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天津大学泳池恒温热泵热水工程

2016年10月23 09:44:04 来源：艾肯空调制冷网

一、项目简介

天津大学是中国历史悠久的著名学府之一，顶尖的工科百年名校，国家“211工程”“985工程”和“2011计划”首批重点建设高校，依托天津市的国家发展战略优势地位，正努力建设成为“综合性、研究型、国际化”的世界一流大学。

本工程位于天津，天津大学游泳池为室内游泳池，长50米宽25米，水深1.7到1.8米。2250立方的泳池池计算温度为28℃。用自来水作为冷水补水，温度设计为4℃，设备选用天舒空气能超低温强热型泳池恒温热泵热水机组。

二、项目名称：天津大学泳池恒温热泵热水工程

三、地区气温

天津属于暖温半湿润大陆季风型气候，季风显著，四季分明。春季多风沙，干旱少雨；夏季炎热，雨水集中；秋季寒暖适中，气爽宜人；冬季寒冷，干燥少雪。除蓟县山区外，全年平均气温为摄氏11度以上。1月份平均气温在摄氏零下4-6度，极低温值在摄氏零下20度以下，多出现于2月份。7月份平均气温在摄氏26度上下。一年中，1月份与7月份温差一般在摄氏30度以上。日温差，除塘沽、汉沽外，郊县一般为摄氏10度以上，市区为摄氏9.8度。

四、项目系统要求

4.1采用整合设计原则，从项目立项到施工设计的整个过程，综合考虑用户的建筑物、使用工况、空气源热泵规格及性能参数、系统配置及运行方式、使用和维护、节能与安全、经济效益等因素，均应符合工程系统的设计原则。

4.2力求使空气源热泵效果最佳，最大限度降低电能消耗，从而达到节约费用开支的目的。

4.3系统设计的先进性、安全性、可靠性、耐久性等综合考虑。

4.4较好的经济效益和社会效益，为客户在环保、节能、文明用水、洗浴档次等方面提供一套可靠的硬件设施。

五、机组配备

天舒空气能超低温强热型泳池恒温热泵热水机组 DKFXRS-64IIB03，8台；

六、天舒空气能优势：

改造前采用锅炉产热水，能耗大、费用高。锅炉产热水不但需要有专人看管，还具有一定的安全隐患。现改进为天舒空气能中央热水系统，运营费用低，节能效果明显。天舒采用独有的智能终端控制系统，智能运行，无需专人值守，运行稳定安全，满足学校对系统设备安全、环保、无噪音的要求。

七、泳池恒温系统设计计算

(一)泳池恒温系统设计计算

7.1泳池池恒温热泵选型

7.1.1水池恒温所需热量为下列各项耗热量之和：

①水池水表面蒸发损失的热量

②水池的水表面、池底、赤壁、管道和设备等传导所损失的热量

③补充新鲜水加热所需要的热量

7.1.2水池水表面蒸发损失的热量：

Qz=α·r·A(0.0174Vf+0.0229)(Pb-Pq)(760/B)

式中：Qz——水池的水表面蒸发损失的热量(kJ/h)；

α——热量换算系数；α=4.1868

r——与水池的池水温度相等的饱和蒸汽的蒸发气化潜热(kcal/kg)，1kcal/kg=4.1868kJ/kg，查得水温28℃时，为581.4×4.19 kJ/kg；

Vf——水池的水表面上的风速(m/s)，一般情况下水池的水表面风速Vf =0.2-0.5m/s；

Pb——与水池的水温相等的饱和空气的水蒸气分压力(mm·Hg)，查得水温28℃时，为28.3mm·Hg；

Pq——水池的环境空气的水蒸气分压力(mm·Hg)，查得气温28℃时，为17mm·Hg；

A——水池的水表面面积(㎡)；

B——当地的大气压力(mm·Hg)。

由上述公式得：Qz=4.1868*581.4*1250*(0.0174*0.2+0.0229)*(28.3-17)

泳池池水表面蒸发损失的热量：907028kJ/h

7.1.3水池的水表面、池底、赤壁、管道和设备等传导所损失的热量，应按水池水表面蒸发损失热量的20%计算确定：Q1=181406kJ/h

7.1.4补充水加热所需的热量按下式计算：

Qb=α·qb·r(tr-tb)/t

式中：Qb——泳池的补充水加热所需热量(kJ/h)；

α——热量换算系数，；

r——水的密度(kg/L)；

qb——泳池池的新鲜水的补充水量(L)；

tr——泳池池的池水设计温度(℃)；

tb——泳池池的补充水的温度(℃)；

t——加热时间(h)。

由公式可得：408213kJ/h

7.1.5水池恒温总耗热量计算：

Q=Qz+Q1+Qb=1371043kJ/h，即381Kw

7.1.6空气源热泵泳池恒温机组DKFXRS-64IIB03在环境温度为7℃时，名义工况下输出功率为63.5kW；热水池恒温所需小时总耗热量为381kW。

7.1.7泳池初次加热时间一般小于48小时，补水温度10℃时的条件下加热，加热池水的小时耗热量为：

Q=2250*1000*(28-10)/(48*860)=981kw，设计考虑在加热的时间段内小时热损失功率为20%=981*0.2=196kw，总计小时耗功率为1177kw，当冷水温度为10℃时，环境温度可能达到15℃，此时空气源热泵泳池恒温机为74.49kw。所以初次加热所选用电加热为253.8kw-74.49kw*3=30.42kw

综合考虑初期投资、运行费用及使用保障，系统选用选用8台DKFXRS-64IIB03型空气能热泵泳池恒温机组和初始辅助热源600kw。

(二)泳池恒温系统运行费用计算：

①春秋季183天，平均环境温度12℃，平均水温10℃；夏季92天，平均环境温度26℃，平均水温21℃；冬季90天，平均环境温度5℃，平均水温2℃。

②电价0.8元/kWh，电热值860kcal/kWh,热效率95%。

③泳池恒温小时耗热量：春秋季381kW/h，夏季332kW/h，冬季415kW/h。

④环境温度12℃时，热泵机组 COP值4.75。环境温度26℃时，热泵机组COP值6.10。环境温度5℃时，热泵机组COP值4.20。

1.1空气源热泵系统运行费用

①春秋季：381×24÷4.75×0.8×183=281828元

②夏季：332×24÷6.10×0.8×92 =96138元

③冬季：415×24÷4.20×0.8×90=170743元

④全年运行费用：279566+107142+208193=54.87万元

该项目冬季水温以天津市冬季水温较高的情况计算，根据实际情况在冬季游泳者甚少，且游泳馆恒温换水频率较低。考虑到在温度极低的情况，游泳馆如需开放，系统设计配以一定的电加热以满足需求。