使用辅助阀，或者使用电动三通阀来控制流向。在这样的情况下，为了排空，当泵停止运行时，应提供旁通途径。太阳能供热方式环保、经济，建议在不影响楼盘美观的前提下使用太阳能运行费用太阳能国内外运用现状中国：21世纪以来，中国太阳能热水器进入成熟阶段，产量与市场保有量一直保持快速增长。根据《中国太阳能热利用产业发展研究报告（2008-2010）》，2010年中国太阳能热水器行业总产量达到4900万㎡。在中国95%以上的产品为全玻璃真空管式太阳能热水器美国：美国太阳能热水器市场上，玻璃太阳能热水器约占10%的市场份额，用在游泳池的低温非玻璃太阳能热水器约占88%的市场份额。印度：太阳能热水器市场大幅增长。印度市场上，平板式集热器一直占主导地位。但近几年真空管集热器的增长速度非常快，未来有可能超过平板式集热器。平板式集热器多在印度本地生产，而绝大部分的真空管集热器从中国进口，在印度组装。真空管集热器的优势在于价格低廉，但在性能方面，两种产品并无太大差别。罗马尼亚：欧洲的太阳能辐射值非常高，罗马尼亚是其中一个非常适合安装太阳能产品的国家，太阳能市场发展也较快。知名品牌及联系方式联系方式：皇明——电话手机QQ：583231937地址：深圳市龙华镇民治大道179号太阳雨——广东省深圳市龙岗区龙城大道于中路123号商铺；电话手机：刘经同时代理皇明、四季沐歌、清华阳光）华扬——深圳亿家能太阳能总代理；联系人：郭玉勇电话机址：深圳市龙岗区横岗六约深坑第二工业区D栋（三）热泵恒温技术热泵恒温技术热泵节能：热泵属于节能产品，只需要消耗少部分电能使机器工作并吸收外界环境中热能，并释放出来加热热水，但不象常规电热水器那样用电直接加热水，故用电量很少。它的效率不受能量转换效率（100%为极限）的制约。热泵运用于泳池：热泵用于泳池加热技术在国外已比较成熟，在国内的发展相对较晚，国内也有不少厂家也在做泳池方面的热泵产品。热泵分类：按照热源的不同来分类，热泵主要分为空气源热泵、水源热泵、地源热泵三种。热泵原理热泵？水泵！把水由低处提升到高处。把热量从低温处抽到高温处。热泵的原理：即热泵不是热能的转换设备而是热量的搬运设备，它是一台“泵”，这个泵所搬运的介质不是水、气或油，而是“热”。热泵原理示意图泳池热泵机组安装工作示意图游泳池循环水处理工艺流程泳池回水从主回水格栅先经毛发聚集器，循环泵将水中毛发、大的悬浮物截留住，以免毛发缠绕泵的叶轮，影响后继设备运行。出水加入混凝剂后，在管道内发生混合反应，将水中微小悬浮物凝聚，经高速过滤器后衬过滤截留。后经过换热器，池水部分加热后，与另一部分混合。此时加入消毒剂，以杀灭水中细菌，保持一定的余氯量，并加入除藻剂，避免池水发绿，并调节PH值，然后池水重新回到泳池。泳池热损失计算及机型选择泳池所需的加热量包括以下4个部分：（1）水面蒸发和传导损失的热量；

（2）池壁和池底传导损失的热量；

（3）管道的净化水设备损失的热量；

（4）补充水加热需要的热量。套入各种公式计算出泳池所需的总加热量；结合项目实际情况，依据总的加热量选择合适的热泵机型；热泵恒温泳池设计依据热泵国内发展现状热泵用于泳池加热技术在国外已比较成熟，在国内的发展相对较晚。近年，中国的地源热泵市场日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。在上海世博会上，由北京华清地热公司设计的“江水源+地源”多热源热泵中央空调，成功担当起整个世博轴的冷热。目前,广东热泵产业的产能至少占到全国总量的65%，超过80%规模较大的企业都聚集在此，广东地区成为中国热泵行业最主要的生产基地和消费市场。据制冷快报调查，目前广东地区的热泵企业约有197家，主要分布在广州、东莞、佛山、珠海、中山、深圳等地。其中，广州地区有67家，佛山地区有51家，东莞地区有26家。热泵技术国外发展动态近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展；美国以及加拿大等北美国家主要注重埋管方式地源热泵应用，更偏重用于住宅和小型商用系统（20冷吨以下）。美国地源热泵技术发展迅猛，03年全国共售出36439套地源热泵，06年则增加到63683套，呈递增趋势，美国地源热泵产业步入“黄金时代”。中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源和地下季节性蓄能应用。据统计，在家用供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96％，奥地利为38％，丹麦为27％。热泵在美国运用广泛(1)钻井78m×370=28860m，

热泵数量460台（1/3-30ton），总负荷843ton

分两期，总造价＄4,370,000Oklahoma州议会大厦(1992)热泵在美国运用广泛(2)美国前总统布什在德克萨斯州的宅邸中的地源热泵装置热泵分析（一）空气源热泵系统（二）地源热泵系统空气源热泵？系统组成？地源热泵？系统组成？工作模式？（三）水源热泵系统水源热泵？系统组成？工作模式？（一）空气源热泵空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能（空气蓄热）获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取（供）暖和供应热水。空气源热泵的原理实际和空调差不多，主要有几大部分组成：蒸发器、压缩机、冷凝器、储液罐、膨胀阀等等。某品牌空气源热泵解析系统组成空气源热泵热水器内专置一种吸热介质——冷媒，它在液化的状态下低于零下20℃，与外界温度存在温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使温度升高，达到制热目的。系统简图空气能热泵原理及安装示意图空气能热泵运行费用热泵最省钱！优劣势分析优势：高效：在热泵中，空气源热泵受到的条件限制最小，空气能是一种广泛存在并可以自由利用的低价位能源，实用价值高。节能：一般情况下，每消耗1度电大约能产生3~4度电以上的热量。安全环保：加热时间短，水电完全分离，无触电危险，无废烟废气排出，因而也无中毒危险。劣势：运行条件恶劣，稳定性差，存在结霜问题，效率低下。（二）地源热泵“地源热泵”的概念，最早于1912年由瑞士的专家提出，而该技术的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况，对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。地源热泵由来地源热泵是利用地源能（土壤的热量和冷量）作为冷热源进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。地源热泵概述水源、地源热泵区分目前市场上对地源、水源热泵的区分比较混乱，在定义上也容易混淆。在一些日常表达中，地源热泵包含了水源热泵。从学术角度来说，当利用的对象都是水体和地层（含水地层）蓄能，而且都是以水作为热泵机组的冷热源供给载体时，都可以将之归类为水源热泵系统。

地源热泵工作原理供暖时，它吸取地热向用户排放，此过程只消耗少量电能，如下边左图所示。制冷时，它吸取用户室内的热量向地下排放，同样也消耗少量电能，如下边右图所示。用户供暖热泵土壤热源电能用户制冷热泵土壤电能地源热泵热源：地温大地吸收到达地球的太阳能的一半大地限制了温度变化：提高地源热泵效率温度变化随深度减小：15米以下可忽略温度变化当地地温取决于气候、覆土和覆雪、坡度、土壤性质等因素。土壤(地)源热泵分类垂直埋管通常安装在地下50-150米深处在地下2米深处水平放置塑料管,占地面积大，土方开挖量大按土壤热交换器形式分为：垂直埋管地源热泵系统、水平埋管地源热泵系统地源热泵机组组成地缘热泵机组的组成：对蒸气压缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成；地源热泵系统组成地源热泵系统主要分三部分（如下图）：室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。地源热泵机组运行过程地源热泵是地热利用的一种形式,是将低位热能用热泵提升为高位热能加以利用。热泵机组是制冷机的逆循环。节流装置冷凝器蒸发器压缩机供热侧需热侧热泵原理在供暖状态下，压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向换向。由地下的水路循环吸收地表水、地下水或土壤里的热量，通过冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式供暖。地源热泵优势高效节能，稳定可靠地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，土壤与空气温差一般为17度，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%～60%，因此要节能和节省运行费用40％－50％左右。无环境污染地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上一机多用地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用。维护费用低地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护。使用寿命长地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。要比普通空调高35年使用寿命。节省空间没有冷却塔、锅炉房和其它设备地源热泵限制初投资较高（打井、钻孔、埋管等）需要有一定的空间埋设埋管系统施工要求较高，需要专业施工队伍和设备注意冷热负荷平衡的问题（三）水源热泵水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵技术利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源。工作原理通过消耗少量的电能驱动压缩机，经过热交换设备，在冬季，把水体和地层中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到水体和地层中去。水源热泵热水器安装工作示意图热水器水箱中的水温须在50℃以上，才能保证泳池温度维持在26-28℃。井水源热泵（GWHP）井水源热泵（GWHP）井水源热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，再由回灌井群灌回地下。垂直埋管热交换器：适合坚硬地面；费用高；用地少；能效高地表水源热泵（SWHP）地表水源热泵（SWHP）地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵的冷热源。水平埋管热交换器：用地最大；费用较低；适合小型建筑；浅埋时温度变化水源热泵优点高效节能水源热泵消耗1kW.h的电量，用户可以得到4.3~5.0kW.h的热量或5.4~6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出20~60%，运行费用仅为普通中央空调的40~60%。属可再生能源利用技术

水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳辐射能量，而且是一个巨大的动态能量平衡系统。节水省地

不消耗水资源，不会对其造成污染；机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。一机多用，应用范围广

运行稳定可靠，维护方便

水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性；水源热泵限制可利用的水源条件限制

目前的水源热泵利用方式中，闭式系统一般成本较高。而开式系统，能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统，水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。水层的地理结构的限制

对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井找到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。投资的经济性在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同。由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，水源的基本条件的不同；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。施工难度较高，前期成本投入较大水源热泵与空气源热泵比较空气源热泵的制冷、制热系数通常为2.2～3.0，水源热泵方式的能量利用效率要比空气源热泵高出40%以上。工作稳定，不会有空气源热泵遇热不冷和遇冷不热的问题。水源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上。热泵专业人士采访太阳能：属于第四代加热方式，前期造价较高，成本投入较大，集热板一般来讲造价为4000元/㎡。且置放在屋顶、空旷地时，影响美观。热泵：属于第五代加热方式。空气源热泵：-5℃以下的时候不适合做，这时候节能效果不明显，因此北方运用空气源热泵的难度较高，深圳等南方地区适用；地源热泵/水源热泵：需转换热量，水温需加热到50℃以上注入泳池中才能保证泳池水温温度为26-28度，不够稳定，经常需要电能、太阳能辅助加热。总结——太阳能与热泵比较一、太阳能与热泵都属于节能、环保产品，在使用性能方面各有利弊，各有短长。若仅仅从长远的经济效益考虑，太阳能与热泵的结合运用，反而最好。二、太阳能比较适合在日照时间偏长的地区使用，且一定要借助辅助热源。相对而言，热泵受的限制较小，运用区域也更广。太阳能加热方式热泵加热方式共同优势节能效果相当、环保、高效、安全区别前期投入较低，经济很多较高，特别是地源、水源热泵的施工难度较大维护成本较低较低运行费用比热泵高一些偏低系统稳定性受日照影响大，需辅助热源相对稳定，但也受项目实际情况影响（如温度、水量、地质等）使用寿命8-12年

12-15年

美观效果暴露在外，不够美观可隐蔽，美观性高总结—三种热泵空气源热泵1、在热泵中，空气源热泵受到的安装条件限制最小，初期的投资成本也较地源热泵和水源热泵低。2、但空气能热泵的稳定性相对较差，容易结霜，受当地气温限制较大，不能在-5℃以下的条件运行。3、南方区域运用空气能热泵较为合适。我国南方热泵市场上也以空气能热泵运用最为广泛。总结—三种热泵地源热泵：在我国北方运用较为普遍，主要用于住宅小区室内供暖。前期投入较大，施工难度高（水平埋管需要较大面积，垂直埋管需要钻井）。且需要针对不同土壤特性或回填材料进行热物性实验研究，否则失败的风险系数较高。总结—三种热泵水源热泵系统相对比较稳定，节能效果也非常显著。但由于过度开采，我国主要城市已没有浅层地下水，井越打越深，施工难度及成本也就越来越高。在城郊和乡镇的低密度、低容积率和低层住宅可以使用，大城市可以考虑地表水水源热泵实现区域供冷供热。室外恒温泳池—香港四季酒店项目概况香港四季酒店（FourSeasonsHotelHongKong）是香港的一座高端酒店，为香港岛中环的国际金融中心项目的酒店部分，亦是国际金融中心开发的最后一期。项目地理位置优越，交通发达。客房设置香港四季酒店楼高45层，楼面面积110万平方呎，设有399间客房。酒店设备豪华，属五星级酒店，但被形容为“六星级酒店”。大部分客房均享有180度维多利亚港和九龙半岛海岸的景色。配套设置——恒温泳池酒店有两个泳池，一個在三楼健身房旁边，另一個在顶层，景观很好。泳池设有漩涡池及水底音桨播放设备，畅泳之余可享受美妙音桨。配套设置——恒温泳池泳池采用四季恒温技术，随时都可畅泳。