(一)、室内恒温游泳池空气调节1、相关概念:干空气、饱和空气、未饱和空气;湿度(绝对湿度、相对湿度、含湿量);露点温度;干球温度/湿球温度1)饱和空气:一定温度和压力下,一定数量的空气只能容纳一定限度的水蒸气。
当一定数量的空气在该温度和压力下最大限度容纳水蒸气,这样的空气称饱和空气。
2)未能最大限度容纳水蒸气,这样的空气称未饱和空气。
(假如空气已达到饱和状态,人为的把温度下降,这时的空气进入一个过饱和状态,水蒸气开始以结露的形式从空气中分离出来变成液态水,这就是我们除湿机的工作原理。
)3)绝对湿度:指湿空气中所含水蒸气的分量,即每一立方米湿空气中所含水蒸气的质量(千克)。
4)相对湿度:是湿空气中实际所含的水蒸汽量和同温度下最大可能包含的水蒸汽量的比值。
5)含湿量:指每千克干空气中所含有的水蒸气质量(g)。
6)露点温度:是在一定的水蒸气分压力下,使湿空气变成饱和空气的那点温度。
7)干球温度/湿球温度:干球温度为湿空气的实际温度,湿球温度比干球温度低,空气相对湿度越小,湿球温度越低。
(水在常温下蒸发必须有外界的热能支持才能进行,热能的供给速度和水蒸发的速度达到一个稳定的平衡,而在这个平衡界面的湿度就是湿球温度。
这湿球温度的大小将反映出空气相对湿度的大小。
)2、泳池热损失及湿负荷1)泳池热损失这里指的泳池的热损失,是指泳池水的热损失,包括:水面蒸发和传导损失、池壁和池底传热损失、管道和净化设备损失、补充水损失。
如下图所示其中,泳池池水的热损失主要为池水表面蒸发热损失,占总热量损失(除补充水损失热量)的90%左右。
池水表面蒸发热损失与池水面积、池水温度、室内温湿度、池水水面风速、池水表面与室内空气的水汽分压有关。
例:室内泳池,泳池水面积100㎡,泳池水温度26—28℃,室内温度28—30℃,相对湿度65%—70%,池水水面风速0.3m/s。
计算得,其水面蒸发和传导损失的热量为10kw/h—13 kw/h。
(泳池水温与空气温度差越大,散热量越小;同温度下,相对湿度越小,散热量越大)估算公式:Q水面=0.12*F 其中:F为泳池池水面积2)泳池湿负荷室内泳池中的散湿包括:泳池水面散湿、泳池池边散湿、人体散湿、新风湿负荷。
如下图所示A、泳池水面散湿泳池水面散湿的过程就是池水向空气释放潜热量得过程,其大小与水面面积成正比。
例:室内泳池,泳池水面积100㎡,泳池水温度26—28℃,室内温度28—30℃,相对湿度65%—70%,池水水面风速0.3m/s。
计算得,其泳池水面散湿量为15kw/h—20 kw/h。
(泳池水温与空气温度差越大,散热量越小;同温度下,相对湿度越小,散热量越大)估算公式:W水面=0.2*F 其中:F为池水面积B、泳池池边散湿量泳池池边散湿量在会所和比赛池可不计;戏水池、娱乐池则按泳池水面散湿量的10%—15%计算。
C、人体散湿泳池中,人的单位占地面积约为:2.5—3.5㎡/人单位人体散湿量为:0.134kg/h例:泳池水面积100㎡,其人体散湿约为:4—6 kg/hD、新风湿负荷为满足人的舒适度及人体的健康,室内泳池需增加一定的新风量,每人30m³/h;为控制室内的含氯量:新风量为室内换气量的1—4次/h。
估算公式为:W X=0.01*L 式中L为新风量m³/h;W X单位为kg/h3、室内游泳池的空气参数1)空气温度比泳池水温度高1—2℃,室内维持负压;2)对一些舒适性泳池(如酒店泳池)水温会取高一些(28—30℃);对比赛用泳池,水温为26℃,相应的空气温度亦要比水温高1—2℃;3)空气温度比水温高的目的是为了降低池水蒸发量,(相同池水面积下,池水蒸发量与池水表面饱和湿空气和室内空气分压力的差成正比;相对湿度一定,温度越高分压力越大。
)同时提高舒适性,是游泳的人从水里上到岸上后不至于有冷的感觉;4)对于舒适性泳池,相对湿度取值一般为65%—70%,过低的相对湿度,会提高水的蒸发量,使人体在脱离水面的时候有冷飕飕的感觉,合适的相对湿度,在满足人体舒适度的同时,还能减少设备配置的成本(相对湿度要求越低,机组除湿量要求越高,制冷量越大,即成本越高);5)室内游泳池空气调节和生活空间空气调节区别在于:生活空间空气因人夏天穿的少,冬天穿的多,而游泳的人穿着一年四季都是一样的,因此生活空间,夏天气温可取25℃左右,冬天空气温度可取18℃左右,而室内游泳池空气温度全年为28℃左右,另外室内泳池内空气要维持负压,以避免含氯空气到处扩散。
4、空气处理方式传统的采用通风除湿,属于直流式系统,一般要求排风量为每小时3倍的泳池室内容积以上,这种方式不能精确控制相对湿度,在户外含湿量大于室内含湿量时,不能降低室内相对湿度。
我公司开发的泳池专用空调,采用混合式系统,利用冷媒压缩机系统的蒸发盘管对室内空气进行降温除湿,其机组自带新风口,保证泳池室内含氯空气置换和人的需要。
(二)、泳池专用空调主要解决室内恒温泳池普遍存在的四个问题1、健康的问题室内恒温泳池池水表面的蒸发,会使室内空气含有大量的氯氨、三卤甲烷,对人体带来刺激作用,同时也严重危害人的健康,其中三卤甲烷可致癌!科学家测定,当空气湿度高于70%或低于38%时,病菌繁殖滋生最快;我们的泳池空调将室内空气湿度控制在65%—70%之间(在特殊要求场所可控制60%-65%之间),这样即满足了人体健康需要,又减少成本。
2、能耗的问题运行成本高,泳池水处理和泳池恒温恒湿能耗过高。
国外资料显示,游泳池内90%以上的能量损失是由于蒸发造成的这部分能量大部分以水汽(潜热)的形式存在泳池空气中,如采用传统的通风除湿,一般要求排风量为每小时3倍的泳池室内容积,这在冬季会造成泳池室内的热量大量损失,在夏季则会造成泳池室内的冷量大量损失,为了补充游泳池损失的能量,在传统通风除湿方式中游泳池不得不采用锅炉、中央空调等提供大量的热源或冷源向泳池内补充能量,耗费大量的能源费用。
传统通风除湿原理如下:下图为某室内游泳池,使用传统除湿方式,冬季,室内温度低,相对湿度高,天花板上大面积凝露。
3、腐蚀的问题室内游泳池由于池水表面蒸发容易使室内充满潮湿含氯的空气,当潮湿含氯的空气遇到较冷物体,就会凝结出冷凝水,冷凝水一方面会造成雾气,影响室内游泳者观看室外环境,另一方面由于室内泳池的冷凝水含有大量的氯,将会腐蚀建筑物,严重的时候会造成房屋垮塌等危险!5、观感的问题游泳池室内空气相对湿度过高,在冬天室内外温差较大时,易形成凝结水(结露),观感差。
未安装泳池专用空调的室内泳池空间安装了泳池专用除湿热泵空调的室内泳池空间(三)、泳池专用除湿热泵空调工作原理进水出水辅助冷热源/或者辅助电加热回风电磁二通阀送风设备通过全自动微电脑控制,采用先进的露点温度控制技术进行工作。
这种控制方法比传统的相对制度控制更为精确。
除湿系统的主要目的就是使游泳池区得水份保持在不对建筑物造成破坏的湿度。
相对湿度是含水率的一种度量,也就是给定干球温度下,空气中所含水份与该给定干球温度下空气所能容纳最大水份量之间的百分比。
暖空气比冷空气可含有更多的水份,因此,在空气实际含水量不发生任何变化的情况下,相对湿度读数是随着干球温度的升高而降低的,热泵自带的控制系统采用露点温度控制来操纵设备并使水份含量低于设定值。
空间的干球温度和相对湿度决定了露点温度。
通过改变空间温度和空间相对湿度设定值,就可以改变露点温度设定值。
当空间露点温度比空间露点温度设定值升高0.5℃时,控制器就启动压缩机进行除湿。
当空间露点温度低于空间露点温度设定值0.5℃时,控制器就关闭压缩机。
设备的风机从游泳池室内抽入温暖潮湿的空气。
该空气流经蒸发器盘管,将热能传递给冷媒。
这种能量交换可使空气温度降至其露点以下,在蒸发器盘管上形成结露。
形成的水份流入设备的冷凝水收集盘中。
液态冷媒流过蒸发器之后吸收空气中热量变成气态,然后进入设备的压缩机,经压缩变为高温高压气态冷媒。
高温高压气态冷媒要么流过空气再热盘管(再热冷凝器),要么流过池水冷凝器,要么流过洗浴用水冷凝器。
需要空气加热时,使用空气再热盘管,高温气态冷媒与经过蒸发器降温除湿的较冷空气进行能量交换,这可使空气温度升高,达到加热目的。
如果池水需要加热,高温高压气态冷媒就流入池水冷凝器,将能量传递给池水。
如果洗浴用水需要加热,高温高压气态冷媒就流入洗浴用水冷凝器,将能量传递给洗浴用水水箱。
工作模式:1)双系统制冷除湿当夏季,室内温度超过设定值,且池水及洗浴用水也无需加热,即采用此工作模式——冷媒吸收温暖潮湿的回风中的能量,对回风进行降温除湿;冷媒吸收到的能量将通过室外散热器,散到室外空气中。
2)一系统调温除湿,一系统制冷除湿当夏季,室内温度未达到设定值,且池水温度低于设定值,即采用此工作模式——冷媒吸收温暖潮湿的回风中的能量,对回风进行降温除湿;冷媒吸收到的热量,通过一个系统,传入空气和池水中,多余的通过另一个系统散到室外空气中。
3)一系统调温除湿,一系统洗浴用水加热当过渡季节,室内温度未达到设定值,池水温度接近设定值,洗浴用水温度未达到设定值,即采用此工作模式——冷媒吸收温暖潮湿的回风中的能量,对回风进行降温除湿;冷媒吸收到的热量,通过一个系统,传入空气和池水中,通过另一个系统传入洗浴用水水箱中。
4)一系统调温除湿,一系统泳池水加热当过渡季节,室内温度未达到设定值,池水温度远低于设定值,即采用此工作模式——冷媒吸收温暖潮湿的回风中的能量,对回风进行降温除湿;冷媒吸收到的热量,通过一个系统,传入空气和池水中,通过另一个系统传入池水中。
5)双系统除湿恒温当冬季,室内温度远低于设定值,即采用此工作模式——冷媒吸收温暖潮湿的回风中的能量,对回风进行降温除湿;冷媒将吸收到的热量,传入空气中,如温度还不能满足需要则启动辅助热源(电加热或热水盘管)。
6)双系统泳池水加热当冬季,池水温度远低于设定值,即采用此工作模式——冷媒吸收温暖潮湿的回风中的能量,对回风进行降温除湿;冷媒将吸收到的热量,传入池水中。
(四)、泳池专用空调特点1)设备自身采用了多种防泳池回风腐蚀的措施,其一,设备的压缩机、池水加热器和电气控制系统等重要部件布置在与泳池回风隔绝的独立隔间内,使其免受泳池回风的腐蚀;其二,设备的外壳及结构都喷涂环氧树脂防腐蚀涂料,设备上管道通过的空洞亦是先开孔再将设备整体喷涂,以避免先喷涂后开孔所带来的开孔面涂层的破坏;其三,设备的蒸发器和冷凝器翅片表面都喷涂有防腐蚀材料。
2)设备的池水加热器(即池水冷凝器)采用了防泳池含氯水腐蚀的材料,材料为抗腐蚀的铜-镍合金材料。
3)防冷凝结露的温度传感器可避免室内玻璃窗和外墙的内表面冷凝水结露产生(须在建筑物作了有效的保温措施的情况下)。