广州德能热源设备有限公司
◇主机选用世界名厂优质热泵压缩机,世界名厂配件,产品使用寿命长达15年以上。 ●方便:
◇机组可以安装在室外,如屋顶、地面等,实现远程监控,占地面积小,安装简单,无须另设工作机房,不占有效建筑面积。
◇机组采用全自动控制。自动起停,控制及恒定出水温度。
◇配备多功能液晶显示屏,触摸式人机界面,手动和自动自由切换,可显示设备的运行状态、运行模式、水温、水箱水位等指标,故障代码显示、定时开关机等多种功能。 ●社会效益:吸收空气中的能量,耗能低,能有效调解能源不足的现象。
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三、方案设计
1、工程概况
(1)、气温条件
郑州地区属暖温带大陆性气候,四季分明,年平均气温14.4°C 。7月最热,平均27.3°C ;1月最冷,平均0.2°C ;年平均降雨量640.9毫米,无霜期220天,全年日照时间约2400小时。如此丰富的热量资源,正为热泵热水设备所利用。 (2)、自来水水温(平均值)
设计冬季自来水温平均温度为50C、春秋季节设计水温为150C、夏季设计水温为250C。根据客户提供的资料信息,水源测的进水温度为30℃; (3)、设计内容
①贵洗浴中心高温泡池容量为10吨,要求在早上8:00~晚上23:00保持恒温48℃左右。
2、系统设计与选型
2.1、恒温系统设备选型计算
高温池总容量为10m,游泳池表面积S=25m(长)×4m(宽)=100m,游泳池深度为:1.3米。游泳池设计恒温48℃。 2.2.1、设备选型计算:
自来水温升1℃需要的热量为:1000kcal/T.℃。 电热值为:860kcal/kw.h
根据最不利工作环境条件进行计算,10m水从5℃温升至48℃(即温升43℃)需要的热量为:Q1=CM△t=1000kcal/T.℃×10 m×43℃=430000kcal。
(式中:C——为自来水温升1℃需要的热量;M——为水容量;△t——为起始温度与终了温度的温差)
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德能泳池专用热泵机组在水源测进水温度为30℃时的COP平均值取5.5;设计首次(换水)加热设备最大运行时间为24小时,则首次加热(不含散热负荷)需要输入的电功率值为:
W1=Q1/(q.cop.h)=430000kcal÷(860kcal/kw.h×5.5×24)=3.8kw
(式中:q——为电热值,取860kcal/kw.h;cop——为机组冬季能效值,取5.5;h——为首次加热最大运行时间,取24小时)。
2.2.2、高温池表面散热量计算:
游泳池水表面蒸发损失的热量(包含水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量)。按下式计算:
Qs=1.2/β*ρ*γ(0.0174Vf+0.0229)*(Pb-Pq)*As*B/Bˊ/3600
=1.2÷133.32×1 kg/L×2387.2kj/kg×(0.0174×0.2m/s+0.0229)
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×(7373.1Pa-2517.1Pa)×8.5m2×101325 Pa÷101860Pa÷3600 =6.5kw
式中 QS——泡池水表面蒸发损失的热量(kw);
1.2——传导附加系数
β——压力换算系数值133.32; ρ——水的密度(1kg/L)。
γ——水的汽化热(2387.2kj/kg)。
vf ——泡池水面上的风速(m/s),一般按下列规定采用:室内泡池 vf =0.2~0.5m/s;露天游泳池vf=2~3m/s;
Pb——与泡池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力(Pa),取7373.1Pa; Pq——泡池的环境空气的水蒸汽压力(Pa),取2517.1Pa; As——泡池的水表面面积(m2),该泡池表面面积为8.5m2;
B——标准大气压力(Pa),取101325。 Bˊ——当地大气压力(Pa),取101280。 3600——千焦与千瓦之间的换算率。 则,表面散热所需热负荷需要输入的电功率为:WS= Qs/cop=6.5kw÷5.0=1.2kw 2.2.3、游泳池补水所需热量负荷计算
根据泳池设计规范设计,泡池每天补水热负荷可按照下列公司计算:
Qf=α*Vf*ρ*(Td-Tf)/(th.3600)=4.187×500L/d×1kg/L×(48-5)℃÷10h÷3600 =2.5kw
式中Qf——每小时补水热负荷(kw);
α——换算系数(4.187kj/kcal); Vf——每天补水量6500L/d; ρ——水的密度(1kg/L);
Td——池水要求恒温水温(48℃); Tf ——自来水水温(5℃); th——每天运行时间(10小时);
3600——千焦与千瓦之间的换算率;
则,补水所需热负荷需要输入的电功率为:Wf= Qf/cop=2.5kw÷5.5=0.45kw 2.2.4、 综上所述计算结果,恒温加热需要的热负荷为: ①首次(换水)加热时实际需要热泵系统输入功率应该为:
w首次=w1+ wS=3.8kw+1.2kw=5.0kw
②恒温加热时需要输入的电功率为:W2= WS+Wf =1.3kw+0.45KW=1.75kw
根据以满足最大热负荷运行的设计标准选择游泳池专用热泵加热设备,根据贵方要求及以上计算结果,该泡池加热恒温系统选用2台德能泳池专用热泵机组DE-27W/S,该泳池专用热泵热水机组运行输入功率为2.7kw,标况下制热量为:13.5kw{即2.7kw/台×2台=5.4kw(设备输入总功率)>5.0kw(系统需要的设备输入功率)},即可满足泡池首次加热或换水后将冷水(设计为5℃)加热至48℃,无需其他辅助设备。系统节能、安全、耐用。
恒温加热时,只需启动1台热泵加热机组{即2.7kw/台×1台=2.7kw(设备输入功率)>1.75kw(恒温需要输入的设备功率)}即可满足恒温加热需要的热负荷,其他机组可作
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为备用机组,进行轮休作业,确保系统达到节能、安全、高效、增益的目的。
(1)系统采用泳池专用热泵机组强制循环加热的方式进行恒温加热,直到泳池水温
达到设定的温度(默认为48℃,可调节)后,机组自动停止加热。 (2)系统采用智能控制系统24小时低压运行,确保游泳池恒温效果。
(3)机组换热器配置钛金防腐换热器,可有效防止泡池药物添加剂的腐蚀,确保设
备经久耐用,高效节能。
设计水源测的水池温降为15℃,则每小时提供5kw×5.5(COP值)=27.5kw热量的水
源测需要的水箱容量为:27.5kw×860kcal/kw×24h÷15℃÷1000=37.8≈40吨。
(注:未尽方案,由甲乙双方共同协商解决)
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系统安装示意图
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