赣州嘉福·尚江尊品泳池综合节能解决方案

工程概况

嘉福·尚江尊品位于章江新区梅关大道18号，地处赣州新城中央生活区，拥有国际级沿江商业长廊、完善的城市生活体系和人文、生态的绝佳配套。嘉福·尚江尊品楼盘项目交通便利，周边教育医疗等配套设施齐全。该楼盘乃赣州地区顶级楼盘，地处章江上游，两岸风景优美，独具南向望江景的优势，并且被中央生态公园、市政休闲公园、滨江公园三大公园环抱；独享纯天然生态居所，品味奢闲生活。具领先性规划设计理念，建筑布局属赣州首创，将沿江观江景的视野全线打开，呈半围合式的建筑布局，创造了户户观江或观景的规划布局；如下图所示：

赣州首次建造的ART-DECO建筑风格， 2万m2的自然公园式的新古典风情花园；会所面积达2350m2，设置了250m2恒温泳池、SPA馆等为业主提供休闲生活配套；公寓从89m2的两房户型到143m2的四房两卫户型，户型设计紧凑，布局合理。

1 设计依据

1)、本工程依据建设单位提供的建施图

2)、(GB50283-2002)

3)、(GB50019-2003)

4)、(GB50045-95)2005版

5)、(GB19-2007)

6)、(中国建筑工业出版社、第二版)

7)、(机械工业出版社)

8)、(GB50016-2006)

9)、PHNIX泳池恒温除湿机的性能参数

10)、国家现行的其他相关规范及措施。

2 设计资料

2.1 室外设计计算参数

2.1.1 夏季室外设计计算参数(见表1)

表1 夏季室外设计计算参数

2.1.2 冬季室外设计计算参数(见表2)

表2 冬季室外设计计算参数

2.2 室内设计计算参数(见表3)

表3 室内设计计算参数

2.3 泳池水温确定：

游泳池的池水温度，可根据游泳池的用途，按下列数值进行设计：

室内游泳池：

A.比赛游泳池：24～26℃；

B.训练游泳池：25～27℃；

C.跳水游泳池：26～28℃；

D.儿童游泳池：24～29℃；

注：旅馆、学校、俱乐部和别墅内附设的游泳池，其池水温度可按训练游泳池池水温度数值设计。

2.4 露天游泳池的池水温度不宜低于22℃。

2.5 循环周期

游泳池水的循环周期，应根据游泳池的使用性质、游泳人数、池水容积、水面面积和池水净化设备运行时间等因素确定。一般可按下表4采用。

表4 游泳池水的循环周期

游泳池水如采用间歇式循环时，应按游泳池开放前后将全部池水各循环一次计算。

2.6 室内泳池恒温计算

工程概况

本游泳馆泳池总面积约720m2，泳池水面积275平方米，水深1.2米，总的水容积约为330m3，设计水温为28℃,如图所示：

游泳馆内计算参数：设计室内温度29℃；相对湿度65%；泳池水设计温度28℃；室内水面风速0.3m/s；

泳池表面散热量

冬季在气温最低0℃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 ；

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(29℃)相等的水蒸汽压力( mmHg )；

A——泳池的水表面面积( m2 )；

B—— 当地的大气压力( mmHg )。

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)

=4.1868×581×(0.0174×0.3+0.0229)(28.37-19.5)×275×760÷756

=2432.5×0.02812×8.87×276.5

=167759( kJ/h )=40069(kcal/h)

泳池每小时总损失热量Qy= Qx×0.2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：40069×1.2 =48082(kcal/h )

泳池补水加热所需的热量

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7%确定；

у——水的密度(kg/L)；

tr——游泳池水的温度(28℃)；

tb——游泳池补充水水温(5℃)；

t——加热时间(h)。

查相关参数表可知：

qb=330×7%=23.1m3=23100L；

tr=28℃

tb=5℃

冬季补水热量

Qb＝αqbу(tr- tb)/t

=4.1868×23100×1×(28-5)/12

=185370kJ/h

=44275kcal/h

总热损失：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冬季恒温总热损失：48082+44275=92357( kcal/h )=107kW。

2.7 泳池初始加热所需热量

冬季泳池的初始加热主要包括两个方面：一部分是泳池水从5℃加热到28℃所需的热量，另外一部分包括加热过程中水表面的散热量，计算过程如下：330×1.163×(28-5)÷0.85/48=216kW

2.8室内泳池除湿计算

1)根据泳池室内的循环次数为6次/小时计算，循环的风量为21600m3/h；取24000m3/h

2)室内散湿量计算：

A.人体散湿量：

Wr=0.001×n×n’×g 式中：

Wr—散湿量，Kg/h；0.001—kg/g；

g—成年男子的小时散湿量，取120g/(h/人)；

n—室内人总数；

n′—群体系数；

n取50人，n′取0.9得：Wr=0.001×n×n′×g=0.001×50×0.9×120=5.4(kg/h)

B.池边散湿量：

Wd=0.0171×(t干-t湿)×Fn

式中：Wd—散湿量(Kg/h)

t干——室内空调计算干球温度(℃)；

t湿——室内空调计算湿球温度(℃)；

F——池边面积(m3)；

n——润湿系数。值对应不同的使用条件，取0.2-0.4.得：Wd=0.0171×(t干- t湿)×Fn=0.0171×(29-24)×(720-275)×0.3=11.4(Kg/h)

C.敞开水面的散湿量：

Wc＝0.0075×(0.0178+0.0125Vf)×(Pw- Pi)×F ×760÷B

式中：Wc—从池面产生的水蒸气量，kg/h；

Vf—游泳池水面上的风速，一般取0.2～0.3m/s；

Pw—水表面温度下的饱和空气水蒸气分压力,Pa；

(28℃时，饱和空气水蒸气分压力=3782.2Pa)

Pi—室内空气的水蒸气分压力,Pa；

(29℃，相对湿度65%时，空气的水蒸气分压力=2605.5Pa)

F—游泳池水面的面积，m2；

B—当地大气压，mmHg，(赣州大气压99090Pa)；

根据以上述数据，

得：Wc＝0.0075×(0.0178+0.0125Vf)×(Pw- Pi)×F ×760÷B

=0.0075×(0.0178+0.0125×0.3)×(3782.2-2605.5)×275×760÷743

=0.0075×0.02155×1176.7×281=54(kg/h)

综上所述：泳池水表面散湿量包括人体散湿量、池边散湿量、水表面散湿量总共5.4+11.4+54=71(kg/h)

3 空调设计

3.1 夏季冷负荷计算

夏季冷负荷包括：围护结构冷负荷、人体冷负荷、室内照明和发热设备冷负荷、新风冷负荷。

Qa=Qw+Qr+Qms+Qf-Qx(kw)

围护结构冷负荷Qw、人体冷负荷Qr、室内照明和发热设备冷负荷Qms、新风冷负荷Qf的计算与普通民用建筑负荷计算方法相同,Qx为除湿带来的冷负荷。

该建筑泳池利用负荷计算软件计算得出围护结构冷负荷Qw、人体冷负荷Qr、室内照明和发热设备冷负荷Qms： Qw+Qr+Qms=144kw

新风冷负荷Qf=18 kw

即得出：该泳池夏季冷负荷Qa=144+18-105=57 kw

所以泳池夏季空调机组提供冷负荷为57KW

3.2 冬季热负荷计算

冬季热负荷包括：围护结构热负荷、新风热负荷、空气传给池水的显热量(因空气温度高于池水温度)。

Qd= Qw+ Qf+Qch(kw)

围护结构热负荷Qw和新风热负荷Qf计算与普通民用建筑负荷计算方法相同，其中应注意空气传给池水的显热量Qch：

Qch=4.1868·α·F ·Δt/3600 式中：

α——水面传热系数，kJ/(m2·℃·h)，可近似采用8kcal/m2·℃·h

(1kcal/m2·℃·h=1.163w/m2·K)；

F——敞开水面的面积，m2；

Δt——室内空气的干球温度与池水温度的温差，℃；

嘉福·尚江尊品公寓泳池利用负荷计算软件计算得出：

围护结构热负荷Qw=70kw

新风热负荷Qf=44 kw；

将α=8，F=275，Δt=(29-28)代入公式(4)得出：

空气传给池水的显热量Qch=4.18688275(29-28)/3600=2.5 kw

即得出：冬季热负荷Qd=70+44+2.5=116.5 kw

4 热水设计

(1)根据工程要求，需要提供10吨淋浴区的热水，采用全热回收的空气能三联供(PASRW250S-V-QX)提供热水：

根据江西赣州的气候，当环境温度为20℃，进水温度为15℃时，10吨水从15℃加热到55℃(升温40℃)需要的热量为:

Q=C.M.△t=1kcal/kg.℃×10000kg/天×40℃ =400000千卡

PHNIX热泵PASRW250S-V-QX三联供机组，每小时额定输入功率为20.5KW，制热量为70KW，所产生的热量为60200千卡。那么，选用PASRW250S-V-QX机组1台，产生10000L的热水所需的时间为：

400000千卡÷60200千卡/h÷1台=6.6小时满足生产10T、55℃热水所需的热量要求。

(2)当环境温度为0℃，进水温度为5℃时，10吨水从5℃加热到55℃(升温50℃)需要的热量为:

Q=C.M.△t=1kcal/kg.℃×10000kg/天×50℃=500000千卡

PHNIX热泵PASRW250S-V-QX三联供机组，每小时额定输入功率为20.5KW，制热量为70KW，制热水能力为86KW。由于冬季环境温度低，按衰减为55KW计算，所产生的热量为47300千卡。那么，选用PASRW250S-V-QX机组1台，产生10000L的热水所需的时间为：

500000千卡÷47300千卡/h÷1台=10.6小时

满足生产10T、55℃热水所需的热量要求。

以上运行时间均符合要求，根据PHNIX热泵机组的技术性能和使用情况，选用PHNIX三联供机组PASRW250S-V-QX*1台，可满足供应热水要求。

5 设备选型

6 泳池设计特点泳池机组特点

设计灵活、安装方便：整体式设计，机组外形美观紧凑，安装面积小，风冷主机和冷水辅机分离结构，使水系统完全置于室内，完全防止了冬天冻结的情况出现，尤其适合于寒冷地区气候。

采用先进的钛钛金属水换热器，能够抵御水中氯离子的侵蚀，外壳采用优质双面镀锌钢板，经久耐用。

机组能效比高，制热量大：

节能环保：采用热泵技术，与其它常规热水设备(如：燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等)相比可节省65%～80%的运行费，对环境无污染。

使用安全：水电隔离；无明火，无漏电，确保人身安全。机组图片如下图所示：

7 结语

该泳池系统采用空气源三联供机组为冷热源，与制冷除湿风柜相结合，来满足泳池空间的除湿、空调、泳池水恒温、热水等要求。空气源三联供机组在制冷除湿时能全部回收产生的热量，用于满足泳池水的恒温热量，节能优势明显。

芬尼克兹(PHNIX)集团 陈峰