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一、工程概況

1、項(xiàng)目概況：

    北京市某室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)游泳池規(guī)格為長(zhǎng)度：50米，寬度：21米，深度：1.8米，通過(guò)計(jì)算得出泳池總?cè)萘繛?890立方米。泳池專(zhuān)用空氣源熱泵安裝在室外，北京在2019-12-30最低氣溫零下12度，固選用噴氣增焓壓縮機(jī)系統(tǒng)的超低溫泳池?zé)岜茫境厮銣卦?8~31℃。

    超低溫泳池?zé)岜貌捎妹绹?guó)谷輪噴氣增焓壓縮機(jī)、超大面積蒸發(fā)器、防腐蝕鈦管換熱器、電子膨脹閥、自動(dòng)除霜裝置、整個(gè)智能控制系統(tǒng)：采用全自動(dòng)控制、恒溫補(bǔ)水，24小時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行水溫、水位檢測(cè)，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理。

2、需增設(shè)備：

熱    泵：24臺(tái)25P泳池?zé)岜脵C(jī)組

水    泵：熱水循環(huán)泵

熱水管線：PPR管 DN80

保溫材料：戶外管線為保溫管

3、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則：

01、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2009）

02、《屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50207-2002）

03、《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50242-2002）

04、《建筑電氣安裝工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50303-2002）

05、《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300）

06、《設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則》（GB 4272）

07、《建筑荷載規(guī)范》（GBJ17-88）

08、《電氣裝置安裝工程低壓工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50254）

09、《制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB/50274-98）

10、《自動(dòng)化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ131-90）

二、方案設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)參數(shù)：

1.1室外氣象條件:

冬季室外干球溫度（當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄鶜鉁兀毫阆?℃；

冷水計(jì)算溫度（當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁兀?℃

1.2. 設(shè)計(jì)參數(shù):

1）游泳池恒溫設(shè)定：30±1℃。

2）水的比熱C取1kcal/kg·℃。

2、熱力計(jì)算及設(shè)備選擇：

假設(shè)泳池設(shè)計(jì)水溫為30℃，由于池區(qū)位于室內(nèi)，在冬季時(shí)室內(nèi)平均環(huán)境溫度約17℃，空氣相對(duì)濕度70%。

（1）初始加溫(未加上加熱過(guò)程中的散熱)

由于泳池水量過(guò)大，初始加溫時(shí)間設(shè)計(jì)為48小時(shí)，則

式中：——游泳池加熱所需的熱量（kcal/h）；

      ——平日均用水量，1890000L；

       c——水的定壓比熱容，c=1kcal/（kg）；

      ——水的密度，1kg/L；

      ——貯熱水箱內(nèi)水的終止溫度，30；

      ——水的初始溫度，8；

      ——加溫設(shè)計(jì)時(shí)間，48h；

Q1＝1890000L×（30℃－8℃）/ 48h＝866250kcal/h

（2）恒溫

池水平時(shí)恒溫系統(tǒng)熱負(fù)荷包括：池水水面蒸發(fā)損失的熱量；池水表面、池底、池壁、管道和設(shè)備的傳熱熱損失；補(bǔ)充水所需要的熱量。

1、游泳池水表面蒸發(fā)損失的熱量。按下式計(jì)算：

式中 Qz——游泳池水表面蒸發(fā)損失的熱量（kcal/h）；

β——壓力換算系數(shù)，取133.32Pa；

ρ——水的密度，1.0kg/L；
　　у——與游泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發(fā)汽化潛熱，580kcal/kg；
　　VW ——游泳池或水上游樂(lè)池水面上的風(fēng)速（m/s），一般按下列規(guī)定采用：室內(nèi)         

游泳池或水上游樂(lè)池VW ＝0.2～0.5 m/s；露天VW ＝2～3 m/s；
　　Pb——與泳池水溫30℃對(duì)應(yīng)的飽和空氣的水蒸汽分壓力，4241Pa；
　　Pq——在70%濕度下，與室內(nèi)溫度17℃對(duì)應(yīng)的水蒸汽壓力，1900Pa；
　　A——游泳池的水表面面積，m²；

     B——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，101325Pa；
　     　B’——當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Γ?01325Pa。
     Qz ＝（1/133.32Pa）×1.0kg/L×584kcal/kg×(0.0174×0.5m/s+0.0229)

      ×(4241Pa-1900Pa)×1050m²×(101325Pa/101325Pa)＝340247kcal/h

2、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量，應(yīng)按游泳池水表面蒸發(fā)損失熱量的20%計(jì)算確定：

即：Qs=20%×Qz=340247kcal/h×20%=68049kcal/h

    3、游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量，應(yīng)按下式計(jì)算：

式中 Qb——游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量(kcal/h)；
         qb——游泳池每日的補(bǔ)充水量(L),1890000L×5%；
         у——水的密度，1.0kg/L；
         tr——游泳池水的溫度，30℃；
         tb——游泳池補(bǔ)充水水溫，8℃；
         T——加熱時(shí)間，24h。

    Qb＝1890000L×5%×1.0kg/L×(30℃-8℃)/24＝86625kcal/h

5、熱負(fù)荷總歸納：

水池初次加溫：Q1+(Qz+Qs)/2=866250kcal/h+(340247kcal/h+68049kcal/h)/2=1070398kcal/h

水池平時(shí)恒溫：Qz+Qs+Qb=340247kcal/h+68049kcal/h+86625kcal/h =494921kcal/h

3、設(shè)備選型：

每臺(tái)25匹超低溫泳池?zé)岜迷谑彝猸h(huán)境溫度-1℃時(shí)的輸出功率為45580kcal/h。

①初始加溫裝機(jī)容量：1070398kcal/h÷45580kcal/h.臺(tái)=23.48臺(tái)

②水池恒溫裝機(jī)容量：494921kcal/h÷45580kcal/h.臺(tái)=10.85臺(tái)

③選型該項(xiàng)目選擇24臺(tái)25匹空氣源熱泵熱水機(jī)組可滿足加熱恒溫。

三、運(yùn)行成本分析

1、基本數(shù)據(jù)：

1、能源單價(jià)：電費(fèi)1元/kwh(平均電價(jià))

2、運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算：

水池平時(shí)恒溫時(shí)，維持一天的熱量：Q＝494921kcal/h×24h=11878104kcal。

年均熱量約為50%左右，即5939052kcal

不同冷水溫度，所需加熱熱量不同，運(yùn)行費(fèi)用亦會(huì)有所變化。

泳池恒溫：5939052kcal÷(860kcal×350%)×1元/kwh = 1973元/天

-1℃環(huán)境溫度初次加熱費(fèi)用:21.5KW×24臺(tái)×48小時(shí)×1元/kwh = 24768元