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热水工程解决方案

泳池恒温工程解决方案

时间:2017-02-15

某室内游泳馆泳池,长度:12米,宽度:4米,深度:1.5米,泳池水总容积72立方米。为满足用户全年使用的需求,泳池水全年恒温在27摄氏度~30摄氏度,故推荐环节能环保型的泳池专用热泵热水机组。泳池专用热泵热水机组主件采用:美国谷轮高温压缩机、超大面积蒸发器、防腐蚀钛管换热器、电子膨胀阀、自动除霜装置、整个智能控制系统:采用全自动控制、恒温补水,24小时准确进行水温、水位检测,保证系统安全稳定运行,实现无人管理。


2、需增设备:


热泵:2台6P泳池热泵热水机组

水泵:热水循环泵

热水管线:PPR管 DN65

保温材料:户外管线为保温管


3、设计依据及原则:


01、《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)

02、《屋面工程质量验收规范》(GB50207-2002)

03、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)

04、《建筑电气安装工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)

05、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300)

06、《设备及管道保温技术通则》(GB4272)

07、《建筑荷载规范》(GBJ17-88)

08、《电气装置安装工程低压工程施工及验收规范》(GB50254)

09、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》(GB/50274-98)

10、《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》(GBJ131-90)


方案设计


1、设计参数:


1.1室外气象条件:


冬季室内干球温度(当地最冷月平均气温):7℃;

冷水计算温度(当地最冷月平均水温):8℃


1.2. 设计参数:


1)游泳池恒温设定:28±1℃。

2)水的比热C取1kcal/kg?℃。

2、热力计算及设备选择:


假设泳池设计水温为28℃,由于池区位于室外,在冬季时室内平均环境温度约20℃,空气相对湿度70%。

(1)初始加温(未加上加热过程中的散热)


由于泳池水量过大,初始加温时间设计为48小时,则

式中: ——游泳池加热所需的热量(kcal/h);

       ——平日均用水量,72000L;

       c——水的定压比热容,c=1kcal/(kg?℃);

       ——水的密度,1kg/L;

       ——贮热水箱内水的终止温度,28摄氏度;

       ——水的初始温度,8摄氏度;

       ——加温设计时间,48h;


Q1=72000L×(28℃-8℃)/ 48h=30000kcal/h


(2)恒温池水平时恒温系统热负荷包括:池水水面蒸发损失的热量;池水表面、池底、池壁、管道和设备的传热热损失;补充水所需要的热量。


1、游泳池水表面蒸发损失的热量。按下式计算:式中

Qz——游泳池水表面蒸发损失的热量(kcal/h); 

β——压力换算系数,取133.32Pa;

ρ——水的密度,1.0kg/L;

у——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热,584kcal/kg; 

VW ——游泳池或水上游乐池水面上的风速(m/s),一般按下列规定采用:室内泳池VW =0.2~0.5 m/s;室外泳池 VW =2~3 m/s; 

Pb——与泳池水温28℃对应的饱和空气的水蒸汽分压力,3780Pa; 

Pq——在70%湿度下,与室内温度7℃对应的水蒸汽压力,620Pa; 

A——游泳池的水表面面积,平方米;

B——标准大气压力,760Pa;

B’——当地的大气压力,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、管道和设备等传导所损失的热量,应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定: 


即:Qs=20%×Qz=20993kcal/h×20%=4198kcal/h


3、游泳池补充水加热所需的热量,应按下式计算:


式中 Qb——游泳池补充水加热所需的热量(kcal/h); 

     qb——游泳池每日的补充水量(L),72000L×5%; 

     у——水的密度,1.0kg/L; 

     tr——游泳池水的温度,28℃; 

     tb——游泳池补充水水温,8℃; 

     T——加热时间,24h。

     Qb=72000L×5%×1.0kg/L×(28℃-8℃)/24=3000kcal/h


5、热负荷总归纳:


水池初次加温:Q1+(Qz+Qs)/2=30000kcal/h+(20993kcal/h+4198kcal/h)÷2=42596kcal/h

水池平时恒温:Qz+Qs+Qb=20993kcal/h+4198kcal/h+3000kcal/h=28191kcal/h


3、设备选型:


每台6匹泳池热泵热水机组在室外环境温度7℃时的输出功率为15000kcal/h。


①泳池恒温装机容量:28191kcal/h÷15000kcal/h.台=1.87台

②初始加温装机容量:42596kcal/h÷15000kcal/h.台=2.84台

③选型该项目选择2台6匹泳池热泵热水机组可满足恒温。


 (未尽方案,可根据客户要求另行设计)


主要设备参数

1、泳池热泵机组参数:

6P泳池热泵机组的主要性能指标

 

项目

型号

6p泳池热泵机组

6匹泳池热泵热水机组

电源

3Ph-380V-50Hz

输入功率

KW

5

制热量

输出功率

KW

25

能效比

COP

250%~500%

冷媒形式

R22

kg

3.5

冷凝器

型式

/

钛管换热器

水侧压降

kPa

12

循环管接口

DN32×2

风机数量

piece

1

风机输入功率

W

250×1

防水等级

/

IPX4

出水温度

默认55

水流量

M3/h

8

进/出水管接口

mm

DN40

噪声

dB

≦60

机组重量

kg

200

外形尺寸

长×宽×高

mm

710×710×1010

净重

kg

200

毛重

kg

208

附:额定制热测试工况:室外干/湿球温度24/19℃,热水进水温度27℃。


2、配件参数:

2.1.压缩机

压缩机

泳池机组主要零部件都采用国际知名品牌,核心部件压缩机采用美国谷轮涡旋式压缩机,跟其他压缩机相比,压缩机能力和效率都会提高10%-15%,它具有高强度的耐高温高压和抗液击能力,完善的内置保护装置,使压缩机在各种恶劣的环境中都能高效的运行。


2.2.节流装置

电子膨胀阀

采用进口的电子膨胀阀,相当于500条毛细管的调节能力,数码脉冲控制,与热力膨胀阀相比具有更加明显的优势,能够大范围的调节制冷剂流量,具有感温快,控制精度高,智能化调节的特点,是目前制冷行业最先进的节流控制技术。


2.3.泳池专用钛管式换热器

钛管换热器

采用进口高效纯钛管合金设计,具有高强度的抗腐蚀能力,而且换热面积更大,换热效率更高,不容易结水垢堵塞以及防震动和冻裂的优点。泳池机组均采用优质的钎焊钛管合金换热器,采用优质钛合金整体成型,具有超强的抗腐蚀能力。


2.4.蒸发器

蒸发器

采用优质的亲水铝箔波纹片,内螺纹管制作而成。具有优秀的滑水性和防结霜能力,提高换热器的传热系数和效率,波纹片能够更好的防止尘埃的堆积,更容易被清洗,比普通的光箔和平片性能提高10%。先进的流路设计,保证蒸发器内制冷剂分流均匀,确保整个蒸发器面积得到最全面的使用。


2.5.先进和完善的控制系统

主板

集所有功能于一体的控制板,无需另加控制箱就可以实现工程系统所需要的功能,所有功能在控制板上可智能控制和调节.包括工程上所用到的补水,回水,循环水泵,定时供水,高水位,低水位.定时开关机以及各种保护功能都齐全.能够自动转换循环模式和直热式模式,而且任何所有机型可以通用一块电路板,包括3P-50P所有机型,能够通过机型选择开关来选择.是热泵行业功能最齐全,性能较稳定的控制装置,真正实现人机分离的智能化控制系统。


成本分析


1、基本数据:

1、能源单价:电费0.65元/kwh(平均电价)

2、运行费用计算:


水池平时恒温时,维持一天的热量:Q=28191kcal/h×24h=676344kcal。

年均热量约为50%左右,即338172kcal

不同冷水温度,所需加热热量不同,运行费用亦会有所变化。

泳池恒温:676344kcal÷(860kcal×380%)×0.65元/kwh = 134元/天

7℃环境温度初次加热费用:5KW×2台×47.84小时×0.65元/kwh = 311元


售后服务


1、热泵的品质保证及服务承诺:

1、热泵寿命约15年,相关的主要零部件寿命与热泵寿命同步。

2、我们承诺对冷暖热泵整机免费保修1年,终身上门维修。

3、我们在各个销售网点设有专用库房,备件存量可以满足该中心辖区内两个月的维修需要,随时保证在产品寿命期内对易损零部件的充足供应。

4、本市用户12小时内服务到位,郊区用户24小时内服务到位,外地用户72小时内服务到位。特殊用户可以保证在6小时内服务到位。

5、我们提供的服务都是连续进行的,保证一次性为用户解决问题。


2、产品的现场安装与调试:

1、产品在安装过程中,公司将派技术人员常驻现场,进行示范安装、调试和技术服务,并对安装质量和调试结果负责。

2、产品的安装应严格按照说明书及安装规范进行安装,保证热泵正常运行及便于今后维修。

3、公司的产品不需要特殊的支架或吊架。

4、公司的产品的生产、运输、服务等都有严格的质量保证体系。

5、公司对水管、电路的连接都有严格的规定,保证连接可靠、不影响其他设备、并且便于维修更换。

6、公司的产品属于民用产品,噪音水平极低,因此可以忽略不计。


3、产品知识培训及产品的日常维护:

1、在安装验收完毕后,公司会对用户提供适当的培训,保证用户熟悉所有细节、保证设备运行获得最大的效率。

2、热泵产品操作维护十分简单,因此培训课程在1天之内完全可以完成。

3、产品设计先进、结构优良,用户只需定期拉动排污阀放水,其他不需任何保养和维护。


4、保修期外的产品维修服务:


1、在保修期结束之前,公司将对热泵进行一次全面检查,免费解决出现的问题。表明故障情况、维修情况等信息,并要求用户签字认可。

2、保修期一年结束之后,公司的本产品实行终身上门维修服务。这是一项公开的服务政策和承诺,公司也有专门的维修收费标准和服务范围,维修时维修人员须向用户出示以上标准。

3、在产品的寿命周期内,公司以优惠价格保证供应相关的备品备件。


5、热泵安装操作规范:


1、安装热泵必须由公司授权的人员进行。

2、安装热泵,必须严格按照随机所附的《安装使用说明书》进行。任何热泵都不能装在建筑的外墙上或防护栏上。

3、安装时遇到特殊情况,必须征求用户意见并和用户协商解决。

4、所有热泵的进、出水管必须采用能承受与热泵相同工作压力的硬管,与热泵配套安装的管件,如单向阀、截止阀、阀门等,必须采用专业生产厂家生产的合格产品。

5、调试前应对管道及接头进行气密性检查,保证管道不漏水。

6、采暖机组的排水管口应接入地漏,防止意外情况下排出的水损伤用户的财产。

7、安装电路及控制器时,选用的电源线必须与热泵的功率匹配;地线与零线必须严格分开;无漏电保护的应建议用户安装漏电保护开关。

8、热泵安装完毕,应对所有的冷、采暖管路进行耐压和检漏试验。

9、热泵安装完毕,应进行基本工作性能和安全性能的检查。

10、热泵一切正常之后,应培训用户正确的使用方法和有关的注意事项。


6、热泵安装质量标准


1、安装完毕热泵,其位置和四周空间应满足以下要求:

(1)热泵必须安装在室外,必须是通风良好的地方;

(2)热泵排气口不能对准窗户;

(3)热泵周围500mm范围内不能有易燃、易爆物品;

(4)热泵周围必须留有便于维护和拆卸的空间。

2、电热泵的线路连接必须牢固不易脱落,各种保护装置作用良好。

3、电线管道必须用能防火的管线连接,管道及接头应无漏水。

4、热泵的冷、采暖管路在规定水压范围内应无漏水。

5、热泵的温度控制装置应作用灵敏,在规定的温度应能自动切断电源。

6、整个热泵及管路系统应整齐、美观、实用。

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