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游泳池會所地源熱泵節能設計應用
點擊次數：2381 發布時間：2016-5-13
本文介紹了熱回收地源熱泵機組與設計除濕空調箱的結合利用，突出其在游泳池會所中的節能優勢和降低投資和運行費用的具體措施。在游泳池會所中地源熱泵空調系統設計使用設計除濕空調箱值得推廣。
關鍵詞：地源熱泵機組，除濕空調箱，節能措施
1．工程概況
某花園游泳池會所地處上海唐鎮開發區，交通便利。會所總建筑面積約為10000米2，地下一層，地上一層，其中地下建筑面積為3000米2，空調面積為1620米2，該空調冷熱源的服務范圍為會所游泳池、健身房、瑜珈房、球室、教室、物管辦、閱覽室、更衣室及閱讀區和大堂等等的空調+供熱地源熱泵節能系統空調設計。
此次空調工程主要是考慮會所空調、游泳館空調及池水加熱和淋浴熱水系統的室內建筑部分設計，打井工程已在建筑施工前已預埋打井，打井數為單U 112口，100米井深。
客戶要求按室內空調區域進行空調設計，要求整個空調系統能滿足空調負荷所需且打井數合適。設計范圍：空調冷熱源系統設計，泳池區恒溫恒濕系統設計，供熱系統設計，泳池區、淋浴間、更衣室、瑜珈室等地暖設計。
2．空調供熱方案設計
2．1設計依據
《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB50736-2012）、《地源熱泵系統工程技術規范》（GB50366-2005）（2009年版）、《地源熱泵工程技術指南》等。
2．2設計參數
2．2．1室外計算參數
2．2．1．1城市位置：上海市
2．2．1．2室外計算干球溫度：夏季通風：32.0℃；夏季空調：34.2℃；冬季空調：-4.0℃。夏季空調室外計算濕球溫度：28.2℃；冬季空調室外相對濕度：75%。
2．2．2室內計算參數
健身區等房間夏季室溫24-26℃，過道26-28℃；冬季室溫18-20℃，過道16-18℃；游泳池室溫28℃，池水26-28℃，相對濕度60-70%，冬夏一致。
2．3設計負荷
經計算空調總冷負荷為438KW（含泳區），冬季熱負荷為600KW（含泳區），其中游泳池初次加熱負荷為320KW，恒溫加熱為133KW，泳池地暖熱負荷為52KW，淋浴熱水負荷49KW。
2．4空調供熱方案設計選型
2．4．1空調地源熱泵+三集一體熱泵機組方案
2．4．1．1根據客戶要求空調方案采用地源熱泵+三集一體(集合泳池池水加熱、泳池空調及泳池除濕三大功能于一體的泳池除濕熱泵機組)熱泵機組共用方式設計空調系統，我們從計算空調總冷熱負荷可知總體熱負荷遠大于空調冷負荷，需按滿足空調要求來選用設備機組，由此則需按熱負荷選用，及考慮一定同時使用系數要求，經對比選用采用二臺全熱回收地源熱泵機組即：單臺名義制冷量241.5kw，名義制熱量203.6kw，名義全熱回收量203.6kw。三集一體熱泵機組負荷選用送風量為25000CMH，除濕量為87.5KG/H，熱回收量135KW，電功率40KW的機組。室內淋浴系統的熱水負荷來自機組的全熱回收，其回收熱負荷也可用于游泳池泳池水的加熱。
2．4．1．2二臺地源熱泵機組按排熱換熱率55w/m，吸熱換熱率43w/m，井深按100米計算，按規范要求計算可知大打井數為106口井，考慮一定余量原打用112口能基本滿足二臺地源熱泵機組滿負荷運行時的換熱量。
2． 4．1．3空調的控制方案
2．4．1．3．1空調水系統供回水采用壓差控制: 根據供回水總管壓差，比例控制旁通管上的電動調節閥，以保證供回水總管壓差的恒定。
2．4．1．3．2三集一體熱泵機組的控制: 通過設在回風管處的溫度傳感器和濕度傳感器,把所檢測的溫度和濕度與控制器設定點溫度和濕度相比較輸出信號,自動控制熱泵機組，使送風溫度和濕度恒定在一定范圍內，以節省能量。
2．4．1．3．3全熱回收地源熱泵機組的控制: 熱回收地源熱泵機組自帶控制系統，其控制根據所設的供回水溫度傳感器把所檢測的溫度與控制器設定點溫度相比較輸出信號，控制機組的負荷變化及壓縮機的啟停。模式轉換由機組拫據運行指令執行。
2．4．1．3．4游泳池池水加熱控制：如采用三集一體熱泵機組加熱則熱泵機組內部自控處理，如采用水箱加熱則采用二次側泳池水溫要求自動控制。
2．4．1．4空調設計系統圖紙
圖1空調系統方案
2．4．2空調地源熱泵+設計除濕空調箱機組方案
2．4．2．1由于采用地源熱泵+三集一體熱泵機組共用方式空調系統空調方案，報價成本遠高于客戶要求的成本要求，于是要求對整個空調系統再進行優化設計，經多次計算比較，決定采用本公司產品（號為ZL 2012 2 0203532.1）設計除濕空調箱機組來滿足客戶要求降低投資成本要求，因采用此產品就在除濕空調箱機組產品方面就能節約成本約20萬以上，其次再進行整個系統優化設計就能達到客戶的要求。方案選型：采用原二臺全熱回收地源熱泵機組即：單臺名義制冷量241.5kw，名義制熱量203.6kw，名義全熱回收量203.6kw。設計除濕空調箱機組：送風量為25000CMH，除濕量為87.5KG/H，電功率15KW。室內淋浴系統的熱水負荷來自機組的全熱回收，其回收熱負荷也用于游泳池泳池水的加熱，滿足泳池池水加熱要求。
2．4．2．2空調的控制方案
2．4．2．2．1空調水系統供回水采用壓差控制: 根據供回水總管壓差，比例控制旁通管上的電動調節閥，以保證供回水總管壓差的恒定。
2．4．2．2．2除濕空調箱機組的控制: 通過設在游泳館回風口處的溫度傳感器和
濕度傳感器，把所檢測的溫度和濕度與控制器設定點溫度和濕度相比較輸出信號，分別控制設在冷凍水和熱水回水管上的二個電動調節閥，其中溫度控制系統采用可以隨館內溫度變化而控制電動閥的不同開度的比例積分動態控制系統，使送風溫度和濕度恒定在一定范圍內。其中除濕空調箱機組使用時先按夏季模式和冬季模式控制八個電動閥的開啟，即夏季模式時開啟VA、VC、VE、VG電動閥門，冬季模式時開啟VB、VD、VF、VH電動閥門。
2．4．2．2．3全熱回收地源熱泵機組的控制: 熱回收地源熱泵機組自帶控制系統，其控制根據所設的供回水溫度傳感器把所檢測的溫度與控制器設定點溫度相比較輸出信號，控制機組的負荷變化及壓縮機的啟停。模式轉換由機組拫據運行指令執行。
2．4．2．2．4生活熱水箱的控制: 生活熱水箱在全熱回收地源熱泵機組供熱時，由設在熱水箱中的溫度傳感器來控制機組內熱回收控制閥的啟閉及水泵機組的啟停即：當熱水箱水溫達到設定溫度值時，先關閉機組內熱回收控制閥，水泵運行2-3分鐘后再關閉。當出現熱水箱水溫低于設定值后，開啟水泵運行2-3分鐘后，再開啟機組內熱回收控制閥。從而來控制熱水箱的水溫。具體即：當熱水箱溫度低于設定值時，先開啟1號機組水泵運行2-3分鐘，再開啟機組1號機組內熱回收控制閥，運行供熱，運行10分鐘后，如果熱水箱水溫還沒有達到設定值，則開啟2號機組水泵運行2-3分鐘，再開啟2號機組內熱回收控制閥，運行供熱；當熱水箱水溫達到設定溫度值時，先關閉2號機組內熱回收控制閥，2-3分鐘后關閉2號機組水泵。當熱水箱水溫高于設定溫1度時關閉1號機組內熱回收控制閥，2-3分鐘后關閉1號機組水泵。其中板換處水泵與熱回收水泵連鎖控制。全部機組轉入空調運行。
游泳池池水加熱控制：利用水箱熱水熱量來加熱游泳池側泳池水溫要求自動控制（此部分由給排水處理）。
2．4．2．3空調設計系統圖紙
圖2優化空調系統方案
2．5優化系統設計施工技術特色和節能措施
相對于風冷熱泵機組及三集一體空調熱泵機組，采用除濕空調箱對游泳館進行除濕和空氣加熱，大限度地發揮了地源熱泵的節能優勢，并且大大降低了投資費用，*符合節能、環保、節省投資的綠色理念。
2．6采用設計除濕空調箱機組方案
2．6．1此花園會所空調工程項目采用設計除濕空調箱機組方案正在施工中。
2．6．2成都某花園會所空調工程項目采用設計除濕空調箱機組方案正在施工中。
2．6．3上海招商花園會所空調工程項目采用設計除濕空調箱機組現已調試運行了2年多，客戶反應效果非常好。
3．結論
3．1工程優點
3．1．1采用地源熱泵熱回收機組節能產品，符合節能要求。
3．1．2采用地源熱泵機組回收熱量免費加熱生活熱水和游泳池池水，節能明顯。
3．1．3采用除濕空調箱代替三集一體熱泵機組方案或更高耗能的大排風換氣降濕方案，大大節省項目投資費用和提高節能比例，且運行費用也大大地降低。由此在類似工程中值得推廣使用。
3．1．4除濕空調箱體積小，占用空間少，安裝調試簡單方便，省錢省力省工時。在場地空間狹小的地方可以散裝進入再組裝，因此也特別適用。
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