热泵热水器在泳池中的运用

1.1 游泳池的热损失(别墅泳池设计里尤其注重)

游泳池有室外露天游泳池（场）以及室内温水游泳池（馆）两大类。从游泳池的使用性质分，有比赛池，训练池，跳水池，儿童戏水池等；从经营性质分，有公用游泳池，商业宾馆内游泳池，也有私人别墅住宅内的游泳池等。但无论何种游泳池，都有一个要求维持池水温度恒定的要求，池水的温度因使用性质不同而异。游泳池的热损失有下列几个方面：（尤其是在别墅泳池设备的传导中）

1）游泳池池水因水面蒸发，水面传导，池底和池壁传导而不断损失热量。

2）因人们在游泳池内游泳，会损失一部分池水，必须不断补充，而补充水需加热，需要补充一部分热量；

3）此外，整个游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。

以上这一些损失的热量，都需要不断补充，才能维持池水有一定的温度。这些热损失再加上游泳场馆淋浴等用热的负荷可以称之为经常性用热负荷。

另外，恒温池水也有一次性全部更换新的要求。为了清洗，消毒的要求，在一定时段内，要求将池水全部放空，重新输入温水。如果补充的水是冷水（水温在5-15℃），那末，加热整池水需要的用热量就是一次性冲击负荷。

1.2 游泳池池水温度（恒温泳池设备）

一般室内游泳池池水温度为24－29℃，室外的为22－30℃。如室内游泳馆有完善的空调采暖设施，可以取为25℃；如果气温低，可以取为27℃。热损失与池水温度高低有关，也与周围环境（例如空气）温度有关。一般室内环境温度比池水温度高1-2℃。国外资料表明：室内游泳池最佳环境参数为：

空气温度 26-30℃

池水温度 25-28℃

地面温度 30-32℃

风 速 0.05-0.1m/s

相对湿度 50-60%

1.3 室内游泳馆相对湿度（恒温泳池设备）

维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外温度为-10℃，室内空气相对湿度为50-60%，设双层窗的传热系数为2.9W/m2时，玻璃窗户上仍会潮湿、结露；即使室外气温为-1℃，室内为28℃ 时，也会结露。因而游泳池场馆必须除湿。

1.4 游泳池的用热负荷计算

前者提到，对于游泳池用热的经常性负荷，有：

a.水面蒸发散热；

b.水面传导散热；

c.池底，池壁传导散热；

d.设备及管道散热；

e.补水加热量；

f.游泳场馆淋浴等用热；

由于蒸发散热，传导散热等计算十分复杂，而且必须有游泳池结构的详细尺寸，气象，土壤等资料，为了估算的方便，对于a,b,c,d四项，可以合并为一项，即：按游泳池水面面积m2计的平均热散失量。可以见表1

表1

环境温度℃ 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30

露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302

游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639

室内 KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172

游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325

表中数值按下列条件计算：水温27℃，空气相对湿度50%，风速：室内 0.5m/s;室外 2 m/s

国外资料介绍，对于露天游泳池的热损失，也可以按下列数据估算；在水温为23℃，平均气温10－12℃时，

对流热损失 70―95W/㎡

辐射热损失 60－80 W/㎡（夜间）

辐射得热量 ≤180 W/㎡〔白天〕

蒸发热损失 350－700 W/㎡

补充水时的补热量 400－600 W/㎡

对于补水热损失，可以按补水量及补水温差进行计算而得。游泳池每天补水量占游泳池容积的百分数可见表2。

表2

游泳池类别 比赛池 训练池 跳水池 室内公共池 露天公共池 儿童池 幼儿池 水球池 游泳跳水合一池

补充水量（%） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5

方案设计中建议：露天池取10%=B1；室内池取5%=B2。因补水需补热的小时功率可按下式计算

P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）

式中：P－补水的补热功率，kW；

V－游泳池容积，m3；

B－补水量的百分数，%；

t1－补水初温，℃；

t2－池水温度，℃。

至于游泳馆所用的淋浴、洗涤等生活热水用量的计算及制热所需负荷，可按常规计算。

对于一次性冲击负荷，则按照换水量以及水温升来计算其总用热功率和小时用热功率（机器所需的制热功率）。总用热功率QZh

QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）

小时热功率Ph=QZh/T kW， （1－3）

式中：V－ 游泳池的总容积，m3；

t2－ 池水所需温度，℃；

t1－ 冷水温度，℃；

T－ 换水周期，h；

1.15－考虑在换水周期内的热损失附加值。

一般初次充水或换水的周期T为24－48h计。也就是说，要求在24－48h内完成整池的换水。至于间隔多长时间换一次水，应根据用户对于游泳池的使用要求和经营情况而定。由于池水是在不断循环过滤和消毒的，间隔时间相对比较长，可以是一个月，半年、甚至一年，对于桑拿浴性质的水池，有可能是一天换一次水。对于有几个游泳池的场馆，在计算负荷时，可以将换水时间错开。在选择主机时，可按一个最大容积的水池的一次性负荷来计算，也可以用换水周期的时间长短来调整。各种不同的游泳池的循环次数和周期可见表3。

表3

类别 循环次数

n（次/日） 循环周期

T（小时） 类别 循环次数

n（次/日） 循环周期

T（小时）

比赛、训练池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8

跳水、私人池 3－2 8－12 儿童池 6－4 4－6

跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼儿池 24－12 1－2。

是利用工业燃料加热的,大型供热水装置

结构可分为:

1. 容积式结构:利用大型钢或其他材料制成的容器,把水加热储存在容器中,利用水泵泵给用户使用的系统;其优点是:结构一体化,方便施工,缺点是容积有限,国标中约定体积大于500L的,叫锅炉,小于500L的是热水器,

2.快速直热式结构:利用边加热边供热的方式,水过即热系统;

3.水蓄热式结构:利用许多大型保温容器,夜间水泵循环加热,使所有容器中的水加热到80-95度,并储存起来,当需要热量时,泵入冷水,挤出热水,共工厂或宾馆,医院使用;缺点是体积大,大型容器需要保温,成本高,散热面积大,保温管路多,总施工成本高,混合水时的混合效率不高,大量有用的热水热量无法释放出来,降低热水或取暖的有效效率

4.固体蓄热式结构:利用专用固体蓄热材料,夜间将其加热到650-800度,利用放热控制系统,出口恒温的用水泵放出热量,由于蓄热密度高,体积仅水蓄热的1/10左右,不需要占用大量空间,同时,由于仅需要管路蓄热的水容积,水的热惰性小,加热速度快,施工简单,多与空间可以用来做地下停车场地等用途,是目前发展较快的一种工业热水产品;

按照燃料可分:

1.容积式燃油锅炉(热水)

2.容积式燃气锅炉(热水)

3.燃气是直热锅炉(热水)

4.电热锅炉

5.固体蓄热式供热机