游泳池加热设备选型计算

1 游泳池水加热设备的选型设计游泳池水加热设备的选型设计 一 一 池水日常热损耗量的计算 池水日常热损耗量的计算 游泳池水总热损耗量 Qa包括以下三项 1 池面水蒸发损失的热量 Qs 2 池壁 池底 管道和水处理设备传导散热量 Qt 3 补充新水加热量 Qf Qa Qs Qt Qf 这三项热损耗的计算公式如下 Qs r 0 0174vw 0 0229 Pb Pq AsBa Qt 0 2Qs Qf m Cv Ta Tf th 其中 r 与池水等温的饱和水蒸汽的蒸发汽化潜热 当 28 时 r 582 5kcal kg Vw 池面上的风速 对室内泳池可取 Vw 0 5m s Pb 与池水等温的饱和空气的水蒸气分压 当 28 时 Pb 28 3mmHg Pq 泳池环境空气的水蒸气分压 当 10 时 rq 5 59 mmHg As 泳池池面面积 Ba 标准大气压与当地大气压之比 计算中可取 Ba 1 2 相当于统一考虑了海拔高度 1500 米以 下的情况 南宁取值 1 m 泳池在一天内补充新水的数量 Cv 水的比热 可取 Cv 1 kcal kg Ta 池水设计温度 26 28 Tf 补充新水水温 一般可取 16 th 加热设备一天内的运行时间 h 游泳池热负荷计算 以 50 25M 平均水深 1 6M 池为例 1 游泳池容积 50 25 1 6 2000m3 2 池水温度及游泳池的室内气温 池水温度 28 室温 10 3 当地气温平均值 本设计室外温度以 22 计 泳池水区冬季温度 26 4 极端最高气温 38 7 极端最低气温 5 5 当地自来水温 平均值 冬季 5 春秋季 17 5 夏季 20 最低水温 5 6 以每日补水量为 5 的池容积计 冬季补水温度 5 冬季日常每天运行 12 小时计算 按以上公式和各参数单位计算出来 Qs Qt Qf的单位是 kcal h 现将计算结果列于表 1 Qs r 0 0174vw 0 0229 Pb Pq AsBa rVwPbPqAsBa 582 50 528 35 5912501 Qs 522528Kcal H Qt 0 2Qs 0 2 522528 104528kcal H Qf m Cv Ta Tf th 175000 kcal H Qa Qs Qt Qf 802034 kcal H 二 二 池水初次加热所需之热功率池水初次加热所需之热功率 Qb 所谓 初次加热 是指泳池建成或大修灌水后的加热 也包括泳池因各种原因停运一般时间后的加热 Qb可按下式计算 Qb MCv Ta Tf th kcal h 2 其中 M 泳池总水量 kg 式中 Ta Tf th表示的是池水加热升温速度 T h CECS14 2002 规定 升温时间 24 小时 快速 可取 0 5 h 升温时间 48 小时 慢速 的可取 0 25 h 以冬季自来水水温 5 要求游泳池水温 26 48 小时加热 池水初次加热所需之热功率相应的 Qb计算结果 Qb MCv Ta Tf th 2000 1000 26 5 48 875000kcal h 三 三 池水加热锅炉功率的确定和锅炉的选型 池水加热锅炉功率的确定和锅炉的选型 1 由以上计算结果可知 Qb Qa 因此 对于要求升温速度快 24 小时升温 的游泳池 锅炉的功率应根据 2 3 Qb 的数值来确定 对升温速度没有严格要求而只着重保持池水温度的游泳池 锅炉功率可按 1 15 Qa的数值来确定 2 锅炉选型首先要考虑泳池当地的热源条件 燃煤锅炉经济性好 但对环境污染大 只有环保允许的 大 型游泳馆才可选用燃煤锅炉 电加热炉机动性最好 经济性最差 只有小游泳池才能选用 条件允 许时 燃油燃气锅炉是大多数游泳池的选择 太阳能加热泳池是未来的发展方向 热泵技术最近日 趋成熟与发展 它从环境中吸取热量 可以提供 3 倍以上所消耗电能的热量 尤其是我国南方地区 用热泵给游泳池水加热 是明智而实惠的选择 加热量取值 960KW 计算 泳池水加热锅炉型号选择 泳池容积 m32000价格 万元 备注 型号WN 50 油气 锅炉数量 215 2 30 型号GLK500 热功率480 电功率480 电 锅炉 KW 台数210 2 20 型号RB 80 热功率80 电功率22 热泵 kw 台数126 12 72 四 四 换热器的选型 换热器的选型 容积较小的游泳池 尤其是家庭游泳池 可不用换热器 而采用热泵 电热水器或小型燃油燃气低温 热水炉 T 55 对循环池水直接加热 但应注意当炉子出水温度 40 T 55 时 必须采取有效 措施保证加热水与未加热水的充分混合 游泳池水在其它极大多数情况下 一般采用换热器对池水进 行间接式加热 1 换热器型式选择 a 板式换热水器 这是泳池最常用的换热器 因其结构简单 价格便宜得到广泛选用 缺点是板式换热器 易结垢 结垢后降低换热系数 除垢很麻烦 b 半即热式浮动盘管换热器 这是近几年来大力推广的换热器 因其有自动除垢功能 始终保持较高的 换热系数 2 换热面积计算 a 已知参数与计量单位 T1 热媒进口温度 T2 热媒出口温度 3 G 热媒 蒸汽 耗量 kg h Q1 热媒 水 流量 kg h Q2 冷媒 水 流量 kg h t1 冷水入口温度 t2 冷水出口温度 F 换热器传热面积 W 锅炉小时供热量 kcal h Wh 换热器小时传热量 kcal h k 传热系数 kw Ic 蒸汽热焓 kcal kg Is 冷凝水热焓 kcal kg b 计算公式 F W 0 9k Tm Tm T1 T2 2 t1 t2 2 G W Ic Is Q1 W cv T1 T2 Q2 Wh cv t2 t1 W 1 15wh 换热器选型表换热器选型表 热媒为高温热水锅炉热媒为高温热水锅炉 泳池容积 m3600030002500200015001200 功率 kw420021002100140010001000 T1 95 95 95 95 95 95 T2 70 70 70 70 70 70 Q1 103kg 234 2 常压 高温 热水 锅炉 W 104kcal h36018018012085 585 5 Q2 103kg h25012510483 362 550 t 161616161616 t2 28 528 53128 527 930 9 Tm 60 2560 255960 2560 5559 F 2814149 26 76 7 DN 808080656565 型 号 BR35 10 BR35 10 BR35 10 BR20 5 BR20 5 BR20 5 板 式 换 热 器 台 数422222 F 40 420 220 213 39 79 7 DN 808080655050 型号 T600 11 1 T600 11 1 T600 11 1 T500 7 4 T400 5 10 T400 5 10 盘 管 换 热 器 台数422222 说明 1 当热媒为蒸汽锅炉时 换热器型号可参照本表确定 2 计算中取 K 2 8kw 板式热水器 K 1 94kw 盘管换热器 在用热泵或低温热水炉作为热源时 不宜采用各种形式的换热器 因为此时要求传热面积很大 很浪费 在用热泵或低温热水炉作为热源时 不宜采用各种形式的换热器 因为此时要求传热面积很大 很浪费 由于热媒温度低可以直接加热池水 注意采取措施 使冷水与热水混合均匀 由于热媒温度低可以直接加热池水 注意采取措施 使冷水与热水混合均匀 4 五 五 投资回收期与运行费用分析投资回收期与运行费用分析 1 投资回收 采用风冷热泵机组的设备投资比电锅炉多 50 万 以 5 年作为投资回收期计算 需要每年节省电费 10 万元 电锅炉配电功率为 960KW 风冷热泵配电功率为 264KW 即每运行 1 个小时 耗电量差异为 696 度 以丰水期电费 0 45 元 度计算 每小时耗电差异为 313 元 即 如果加热设备年运行时间超过即 如果加热设备年运行时间超过 320 小时小时 则风冷热泵增加投资回收期会更短 则风冷热泵增加投资回收期会更短 2 池水初次加热所需之耗电功率 假设池水每次从 15 加热至 28 所需热量为 Qb MCv Ta Tf 2000 1000 28 15 2600 104kcal 以电加热锅炉加热池水 需要时间为 31 4 个小时 所耗电为 960 31 4 30144 度 以丰水期电 费 0 45 元 度计算 所耗电费为 13565 元 3 恒温水池运行所需之耗电功率 以正常运行工况 气温 28 补水温度 15 池水恒温 28 每天补水 100M3 游泳池水总热损耗量 Qa包括 1 池面水蒸发