度假酒店泳池热水综合节能解决方案

工程概况

本工程位于海南省五指山市，项目名称为亚泰兰海五指山雨林酒店。该酒店总用地面积为95614m2，建筑面积为21900.7m2，其中公共区域总建筑面积9008.04m2(包括主楼，精品餐厅，SPA池，室外泳池，设备房)，客房区总建筑面积12892.68m2(包括雨林房，山景房，林景别墅)等等。

海南五指山雨林度假酒店主体建筑为清新淡雅的江南园林风格，总建筑分为A、B、C、D、E、F六个区，各个区的泳池桑拿洗浴概况如下：

A区共12栋别墅，每栋别墅都有一个独立的SPA池，每个SPA池水量约3立方；

B区共有6栋别墅，每栋别墅内单独配有1个SPA池及浴缸；

C区是酒店的主体部分，要求提供室外泳池恒温热量及酒店用热水；

D区主要为酒店建筑，要求给酒店泡澡桑拿池及生活用水提供热水要求；

E区主要为餐饮用餐区，设计用水量约为2吨；

F区为按摩间(带淋浴SPA)区，其中带淋浴的按摩间共6间，每间每天接待3人次；

环境概况

亚泰兰海五指山雨林酒店坐落于海南五指山的原始森林中。酒店与外界环境的完美结合，在客房内客人不但能感受到窗外的青山、白云、绿色田野的自然风光，还可以看到海南原始的黎苗族人民的生活情景。五指山内峡谷漂流、蝴蝶牧场、生态茶园等景点给雨林酒店增添了别样的色彩。酒店配套设施完备，有可容纳数百人的全山景圆形餐厅、主营五指山地方美食的风味餐厅、可容纳千人的会议中心、茶艺馆、棋牌室等，配套设施一应俱全，有SPA池、温泉区、室外泳池，独特的桑拿文化吸引了数万游客的光临，这里青山如黛，雨林似海，沟谷蜿蜒，是会议、度假、休闲首选之地。

技术要求

亚泰兰海五指山雨林酒店要求提供6个区的所有独栋别墅桑拿池的热水用量及室外泳池恒温热量要求，桑拿池温度不一，功能各异，由于处于原始森林景区，要求的桑拿泳池等恒温热量热泵采用环保节能产品，直接禁止采用锅炉电辅等污染能耗较大的加热设备，要求热泵机组安全环保，水电隔离，无燃烧，不漏电、漏气，使用安全环保。并且机组要求全自动微电脑智能控制技术，确保机组在恶劣工况下安全运行，性能稳定，操作简单，能够与楼宇BA智能控制系统相连。

C区主楼室外泳池恒温设计

本室外游泳池池水总面积约450平方米，水深1.5米，水容量620立方米，设计水温为28℃，冬季室外温度10℃，相对湿度85%，冬季平均风速3.4m/s，初始加热时间24小时内。

设计依据

①本工程依据建设单位提供的建施图

②《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50283-2002)

③《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)

④《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)2005版

⑤《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调*动力》(GB19-2007)

⑥《空气调节设计手册》(中国建筑工业出版社、第二版)

⑦《采暖空调制冷手册》(机械工业出版社)

⑧《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)

⑨PHNIX泳池恒温热泵机组的性能参数

⑩国家现行的其他相关规范及措施。

1) 冬季在室外气温最低5℃情况下泳池表面蒸发损失的热量计算：

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

式中 Qx—泳池表面蒸发损失的热量，kJ/h

α—热量换算系数，α＝4.1868 kJ/kcal(1/压力换算系数133.32Pa )

×水的密度

у—与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热，kcal/kg

Vf—泳池水面上的风速m/s

一般按下列规定采用：室内水池vf＝0.2～0.5 m/s

露天水池vf＝2～3 m/s ；

Pb—与泳池水温相等(28℃)的饱和空气的水蒸汽分压力，mmHg；

Pq—与泳池的环境空气温度(10℃)相等的水蒸汽压力，mmHg；

A—泳池的水表面面积㎡；

B—当地的大气压力 ，mmHg；

五指山市大气压

101600Pa=101600÷133=764mmHg

而泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，占泳池水表面蒸发损失热量的20%。

查相关参数表可计算得：

Qx＝α·у(0.0174vf＋0.0229)(Pb-Pq)A(760/B)

=4.1868×580.3×(0.0174×3.4+0.0229)(28.37-7.8)×450×760÷764

=2429.6×0.08206×20.57×448

=1837294(kJ/h)

2) 泳池每小时总损失热量：

加上泳池的水表面池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，泳池每小时总损失热量为：1837294×1.2=2204752(kJ/h)=526596(kcal/h)

3) 泳池补水加热时所需要的热量：

Qb＝αqbу(tr- tb)/t

式中 Qb—游泳池补充水加热所需的热量，kJ/h；

α—热量换算系数；

α＝4.1868(kJ /kcal)；

qb—游泳池每日的补充水量，L；

按泳池水量的5%确定；

у—水的密度，kg/L；

tr—游泳池水的温度，℃；

tb—游泳池补充水水温，℃；

t—加热时间，h，取16小时。

查相关参数表可知：

qb=620m×5%

=31m3=31000L；

tr=28℃

tb=12℃

则: Qb＝αqbу(tr- tb)/t

=4.1868×31000×1×(28-12)/16

=129790kJ/h

=31000kcal/h

4) 泳池恒温所需的总热量：

经计算得泳池平均每小时经水面蒸发和传导损失的热量、池壁和池底传导损失的热量、管道的净化水设备损失的热量、泳池补水所需的加热量合计为26596+31000=557596(kcal/h)=648KW。所以泳池每小时总的热损失量为648KW。

5)泳池初始加热计算：

泳池的初始加热时间按国标规定48小时内，所需热量分为三部分，620立方水从12度升到28度所需要的热量、加热过程中泳池表面的散热量及加热过程中设备传导所需的热量：

48小时620方水加热到设定温度需要的总热量为26224KW，每小时提供546KW热量。

如下图2所示为泳池机组现场安装图

泳池恒温运行分析对比

泳池热泵工作原理简介

我们都有一个常识：水不可能自发地从低位流向高位，要将低位的水输送到高处去，必须用一台水泵(消耗电能作为补偿)，才能将低位的水送到高处。同理，热量不可能自发地从低温环境传送到高温环境中去，如果要实现热能从低温环境向高温环境的转移，必须通过一台设备，并消耗一部分机械功(例如电能)作为补偿，这种设备就称为“热泵”。因此PHNIX泳池热泵的工作原理是通过小部分电力，驱动压缩机运行，整个热泵系统投入运作，通过蒸发器不断从低温环境中吸收热量，通过冷凝器将系统吸收的热量和消耗的电能传递到泳池水环境中。如图3所示

酒店热水系统设计

A区SPA池热水系统选型设计

A区共12栋别墅，共76个豪华大床房，居住人数约152人，房间内配有浴缸、淋浴、SPA池等系统，根据房间的热水使用情况，设计平均每人用水量约为180升，则A区每日总用热水量约为27.36吨。

由于机组可以循环加热，现选择1个25吨的保温水箱，提供每天27.36吨的生活热水需求。

设计选型要求：保证所选用的设备在最恶劣的环境温度下，机组的运行时间不大于12小时。

冬季最低室外环境温度为10℃，自来水进水温度15℃时，热水出水温度55℃，即需升温40℃；在冬季最低室外环境温度条件下，单台机组额定小时供热量约为45KW。

则27.36m3水温升40℃所需要的热量为:Q=27.36m3×40℃×1.163=1272.78KW，那么，机组的数量为：1272.78KW÷45KW/台÷8小时=3.54台，因此，4台PHNIX空气源热泵机组在冬季最冷时每天运行7个多小时能满足实际需求。

B区SPA池热水选型设计

B区共6栋别墅，共12个豪华大床房，每栋别墅内配有1个SPA池与2浴缸，根据房间的热水使用情况，每间别墅约4人，设计平均人用水量为200升，1个SPA池与2浴缸平均用水量为2700升，则每日每栋别墅总用热水量为3.5吨，现共6栋别墅每天共需要21吨的生活热水。

由于机组可以循环加热，现选择1个20吨的保温水箱，提供每天21吨的生活热水需求。

设计选型要求：保证所选用的设备，在最恶劣的环境温度下，机组的运行时间不大于12小时。冬季最低室外环境温度为10℃，自来水进水温度15℃时，热水出水温度55℃，即需升温40℃；在冬季最低室外环境温度条件下，单台机组额定小时供热量约为45KW。则21m水温升40℃所需要的热量为:Q=21m3×40℃×1.163=976.92KW，那么，机组的数量为：976.92KW÷45KW/台÷8小时=2.7台，因此，3台PHNIX空气源热泵机组在冬季每天运行8小时左右能满足每栋别墅的热水需求。

C区热水系统选型设计

C区共有标准豪华房间113间，共计可住226人，设计平均每人用水量约为180升，则C区每日总用热水量约为40.68吨。

由于机组可以循环加热，现选择2个20吨的保温水箱，提供每天40.68吨的生活热水需求。

设计选型过程：保证所选用的设备，在最恶劣的环境温度下，机组的运行时间不大于12小时。冬季最低室外环境温度为10℃，自来水进水温度15℃时，热水出水温度55℃，即需升温0℃；在冬季最低室外环境温度条件下，单台机组额定小时供热量约为40KW。

则40.68m3水温升40℃所需要的热量为:Q=40.68m3×40℃×1.163=1892.43KW，那么机组的数量为：1892.43KW÷45KW/台÷10小时=4.2台，因此，5台PHNIX空气源热泵机组在冬季每天运行8.4小时能满足每栋别墅的热水需求。

D区热水系统选型设计

D区为工作人员区，共有300名工作人员用水，设计平均每人用水量约为80升，则D区每日总用热水量约为24吨。

由于机组可以循环加热，现选择1个24吨的保温水箱，提供每天24吨的生活热水需求。

设计选型要求：保证所选用的设备，在最恶劣的环境温度下，机组的运行时间不大于12小时。冬季最低室外环境温度为10℃，自来水进水温度15℃时，热水出水温度55℃，即需温升40℃；在冬季最低室外环境温度条件下，单台机组额定小时供热量约为40KW。

则24m3水温升40℃所需要的热量为:Q=24m3×40℃×1.163=1116.48KW，那么机组的数量为：1116.48KW÷45KW/台÷10小时=2.48台，因此3台PHNIX空气源热泵机组在冬季每天运行8.3小时基本上能满足每栋别墅的热水需求。

E区热水系统选型设计

E区为精品餐厅预计400人用餐，设计平均每人用水量约为5升，则E区每日总用热水量约为2吨。由于机组可以循环加热，现选择1个2吨的保温水箱，提供每天2 吨的生活热水需求。

设计选型过程：保证所选用的设备，在最恶劣的环境温度下，机组的运行时间不大于12小时。冬季最低室外环境温度为10℃，自来水进水温度15℃时，热水出水温度55℃，即需升温40℃；在冬季最低室外环境温度条件下，单台机组额定小时供热量约为18.5KW。

则2m3水温升40℃所需要的热量为:Q=2m3×40℃×1.163=93.4KW，那么机组的数量为：93.4KW÷18.5KW/台÷10小时=0.5台，因此，1台热量约为22KW机组，在冬季每天运行5小时完全能满足每栋别墅的热水需求,最后考虑到经济性，与A区合成一个区共用热水系统。

F区系统选型设计

F区为按摩间(带淋浴SPA)区，其中带淋浴的按摩间共6间，每间每天接待3人次，每间用水量预计500L/间，带淋浴、SPA池的按摩间共4间，每间每天接待2人次，每间用水量预计2200L/间；则F区每日总用热水量约为26.6吨。由于机组可以循环加热，现选择1个24吨的保温水箱，提供每天26.6吨的生活热水需求。

设计选型要求：保证所选用的设备，在最恶劣的环境温度下，机组的运行时间不大于12小时。冬季最低室外环境温度为10℃，自来水进水温度15℃时，热水出水温度55℃，即需升温40℃；在冬季最低室外环境温度条件下，单台机组额定小时供热量约为45KW。

则26.6m3水温升40℃所需要的热量为:Q=26.6m3×40℃×.163=1237KW，那么，机组的数量为：1237KW÷45KW/台÷0小时=2.7台。选用3台PHNIX空气源热泵机组每天运行9.2个小时能满足F区的冬季热水的实际需求量。如图4所示，空气源热泵机组

来源：芬尼克兹(PHNIX)集团 陈峰