游泳池会所地源热泵节能设计应用

本文介绍了热回收地源热泵机组与设计除湿空调箱的结合利用，突出其在游泳池会所中的节能优势和降低投资和运行费用的具体措施。在游泳池会所中地源热泵空调系统设计使用设计除湿空调箱值得推广。
关键词：地源热泵机组，除湿空调箱，节能措施
1．工程概况
某花园游泳池会所地处上海唐镇开发区，交通便利。会所总建筑面积约为10000米2，地下一层，地上一层，其中地下建筑面积为3000米2，空调面积为1620米2，该空调冷热源的服务范围为会所游泳池、健身房、瑜珈房、球室、教室、物管办、阅览室、更衣室及阅读区和大堂等等的空调+供热地源热泵节能系统空调设计。
此次空调工程主要是考虑会所空调、游泳馆空调及池水加热和淋浴热水系统的室内建筑部分设计，打井工程已在建筑施工前已预埋打井，打井数为单U 112口，100米井深。
客户要求按室内空调区域进行空调设计，要求整个空调系统能满足空调负荷所需且打井数合适。设计范围：空调冷热源系统设计，泳池区恒温恒湿系统设计，供热系统设计，泳池区、淋浴间、更衣室、瑜珈室等地暖设计。
2．空调供热方案设计
2．1设计依据

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）、《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）（2009年版）、《地源热泵工程技术指南》等。
2．2设计参数
2．2．1室外计算参数
2．2．1．1城市位置：上海市
2．2．1．2室外计算干球温度：夏季通风：32.0℃；夏季空调：34.2℃；冬季空调：-4.0℃。夏季空调室外计算湿球温度：28.2℃；冬季空调室外相对湿度：75%。
2．2．2室内计算参数
健身区等房间夏季室温24-26℃，过道26-28℃；冬季室温18-20℃，过道16-18℃；游泳池室温28℃，池水26-28℃，相对湿度60-70%，冬夏一致。
2．3设计负荷
经计算空调总冷负荷为438KW（含泳区），冬季热负荷为600KW（含泳区），其中游泳池初次加热负荷为320KW，恒温加热为133KW，泳池地暖热负荷为52KW，淋浴热水负荷49KW。
2．4空调供热方案设计选型
2．4．1空调地源热泵+三集一体热泵机组方案
2．4．1．1根据客户要求空调方案采用地源热泵+三集一体(集合泳池池水加热、泳池空调及泳池除湿三大功能于一体的泳池除湿热泵机组)热泵机组共用方式设计空调系统，我们从计算空调总冷热负荷可知总体热负荷远大于空调冷负荷，需按满足空调要求来选用设备机组，由此则需按热负荷选用，及考虑一定同时使用系数要求，经对比选用采用二台全热回收地源热泵机组即：单台名义制冷量241.5kw，名义制热量203.6kw，名义全热回收量203.6kw。三集一体热泵机组负荷选用送风量为25000CMH，除湿量为87.5KG/H，热回收量135KW，电功率40KW的机组。室内淋浴系统的热水负荷来自机组的全热回收，其回收热负荷也可用于游泳池泳池水的加热。
2．4．1．2二台地源热泵机组按排热换热率55w/m，吸热换热率43w/m，井深按100米计算，按规范要求计算可知大打井数为106口井，考虑一定余量原打用112口能基本满足二台地源热泵机组满负荷运行时的换热量。
2． 4．1．3空调的控制方案
2．4．1．3．1空调水系统供回水采用压差控制: 根据供回水总管压差，比例控制旁通管上的电动调节阀，以保证供回水总管压差的恒定。
2．4．1．3．2三集一体热泵机组的控制: 通过设在回风管处的温度传感器和湿度传感器,把所检测的温度和湿度与控制器设定点温度和湿度相比较输出信号,自动控制热泵机组，使送风温度和湿度恒定在一定范围内，以节省能量。
2．4．1．3．3全热回收地源热泵机组的控制: 热回收地源热泵机组自带控制系统，其控制根据所设的供回水温度传感器把所检测的温度与控制器设定点温度相比较输出信号，控制机组的负荷变化及压缩机的启停。模式转换由机组拫据运行指令执行。
2．4．1．3．4游泳池池水加热控制：如采用三集一体热泵机组加热则热泵机组内部自控处理，如采用水箱加热则采用二次侧泳池水温要求自动控制。
2．4．1．4空调设计系统图纸


图1空调系统方案


2．4．2空调地源热泵+设计除湿空调箱机组方案
2．4．2．1由于采用地源热泵+三集一体热泵机组共用方式空调系统空调方案，报价成本远高于客户要求的成本要求，于是要求对整个空调系统再进行优化设计，经多次计算比较，决定采用本公司产品（号为ZL 2012 2 0203532.1）设计除湿空调箱机组来满足客户要求降低投资成本要求，因采用此产品就在除湿空调箱机组产品方面就能节约成本约20万以上，其次再进行整个系统优化设计就能达到客户的要求。方案选型：采用原二台全热回收地源热泵机组即：单台名义制冷量241.5kw，名义制热量203.6kw，名义全热回收量203.6kw。设计除湿空调箱机组：送风量为25000CMH，除湿量为87.5KG/H，电功率15KW。室内淋浴系统的热水负荷来自机组的全热回收，其回收热负荷也用于游泳池泳池水的加热，满足泳池池水加热要求。
2．4．2．2空调的控制方案
2．4．2．2．1空调水系统供回水采用压差控制: 根据供回水总管压差，比例控制旁通管上的电动调节阀，以保证供回水总管压差的恒定。
2．4．2．2．2除湿空调箱机组的控制: 通过设在游泳馆回风口处的温度传感器和 
湿度传感器，把所检测的温度和湿度与控制器设定点温度和湿度相比较输出信号，分别控制设在冷冻水和热水回水管上的二个电动调节阀，其中温度控制系统采用可以随馆内温度变化而控制电动阀的不同开度的比例积分动态控制系统，使送风温度和湿度恒定在一定范围内。其中除湿空调箱机组使用时先按夏季模式和冬季模式控制八个电动阀的开启，即夏季模式时开启VA、VC、VE、VG电动阀门，冬季模式时开启VB、VD、VF、VH电动阀门。
2．4．2．2．3全热回收地源热泵机组的控制: 热回收地源热泵机组自带控制系统，其控制根据所设的供回水温度传感器把所检测的温度与控制器设定点温度相比较输出信号，控制机组的负荷变化及压缩机的启停。模式转换由机组拫据运行指令执行。
2．4．2．2．4生活热水箱的控制: 生活热水箱在全热回收地源热泵机组供热时，由设在热水箱中的温度传感器来控制机组内热回收控制阀的启闭及水泵机组的启停即：当热水箱水温达到设定温度值时，先关闭机组内热回收控制阀，水泵运行2-3分钟后再关闭。当出现热水箱水温低于设定值后，开启水泵运行2-3分钟后，再开启机组内热回收控制阀。从而来控制热水箱的水温。具体即：当热水箱温度低于设定值时，先开启1号机组水泵运行2-3分钟，再开启机组1号机组内热回收控制阀，运行供热，运行10分钟后，如果热水箱水温还没有达到设定值，则开启2号机组水泵运行2-3分钟，再开启2号机组内热回收控制阀，运行供热；当热水箱水温达到设定温度值时，先关闭2号机组内热回收控制阀，2-3分钟后关闭2号机组水泵。当热水箱水温高于设定温1度时关闭1号机组内热回收控制阀，2-3分钟后关闭1号机组水泵。其中板换处水泵与热回收水泵连锁控制。全部机组转入空调运行。
游泳池池水加热控制：利用水箱热水热量来加热游泳池侧泳池水温要求自动控制（此部分由给排水处理）。
2．4．2．3空调设计系统图纸


图2优化空调系统方案
2．5优化系统设计施工技术特色和节能措施
相对于风冷热泵机组及三集一体空调热泵机组，采用除湿空调箱对游泳馆进行除湿和空气加热，大限度地发挥了地源热泵的节能优势，并且大大降低了投资费用，*符合节能、环保、节省投资的绿色理念。
2．6采用设计除湿空调箱机组方案
2．6．1此花园会所空调工程项目采用设计除湿空调箱机组方案正在施工中。
2．6．2成都某花园会所空调工程项目采用设计除湿空调箱机组方案正在施工中。
2．6．3上海招商花园会所空调工程项目采用设计除湿空调箱机组现已调试运行了2年多，客户反应效果非常好。
3．结论
3．1工程优点
3．1．1采用地源热泵热回收机组节能产品，符合节能要求。
3．1．2采用地源热泵机组回收热量免费加热生活热水和游泳池池水，节能明显。
3．1．3采用除湿空调箱代替三集一体热泵机组方案或更高耗能的大排风换气降湿方案，大大节省项目投资费用和提高节能比例，且运行费用也大大地降低。由此在类似工程中值得推广使用。
3．1．4除湿空调箱体积小，占用空间少，安装调试简单方便，省钱省力省工时。在场地空间狭小的地方可以散装进入再组装，因此也特别适用。

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