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游泳池设备恒温加热方式的选择问题
游泳池按水温设计要求分,可分为恒温泳池与非恒温泳池;
关于恒温泳池的设计加热方式的选择问题,这个须结合地区情况,常用的热媒有:电、燃气、柴油、太阳能、热水、蒸汽、煤;我们在此对这几者论述一下:
1、用电加热:用电加热通常是通过电能设备,如恒温炉、空气源热泵等,恒温炉直接用发热丝加热,家里用的热水器就是这个原理,恒温炉设备比较便宜,但用电量很大的,如果一个标准池2250吨水,要把水从10度加热到27度,前两天就要几万元的电费,之后每天恒温的电费,也要近千元,可想而知,对泳池恒温而言,用恒温炉是不现实的,有一句话特别适合用来描述:买得起用不起;热泵加热其实也是用电,但热泵的运行费用只有用电恒温炉的
2/5或1/4,有的可达1/6甚至1/8,因为热泵的工作原理不是直接电热丝加热,是用压缩机压循环雪种来达到物理变化来得到热能的,我们知道,液态变气态,需要吸收热能(吸收空气中的热能),气体压缩成液体,也会产生热能(一压缩,气体自然变成高温的液态),热泵正是利用这两个物理原理,使低压低热的气态雪种变成高压高温的液态,然后能过一个反过程来把热能释放出来,传递到泳池水中,如此循环实现加热的……,目前在华南地区,用热泵恒温泳池,是省钱划算的,但设备投入也是贵的,也用一句话来说:买得心疼用得顺心;
2、用油或天然气加热,这种方式比较适合于油或气比较便宜的地方,如中东地区,中国有些区域管道天然气也是比较便宜的,如江苏或重庆,在这些地方,用天然气也是挺划算的,不但设备便宜,运营起来也比较实惠,不过有些污染环境;
3、用煤加热,煤加热,也是要利用燃煤锅炉产生热水或蒸汽,通过换热器将热水或蒸汽的热能传递到游泳池水中,煤炉投入不贵,用起来也不贵,但有好多缺点的,热能损耗大、污染环境、难控制、不断添加燃料,烧煤不是想开机就开机,也不是想关机就关机,控制不能实现电脑化,要有专人加煤,想必你能想起以前的蒸汽机车,要有工人不停地往炉里加煤,呵呵,一句话,烧煤的时代已经一去不返啦;
4、太阳能加热,中国在部分地区处于北温带地区,太阳能用于家用洗洗澡或几立方的小池子还过得去,如果有几十立方的池子,都还须配空气源热泵或恒温器来备用,不然,也不可能恒温,用于加热几十吨或百吨以上的泳池,那可是蚍蜉捍大树――不可能
5、蒸汽或热水,其实这个是一个间接利用,初的蒸汽与热水从何而来呢,有三种情况:
a)用以上三种方式产生而来;b)温泉或地热;c)工业余热;不管是哪种方式而来,起码不用另外购置热能设备,只要一台板换器即可,如果的热能,如温泉,那将是相当省钱的,加热基本上不用钱啦,工业余热,如热电厂、玻璃厂就有
大量热水或蒸汽,泳池如果在附近,可以考虑用工厂的余热来加热,核心设备也就是一台板换器;
别墅泳池设备的恒温与除湿
别墅游泳池一般是室内游泳池,以奢华和享受为宗旨,不管冬夏秋冬都可以进行游泳。
因此,它通常是一个恒温恒湿的游泳池。
使泳池水恒温的方法有很多,比如电加热、锅炉、太阳能、热泵等。电加热和锅炉是投资较低、能耗高的加热方式,不过对于环境污染严重;太阳能集热器热泵供暖受天气、光照等因素影响,而且必须与其他供暖方式进行供暖,所以并不是较节能的供暖方式。游泳池热泵是目前较节能的供暖方式,其原理是从空气中吸收热量,通过压缩和升温来加热水。现如今游泳池热泵有低温型号,如低温热泵、低温池热泵。热泵在-25℃时可以获得2.0的制热能效比,适用于中国大部分地区。
对于寒冷地区,普通空气源热泵不适合游泳池供暖。不过现在有专门用于寒冷气候的游泳池热泵,以供我国北方使用冬季使用。它具有优异的低温加热性能,突破了普通热泵无法克服的各种加热技术难题。它可以在室外气温在-25℃的低温环境下无压力工作。国际供热能效高达3.8,热水温度高达65℃,取代传统的锅炉供暖绰绰有余。另外,它非常适用于加热游泳池池水,并且运行效率高,能很好地达到恒温游泳池规定的池水温度。
别墅游泳池室内除湿分为:
1.传统通风除湿
通风除湿需要4次以上的空气交换。被空气交换带走的空调功率和游泳池水面的热量是巨大的。此外,由于室外空气湿度通常在75%和90%之间,室内湿度无法在室外空气下控制,更不用说控制了。因此,通风除湿是一种能耗高、除湿效果差的泳池除湿模式,现在已经被淘汰了。
2.热泵除湿
热泵除湿已被市场慢慢的接受,室内空气的除湿净化通过除湿热泵或三合一除湿热泵、除湿器等代替高能耗的空气交换来进行,除湿效果可控制在规定范围之内(一般为60%-65%),具有节能、环保等优点,一般比传统通风除湿节能60%。
热泵除湿可分为三种方式:
1.三集一体除湿热泵
热泵具有“除湿、热水、空调、空气交换、热量回收”等功能。它对环境友好,通常用于较大的别墅建筑。该设备采用风管均匀送风,室内空气循环良好,无死角,是目前除湿方式。
2.吊顶式除湿器
除湿机与工业除湿机有很大不同,必须具有防腐、、耗电少等特点。吊顶式可以安装在天花板的吊顶内,美观大方。
3.壁挂式除湿器
壁挂式除湿器有三种安装方法,可以放置在地面上,可以壁挂,还可以用万向轮推动。三集一体除湿热泵是指具有游泳池水加热、游泳池房间空气除湿和室内空调三种功能的热泵。热泵通常还具有新鲜空气更换排放功能和热量回收功能。因此,有人称之为五集一体除湿热泵。
设备等的热传导损失仅占总热损失的约15~30%,游泳池水面蒸发导致室内游泳池空气湿度增加。如果不及时除湿以控制室内适当的湿度,那么别墅室内的天花板、墙壁和玻璃会凝结水滴,对室内装饰造成严重腐蚀,给损坏墙体和装饰物,给人带来不适。
传统的除湿方法是排出温暖潮湿的空气,补充室外干燥空气并将其加热。由此可以知道,传统的“供暖+空调”模式能量损失巨大:一方面,冬季需要不断补充热量来加热池水;另一方面,需要补充热量来加热空气,夏季需要不断补充冷空气来冷却室外热空气,这就使运行造价比较高,不经济。
1.高能耗解决方案
游泳池90%以上的能量损失是由池水蒸发吸热造成的。这些能量大部分以水蒸气(潜热)的形式储存在池水中。如果采用传统模式的通风和除湿,一般的排气量是每小时泳池空间量的3倍,这将导致泳池冬季大量热损失和夏季泳池的冷损失。为了补充游泳池损失的能量,在传统的通风除湿方法中,游泳池必须使用锅炉、中央空调等提供大量的热源或冷源来补充游泳池中的能量,这就造成了能源和资本的浪费。三集一体除湿热泵利用能量再生系统,可以完全利用除湿热泵运行过程中回收的池水表面蒸发的水蒸气热量,保持别墅室内空气及池水的恒定的温度和湿度。
2.含氯湿空气的解决措施
室内恒温游泳池由于地表水蒸发,室内空气相对湿度过高。由于空气中含有氯离子,遇冷容易凝结成水,对游泳池装饰性建筑结构造成腐蚀,选择三集一体游泳池恒温除湿热泵机组,通过合理的系统设计,可以保证室内空间恒温恒湿、池水恒温和新风交换,保证空气质量,避免冷凝水的产生,保证室内装饰和墙体结构不流失。
3.局部冷凝溶液
三集一体除湿热泵在系统设计中配备了防冷凝装置,并在游泳池的死角预先安装了防冻温湿度传感器,以确保在任何不利的低温气候条件下都能防止冷凝水的形成,避免含有氯离子的冷凝水对墙体结构的腐蚀和内部装修的损坏,延长游泳池使用寿命。当室内温度因室外温度下降而过低时,该点的防结霜温湿度传感器将冷表的温湿度数据反馈给除湿热泵控制系统,激活除湿热泵运行以防止冷凝结霜。
泳池恒温热泵的工作原理:压缩机将低压气态冷媒压缩成高温高压气态冷媒,由于冷媒液化潜热高,冷媒进入冷凝换热器将大量冷凝热释放并传至水中,转化成高压液态冷媒,通过膨胀阀成为低温低压的气液混合物,冷媒在蒸发器出吸收周围环境空气的热量而蒸发变成低压气态,再进入压缩机,完成加热循环,实现了空气中的能量向水中转移的目的。
除湿泳池热泵的工作原理:泳池热泵将室内游泳池蒸发到空气中的水蒸汽(空气潜热)回收利用起来,首先通过热泵将室内潮湿空气(回风)降低温度至,使空气中的水蒸汽凝结成水,使空气干燥达到除湿的效果,并放出热量。其次将放出的热量转移给泳池水加热和即将返回室内的空气(增加空气的显热);终将多余的热量通过室外冷凝器排至室外,实现了室内泳池池水加热、空气除湿的目的。
集“水加热、除湿、空调”的热泵工作原理:泳池区暖湿空气通过回风管回到热泵,经空气过滤器和蒸发器温湿度迅速降低,水蒸汽凝结成水滴,从系统中去除,达到除湿之,并将热能传递给冷媒,冷媒将一部分热量经水换热器转移至泳池水中,另一部分热量经冷凝器将空气重新加热至合适的温度,与新风混合由鼓风机重新送回室内泳池厅,多余热量通过室外冷凝器排至室外大气中,热泵排风系统,可直接将泳池厅内空气排至室外。冬季外来能源不足时,可启动空气加热器补充能量。热泵只需提供其本身的运行电能,即能按上述工作程序不断循环运行,以较低的能耗,实现“池水加热、空调、除湿、通风”功能的和谐平衡。
泳池热泵通过室内泳池空气除湿,将泳池表面蒸发损失的能量返回到空气和水中,这种能量修复过程冷凝了大量的湿气,同时减少了新风的要求,也降低了冬季加热新鲜空气的费用。达到了除湿、减少腐蚀及降低能耗三个目的,可节约30-50%的能耗。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行交换。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占 地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换 热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分,热回收率可高达90%以上。
板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和形板片三种。
板式换热器的特点:
a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大,末端温差小 在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃.
c. 板式换热器占地面积小 板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8。
d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
f. 价格低 采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。
g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作。
恒温泳池也叫做室内恒温游泳池;也就是游泳池水的温度保持在26-28适合于人体的温度。
冬天泳池恒温热泵是以制冷剂为热媒,在空气中吸收热能(在蒸发器中间接换热),经压缩机将低温位的热能提升为高温位热能,加热系统循环水(在冷凝器中间接换热),夏天热泵是以制冷剂为冷媒,在空气中吸收冷量(在冷凝器器中间接换热),经压缩机将高温位的热能降低为低温位冷能,制冷系统循环水(在蒸发器中间接换热),从而使不能直接利用的热能(冷能)再生为可直接利用的热能(冷能),得到了只消耗少量电能,而获得2~6倍于输入功率的节能回报,这是热泵工作原理决定的。
泳池热泵恒温系统使用于各种大小的别墅泳池,商用泳池,水上乐园,对于大型泳池,可根据实际负荷大小进行模块拼装组合,节能 采用恒温泳池热泵技术,机组直接加热泳池水,全年平均能效高达5.0,与传统的加热方式(锅炉+板式换热器)相比,运行费用可节省65%~80%。
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