游泳池會所地源熱泵節(jié)能設(shè)計應(yīng)用

本文介紹了熱回收地源熱泵機組與設(shè)計除濕空調(diào)箱的結(jié)合利用，突出其在游泳池會所中的節(jié)能優(yōu)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(diào)系統(tǒng)設(shè)計使用設(shè)計除濕空調(diào)箱值得推廣。
關(guān)鍵詞：地源熱泵機組，除濕空調(diào)箱，節(jié)能措施
1．工程概況
某花園游泳池會所地處上海唐鎮(zhèn)開發(fā)區(qū)，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(diào)面積為1620米2，該空調(diào)冷熱源的服務(wù)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(qū)和大堂等等的空調(diào)+供熱地源熱泵節(jié)能系統(tǒng)空調(diào)設(shè)計。
此次空調(diào)工程主要是考慮會所空調(diào)、游泳館空調(diào)及池水加熱和淋浴熱水系統(tǒng)的室內(nèi)建筑部分設(shè)計，打井工程已在建筑施工前已預(yù)埋打井，打井數(shù)為單U 112口，100米井深。
客戶要求按室內(nèi)空調(diào)區(qū)域進行空調(diào)設(shè)計，要求整個空調(diào)系統(tǒng)能滿足空調(diào)負荷所需且打井數(shù)合適。設(shè)計范圍：空調(diào)冷熱源系統(tǒng)設(shè)計，泳池區(qū)恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計，供熱系統(tǒng)設(shè)計，泳池區(qū)、淋浴間、更衣室、瑜珈室等地暖設(shè)計。
2．空調(diào)供熱方案設(shè)計
2．1設(shè)計依據(jù)

《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50736-2012）、《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50366-2005）（2009年版）、《地源熱泵工程技術(shù)指南》等。
2．2設(shè)計參數(shù)
2．2．1室外計算參數(shù)
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(diào)：34.2℃；冬季空調(diào)：-4.0℃。夏季空調(diào)室外計算濕球溫度：28.2℃；冬季空調(diào)室外相對濕度：75%。
2．2．2室內(nèi)計算參數(shù)
健身區(qū)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(shè)計負荷
經(jīng)計算空調(diào)總冷負荷為438KW（含泳區(qū)），冬季熱負荷為600KW（含泳區(qū)），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(diào)供熱方案設(shè)計選型
2．4．1空調(diào)地源熱泵+三集一體熱泵機組方案
2．4．1．1根據(jù)客戶要求空調(diào)方案采用地源熱泵+三集一體(集合泳池池水加熱、泳池空調(diào)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(shè)計空調(diào)系統(tǒng)，我們從計算空調(diào)總冷熱負荷可知總體熱負荷遠大于空調(diào)冷負荷，需按滿足空調(diào)要求來選用設(shè)備機組，由此則需按熱負荷選用，及考慮一定同時使用系數(shù)要求，經(jīng)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(nèi)淋浴系統(tǒng)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(guī)范要求計算可知大打井數(shù)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(diào)的控制方案
2．4．1．3．1空調(diào)水系統(tǒng)供回水采用壓差控制: 根據(jù)供回水總管壓差，比例控制旁通管上的電動調(diào)節(jié)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(shè)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(shè)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(nèi)，以節(jié)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(tǒng)，其控制根據(jù)所設(shè)的供回水溫度傳感器把所檢測的溫度與控制器設(shè)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(zhuǎn)換由機組拫據(jù)運行指令執(zhí)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(nèi)部自控處理，如采用水箱加熱則采用二次側(cè)泳池水溫要求自動控制。
2．4．1．4空調(diào)設(shè)計系統(tǒng)圖紙


圖1空調(diào)系統(tǒng)方案


2．4．2空調(diào)地源熱泵+設(shè)計除濕空調(diào)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(diào)系統(tǒng)空調(diào)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(diào)系統(tǒng)再進行優(yōu)化設(shè)計，經(jīng)多次計算比較，決定采用本公司產(chǎn)品（號為ZL 2012 2 0203532.1）設(shè)計除濕空調(diào)箱機組來滿足客戶要求降低投資成本要求，因采用此產(chǎn)品就在除濕空調(diào)箱機組產(chǎn)品方面就能節(jié)約成本約20萬以上，其次再進行整個系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)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(shè)計除濕空調(diào)箱機組：送風量為25000CMH，除濕量為87.5KG/H，電功率15KW。室內(nèi)淋浴系統(tǒng)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(diào)的控制方案
2．4．2．2．1空調(diào)水系統(tǒng)供回水采用壓差控制: 根據(jù)供回水總管壓差，比例控制旁通管上的電動調(diào)節(jié)閥，以保證供回水總管壓差的恒定。
2．4．2．2．2除濕空調(diào)箱機組的控制: 通過設(shè)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(shè)定點溫度和濕度相比較輸出信號，分別控制設(shè)在冷凍水和熱水回水管上的二個電動調(diào)節(jié)閥，其中溫度控制系統(tǒng)采用可以隨館內(nèi)溫度變化而控制電動閥的不同開度的比例積分動態(tài)控制系統(tǒng)，使送風溫度和濕度恒定在一定范圍內(nèi)。其中除濕空調(diào)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(tǒng)，其控制根據(jù)所設(shè)的供回水溫度傳感器把所檢測的溫度與控制器設(shè)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(zhuǎn)換由機組拫據(jù)運行指令執(zhí)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(shè)在熱水箱中的溫度傳感器來控制機組內(nèi)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(shè)定溫度值時，先關(guān)閉機組內(nèi)熱回收控制閥，水泵運行2-3分鐘后再關(guān)閉。當出現(xiàn)熱水箱水溫低于設(shè)定值后，開啟水泵運行2-3分鐘后，再開啟機組內(nèi)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(shè)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(nèi)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(shè)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(nèi)熱回收控制閥，運行供熱；當熱水箱水溫達到設(shè)定溫度值時，先關(guān)閉2號機組內(nèi)熱回收控制閥，2-3分鐘后關(guān)閉2號機組水泵。當熱水箱水溫高于設(shè)定溫1度時關(guān)閉1號機組內(nèi)熱回收控制閥，2-3分鐘后關(guān)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(zhuǎn)入空調(diào)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(cè)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(diào)設(shè)計系統(tǒng)圖紙


圖2優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)方案
2．5優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計施工技術(shù)特色和節(jié)能措施
相對于風冷熱泵機組及三集一體空調(diào)熱泵機組，采用除濕空調(diào)箱對游泳館進行除濕和空氣加熱，大限度地發(fā)揮了地源熱泵的節(jié)能優(yōu)勢，并且大大降低了投資費用，*符合節(jié)能、環(huán)保、節(jié)省投資的綠色理念。
2．6采用設(shè)計除濕空調(diào)箱機組方案
2．6．1此花園會所空調(diào)工程項目采用設(shè)計除濕空調(diào)箱機組方案正在施工中。
2．6．2成都某花園會所空調(diào)工程項目采用設(shè)計除濕空調(diào)箱機組方案正在施工中。
2．6．3上海招商花園會所空調(diào)工程項目采用設(shè)計除濕空調(diào)箱機組現(xiàn)已調(diào)試運行了2年多，客戶反應(yīng)效果非常好。
3．結(jié)論
3．1工程優(yōu)點
3．1．1采用地源熱泵熱回收機組節(jié)能產(chǎn)品，符合節(jié)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(jié)能明顯。
3．1．3采用除濕空調(diào)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(jié)省項目投資費用和提高節(jié)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(diào)箱體積小，占用空間少，安裝調(diào)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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