一、工程概况

1、项目概况：

广州市某国际标准比赛池在室外，规格长度：50米，宽度：25米，深度：1.8米，通过计算得出泳池总容量为2250立方米。泳池专用空气源热泵安装在室外，广州在2020-02-17最低气温5度，固选用常温型泳池热泵，泳池水恒温在28~31℃。

泳池热泵采用美国谷轮ZW系列压缩机、超大面积蒸发器、防腐蚀钛管换热器、电子膨胀阀、自动除霜装置、整个智能控制系统：采用全自动控制、恒温补水，24小时准确进行水温、水位检测，保证系统安全稳定运行，实现无人管理。

2、需增设备：

热    泵：27台25P泳池热泵机组

水    泵：热水循环泵

热水管线：PPR管 DN80

保温材料：户外管线为保温管

3、设计依据及原则：

01、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009）

02、《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）

03、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）

04、《建筑电气安装工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）

05、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300）

06、《设备及管道保温技术通则》（GB 4272）

07、《建筑荷载规范》（GBJ17-88）

08、《电气装置安装工程低压工程施工及验收规范》（GB50254）

09、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》（GB/50274-98）

10、《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》（GBJ131-90）

二、方案设计

1、设计参数：

1.1室外气象条件:

冬季室外干球温度（当地最冷月平均气温）：15℃；

冷水计算温度（当地最冷月平均水温）：15℃

1.2. 设计参数:

1）游泳池恒温设定：30±1℃。

2）水的比热C取1kcal/kg·℃。

2、热力计算及设备选择：

假设泳池设计水温为30℃，由于池区位于室外，在冬季时室外平均环境温度约15℃，空气相对湿度70%。

（1）初始加温(未加上加热过程中的散热)

由于泳池水量过大，初始加温时间设计为48小时，则

式中：——游泳池加热所需的热量（kcal/h）；

      ——平日均用水量，2250000L；

       c——水的定压比热容，c=1kcal/（kg）；

      ——水的密度，1kg/L；

      ——贮热水箱内水的终止温度，30；

      ——水的初始温度，15；

      ——加温设计时间，48h；

Q1＝2250000L×（30℃－15℃）/ 48h＝703125kcal/h

（2）恒温

池水平时恒温系统热负荷包括：池水水面蒸发损失的热量；池水表面、池底、池壁、管道和设备的传热热损失；补充水所需要的热量。

1、游泳池水表面蒸发损失的热量。按下式计算：

式中 Qz——游泳池水表面蒸发损失的热量（kcal/h）；

β——压力换算系数，取133.32Pa；

ρ——水的密度，1.0kg/L；
у——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热，580kcal/kg；
VW ——游泳池或水上游乐池水面上的风速（m/s），室外VW ＝2～3 m/s；
Pb——与泳池水温30℃对应的饱和空气的水蒸汽分压力，4238Pa；
Pq——在70%湿度下，与室外温度15℃对应的水蒸汽压力，1704Pa；
A——游泳池的水表面面积，m²；

B——标准大气压力，101325Pa；
B’——当地的大气压力，101325Pa。
Qz ＝（1/133.32Pa）×1.0kg/L×584kcal/kg×(0.0174×3m/s+0.0229)×(4238Pa-1704Pa)×1250m²×(101325Pa/101325Pa)＝1042015kcal/h

2、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，应按游泳池水表面蒸发损失热量的20%计算确定：

即：Qs=20%×Qz=1042015kcal/h×20%=208403kcal/h
    3、游泳池补充水加热所需的热量，应按下式计算：

式中 Qb——游泳池补充水加热所需的热量(kcal/h)；
         qb——游泳池每日的补充水量(L),2250000L×5%；
         у——水的密度，1.0kg/L；
         tr——游泳池水的温度，30℃；
         tb——游泳池补充水水温，15℃；
         T——加热时间，24h。

    Qb＝2250000L×5%×1.0kg/L×(30℃-15℃)/24＝70312kcal/h

5、热负荷总归纳：

水池初次加温：Q1+Qz+Qs=703125kcal/h+1042015kcal/h+208403kcal/h=1953543kcal/h

水池平时恒温：Qz+Qs+Qb=1042015kcal/h+208403kcal/h+70312kcal/h=1320730kcal/h

3、设备选型：

每台25匹超低温泳池热泵在室外环境温度15℃时的输出功率为73960kcal/h。

①初始加温装机容量：1953543kcal/h÷73960kcal/h.台=26.41台

②水池恒温装机容量：1320730kcal/h÷73960kcal/h.台=17.85台

③选型该项目选择27台25匹空气源热泵热水机组可满足加热恒温。

三、运行成本分析

1、基本数据：

1、能源单价：电费1元/kwh(平均电价)

2、运行费用计算：

水池平时恒温时，维持一天的热量：Q＝1320730kcal/h×24h=27735330kcal。

年均热量约为50%左右，即13867665kcal

不同冷水温度，所需加热热量不同，运行费用亦会有所变化。

泳池恒温：13867665kcal÷(860kcal×400%)×1元/kwh = 4031元/天

15℃环境温度初次加热费用:21.5KW×27台×48小时×1元/kwh = 27864元