一文讀懂恒溫泳池的各類型熱泵熱源
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恒溫泳池,就是游泳池水的溫度常年都能保持在26-28度,適合人體的溫度。恒溫泳池常用加熱方式:

室外恒溫泳池與室內(nèi)恒溫泳池,在加熱方式以及加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,都是一樣的。區(qū)別在于,室外恒溫泳池受環(huán)境影響的因素更大,熱量散失也更多,在計(jì)算泳池?zé)釗p失時(shí),需要考慮的因素更多,例如風(fēng)速等。安裝相關(guān)加熱設(shè)備時(shí),耗費(fèi)也更大。
泳池?zé)岜脵C(jī)組安裝工作示意圖:

游泳池循環(huán)水處理工藝流程:

泳池回水從主回水格柵先經(jīng)毛發(fā)聚集器,循環(huán)泵將水中毛發(fā)、大的懸浮物截留住,以免毛發(fā)纏繞泵的葉輪,影響后繼設(shè)備運(yùn)行。
出水加入混凝劑后,在管道內(nèi)發(fā)生混合反應(yīng),將水中微小懸浮物凝聚,經(jīng)高速過濾器后襯過濾截留。
后經(jīng)過換熱器,池水部分加熱后,與另一部分混合。此時(shí)加入消毒劑,以殺滅水中細(xì)菌,保持一定的余氯量,并加入除藻劑,避免池水發(fā)綠,并調(diào)節(jié)PH值,然后池水重新回到泳池。
泳池所需的加熱量包括以下4個(gè)部分:(1)水面蒸發(fā)和傳導(dǎo)損失的熱量;(2)池壁和池底傳導(dǎo)損失的熱量;(3)管道的凈化水設(shè)備損失的熱量;(4)補(bǔ)充水加熱需要的熱量。套入各種公式計(jì)算出泳池所需的總加熱量;結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況,依據(jù)總的加熱量選擇合適的熱泵機(jī)型。
1、空氣源熱泵
空氣源熱泵的原理實(shí)際和空調(diào)差不多,主要有幾大部分組成:蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液罐、膨脹閥等等。
空氣源熱泵熱水器內(nèi)專置一種吸熱介質(zhì)——冷媒,它在液化的狀態(tài)下低于零下20℃,與外界溫度存在溫差,因此,冷媒可吸收外界的熱能,在蒸發(fā)器內(nèi)部蒸發(fā)汽化,通過空氣源熱泵熱水器中壓縮機(jī)的工作提高冷媒的溫度,再通過冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài),在轉(zhuǎn)化過程中,釋放出大量的熱量,傳遞給水箱中的儲(chǔ)備水,使溫度升高,達(dá)到制熱目的。

空氣能熱泵運(yùn)行費(fèi)用:

空氣源熱泵相對(duì)來講,經(jīng)濟(jì)效益較好。
劣勢:運(yùn)行條件惡劣,穩(wěn)定性差,存在結(jié)霜問題,效率低下。
2、地源熱泵
地源熱泵是利用地源能(土壤的熱量和冷量)作為冷熱源進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù),是熱泵的一種,地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。
地源熱泵工作原理:供暖時(shí),它吸取地?zé)嵯蛴脩襞欧牛诉^程只消耗少量電能,如下邊左圖所示。制冷時(shí),它吸取用戶室內(nèi)的熱量向地下排放,同樣也消耗少量電能,如下邊右圖所示。

地源熱泵熱源:地溫。大地限制了溫度變化:提高地源熱泵效率;溫度變化隨深度減小:15米以下可忽略溫度變化;當(dāng)?shù)氐販厝Q于氣候、覆土和覆雪、坡度、土壤性質(zhì)等因素。
按土壤熱交換器形式分為:垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)、水平埋管地源熱泵系統(tǒng)。

地源熱泵系統(tǒng)主要分三部分(如下圖):室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。

地源熱泵機(jī)組運(yùn)行過程:

在供暖狀態(tài)下,壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功,并通過換向閥將冷媒流動(dòng)方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地表水、地下水或土壤里的熱量,通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā),將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝,由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中,以35℃以上熱風(fēng)的形式供暖。
地源熱泵限制:初投資較高(打井、鉆孔、埋管等);需要有一定的空間埋設(shè)埋管系統(tǒng);施工要求較高,需要專業(yè)施工隊(duì)伍和設(shè)備;注意冷熱負(fù)荷平衡的問題。
3、水源熱泵
水源熱泵技術(shù)利用熱泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移,將水體和地層蓄能分別在冬、夏季作為供暖的熱源和空調(diào)的冷源。
工作原理:通過消耗少量的電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),經(jīng)過熱交換設(shè)備,在冬季,把水體和地層中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內(nèi)采暖;夏季,把室內(nèi)的熱量取出來,釋放到水體和地層中去。

水源熱泵熱水器安裝工作示意圖:

井水源熱泵( GWHP ):
井水源熱泵系統(tǒng),也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出,通過二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組,經(jīng)提取熱量或釋放熱量后,再由回灌井群灌回地下。垂直埋管熱交換器:適合堅(jiān)硬地面;費(fèi)用高;用地少;能效高。

地表水源熱泵( SWHP ):
地表水熱泵系統(tǒng)。通過直接抽取或者間接換熱的方式,利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵的冷熱源。水平埋管熱交換器:用地最大;費(fèi)用較低;適合小型建筑;淺埋時(shí)溫度變化。

水源熱泵消耗1kW.h的電量,用戶可以得到4.3~5.0kW.h的熱量或5.4~6.2kW.h的冷量。運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的40~60%。
水源熱泵限制:目前的水源熱泵利用方式中,閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開式系統(tǒng),能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對(duì)開式系統(tǒng),水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。
水層的地理結(jié)構(gòu)的限制:對(duì)于從地下抽水回灌的使用,必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié)構(gòu),確保可以在經(jīng)濟(jì)條件下打井找到合適的水源,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件,保證用后尾水的回灌可以實(shí)現(xiàn)。
4、室內(nèi)游泳池最佳環(huán)境指標(biāo)
1.標(biāo)準(zhǔn)游泳池(FINA)的恒溫加熱(26±1℃);
2.室內(nèi)空氣溫度的恒定(夏季29±1℃、冬季28±1℃);
3.室內(nèi)空氣濕度的恒定(60-70%);
4.保證空氣品質(zhì)(人均新風(fēng)量是15-20m3/h);
5.保護(hù)室內(nèi)裝飾(100%)。
除濕熱泵的工作原理,簡言之,即是將池水表面蒸發(fā)熱損的熱量回收利用,轉(zhuǎn)移入池水和空氣中,彌補(bǔ)池水和空氣熱損,同時(shí)實(shí)現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)除濕功能。其工作程序大致可分為兩步:
第一步,游泳池室內(nèi)熱濕空氣首先經(jīng)過熱交換器與室外新風(fēng)進(jìn)行熱交換,變成暖濕空氣,然后暖濕空氣流經(jīng)蒸發(fā)器,溫度下降,水汽凝結(jié)成冷水滴從空氣中分離出來,使空氣干爽,實(shí)現(xiàn)空氣除濕功能;同時(shí),空氣冷卻、水汽凝結(jié)及冷卻過程中釋放出的熱能(潛熱和顯熱)被冷媒吸收。
第二步,冷媒作為載體吸收的熱能首先經(jīng)熱交換器加熱池水,實(shí)現(xiàn)池水加熱功能,余熱經(jīng)空氣冷凝器,加熱冷卻的室內(nèi)空氣,實(shí)現(xiàn)空氣保溫功能。
當(dāng)嚴(yán)寒的冬季熱泵回收的熱能不足以滿足室內(nèi)空氣溫度的要求時(shí),由輔助空氣加熱器補(bǔ)充提供室內(nèi)熱空氣所需的熱能。