工業(yè)熱水器應(yīng)用領(lǐng)域

熱泵熱水器在泳池中的運(yùn)用

1.1 游泳池的熱損失(別墅泳池設(shè)計(jì)里尤其注重)

游泳池有室外露天游泳池（場(chǎng)）以及室內(nèi)溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質(zhì)分，有比賽池，訓(xùn)練池，跳水池，兒童戲水池等；從經(jīng)營性質(zhì)分，有公用游泳池，商業(yè)賓館內(nèi)游泳池，也有私人別墅住宅內(nèi)的游泳池等。但無論何種游泳池，都有一個(gè)要求維持池水溫度恒定的要求，池水的溫度因使用性質(zhì)不同而異。游泳池的熱損失有下列幾個(gè)方面：（尤其是在別墅泳池設(shè)備的傳導(dǎo)中）

1）游泳池池水因水面蒸發(fā)，水面?zhèn)鲗?dǎo)，池底和池壁傳導(dǎo)而不斷損失熱量。

2）因人們?cè)谟斡境貎?nèi)游泳，會(huì)損失一部分池水，必須不斷補(bǔ)充，而補(bǔ)充水需加熱，需要補(bǔ)充一部分熱量；

3）此外，整個(gè)游泳池的設(shè)備和管道也在不斷向周圍環(huán)境排放熱量。

以上這一些損失的熱量，都需要不斷補(bǔ)充，才能維持池水有一定的溫度。這些熱損失再加上游泳場(chǎng)館淋浴等用熱的負(fù)荷可以稱之為經(jīng)常性用熱負(fù)荷。

另外，恒溫池水也有一次性全部更換新的要求。為了清洗，消毒的要求，在一定時(shí)段內(nèi)，要求將池水全部放空，重新輸入溫水。如果補(bǔ)充的水是冷水（水溫在5-15℃），那末，加熱整池水需要的用熱量就是一次性沖擊負(fù)荷。

1.2 游泳池池水溫度（恒溫泳池設(shè)備）

一般室內(nèi)游泳池池水溫度為24－29℃，室外的為22－30℃。如室內(nèi)游泳館有完善的空調(diào)采暖設(shè)施，可以取為25℃；如果氣溫低，可以取為27℃。熱損失與池水溫度高低有關(guān)，也與周圍環(huán)境（例如空氣）溫度有關(guān)。一般室內(nèi)環(huán)境溫度比池水溫度高1-2℃。國外資料表明：室內(nèi)游泳池最佳環(huán)境參數(shù)為：

空氣溫度 26-30℃

池水溫度 25-28℃

地面溫度 30-32℃

風(fēng) 速 0.05-0.1m/s

相對(duì)濕度 50-60%

1.3 室內(nèi)游泳館相對(duì)濕度（恒溫泳池設(shè)備）

維持室內(nèi)游泳館內(nèi)一定的相對(duì)濕度十分必要。當(dāng)室外溫度為-10℃，室內(nèi)空氣相對(duì)濕度為50-60%，設(shè)雙層窗的傳熱系數(shù)為2.9W/m2時(shí)，玻璃窗戶上仍會(huì)潮濕、結(jié)露；即使室外氣溫為-1℃，室內(nèi)為28℃ 時(shí)，也會(huì)結(jié)露。因而游泳池場(chǎng)館必須除濕。

1.4 游泳池的用熱負(fù)荷計(jì)算

前者提到，對(duì)于游泳池用熱的經(jīng)常性負(fù)荷，有：

a.水面蒸發(fā)散熱；

b.水面?zhèn)鲗?dǎo)散熱；

c.池底，池壁傳導(dǎo)散熱；

d.設(shè)備及管道散熱；

e.補(bǔ)水加熱量；

f.游泳場(chǎng)館淋浴等用熱；

由于蒸發(fā)散熱，傳導(dǎo)散熱等計(jì)算十分復(fù)雜，而且必須有游泳池結(jié)構(gòu)的詳細(xì)尺寸，氣象，土壤等資料，為了估算的方便，對(duì)于a,b,c,d四項(xiàng)，可以合并為一項(xiàng)，即：按游泳池水面面積m2計(jì)的平均熱散失量?？梢砸姳?

表1

環(huán)境溫度℃ 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

室內(nèi) 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

表中數(shù)值按下列條件計(jì)算：水溫27℃，空氣相對(duì)濕度50%，風(fēng)速：室內(nèi) 0.5m/s;室外 2 m/s

國外資料介紹，對(duì)于露天游泳池的熱損失，也可以按下列數(shù)據(jù)估算；在水溫為23℃，平均氣溫10－12℃時(shí)，

對(duì)流熱損失 70―95W/㎡

輻射熱損失 60－80 W/㎡（夜間）

輻射得熱量 ≤180 W/㎡〔白天〕

蒸發(fā)熱損失 350－700 W/㎡

補(bǔ)充水時(shí)的補(bǔ)熱量 400－600 W/㎡

對(duì)于補(bǔ)水熱損失，可以按補(bǔ)水量及補(bǔ)水溫差進(jìn)行計(jì)算而得。游泳池每天補(bǔ)水量占游泳池容積的百分?jǐn)?shù)可見表2。

表2

游泳池類別 比賽池 訓(xùn)練池 跳水池 室內(nèi)公共池 露天公共池 兒童池 幼兒池 水球池 游泳跳水合一池

補(bǔ)充水量（%） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5

方案設(shè)計(jì)中建議：露天池取10%=B1；室內(nèi)池取5%=B2。因補(bǔ)水需補(bǔ)熱的小時(shí)功率可按下式計(jì)算

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

式中：P－補(bǔ)水的補(bǔ)熱功率，kW；

V－游泳池容積，m3；

B－補(bǔ)水量的百分?jǐn)?shù)，%；

t1－補(bǔ)水初溫，℃；

t2－池水溫度，℃。

至于游泳館所用的淋浴、洗滌等生活熱水用量的計(jì)算及制熱所需負(fù)荷，可按常規(guī)計(jì)算。

對(duì)于一次性沖擊負(fù)荷，則按照換水量以及水溫升來計(jì)算其總用熱功率和小時(shí)用熱功率（機(jī)器所需的制熱功率）。總用熱功率QZh

QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）

小時(shí)熱功率Ph=QZh/T kW， （1－3）

式中：V－ 游泳池的總?cè)莘e，m3；

t2－ 池水所需溫度，℃；

t1－ 冷水溫度，℃；

T－ 換水周期，h；

1.15－考慮在換水周期內(nèi)的熱損失附加值。

一般初次充水或換水的周期T為24－48h計(jì)。也就是說，要求在24－48h內(nèi)完成整池的換水。至于間隔多長時(shí)間換一次水，應(yīng)根據(jù)用戶對(duì)于游泳池的使用要求和經(jīng)營情況而定。由于池水是在不斷循環(huán)過濾和消毒的，間隔時(shí)間相對(duì)比較長，可以是一個(gè)月，半年、甚至一年，對(duì)于桑拿浴性質(zhì)的水池，有可能是一天換一次水。對(duì)于有幾個(gè)游泳池的場(chǎng)館，在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可以將換水時(shí)間錯(cuò)開。在選擇主機(jī)時(shí)，可按一個(gè)最大容積的水池的一次性負(fù)荷來計(jì)算，也可以用換水周期的時(shí)間長短來調(diào)整。各種不同的游泳池的循環(huán)次數(shù)和周期可見表3。

表3

類別 循環(huán)次數(shù)

n（次/日） 循環(huán)周期

T（小時(shí)） 類別 循環(huán)次數(shù)

n（次/日） 循環(huán)周期

T（小時(shí)）

比賽、訓(xùn)練池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8

跳水、私人池 3－2 8－12 兒童池 6－4 4－6

跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼兒池 24－12 1－2。

是利用工業(yè)燃料加熱的,大型供熱水裝置

結(jié)構(gòu)可分為:

1. 容積式結(jié)構(gòu):利用大型鋼或其他材料制成的容器,把水加熱儲(chǔ)存在容器中,利用水泵泵給用戶使用的系統(tǒng);其優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)一體化,方便施工,缺點(diǎn)是容積有限,國標(biāo)中約定體積大于500L的,叫鍋爐,小于500L的是熱水器,

2.快速直熱式結(jié)構(gòu):利用邊加熱邊供熱的方式,水過即熱系統(tǒng);

3.水蓄熱式結(jié)構(gòu):利用許多大型保溫容器,夜間水泵循環(huán)加熱,使所有容器中的水加熱到80-95度,并儲(chǔ)存起來,當(dāng)需要熱量時(shí),泵入冷水,擠出熱水,共工廠或賓館,醫(yī)院使用;缺點(diǎn)是體積大,大型容器需要保溫,成本高,散熱面積大,保溫管路多,總施工成本高,混合水時(shí)的混合效率不高,大量有用的熱水熱量無法釋放出來,降低熱水或取暖的有效效率

4.固體蓄熱式結(jié)構(gòu):利用專用固體蓄熱材料,夜間將其加熱到650-800度,利用放熱控制系統(tǒng),出口恒溫的用水泵放出熱量,由于蓄熱密度高,體積僅水蓄熱的1/10左右,不需要占用大量空間,同時(shí),由于僅需要管路蓄熱的水容積,水的熱惰性小,加熱速度快,施工簡單,多與空間可以用來做地下停車場(chǎng)地等用途,是目前發(fā)展較快的一種工業(yè)熱水產(chǎn)品;

按照燃料可分:

1.容積式燃油鍋爐(熱水)

2.容積式燃?xì)忮仩t(熱水)

3.燃?xì)馐侵睙徨仩t(熱水)

4.電熱鍋爐

5.固體蓄熱式供熱機(jī)