第一章设计依据
一、方案设计思想
初期投资和后期费用最佳结合，采用太阳能加空气源热泵方案，太阳能系统用来提供游泳后的淋浴热水（空气源热泵辅助），空气源热泵系统用来补充每天游泳池内消耗的热水和散失的热量。
太阳能系统相应功能：
太阳能在晴好天气为游泳人员提供游泳后的热水，根据甲方目前使用情况而定，此设计方案暂按20吨/天（水温45度）进行设计。
天气不好时，空气源热泵启动替代太阳能来提供。
空气源热泵相应功能：
1、在初次放水时采用空气源做为制热源，分批次将游泳池水加满。
2、弥补每天游泳池散热和人员流动损耗的热水。
泳池设计水温为28℃；
二、工程简介
标准游泳池尺寸：50m×21m，深度1.8 m，容量为1890立方，春夏秋使用，冬季停用。
游泳池为室内。
三、标准依据
1.GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》
2.GBJ15-88 《建筑给排水设计规范》（97版）
3.GB/T17581-1998《真空管太阳集热器》
4.GB/T18708-2002《家用太阳热水系统热性能试验方法》
5.GBJ17-88 《钢结构设计规范》
6.GBJ9-87 《建筑载荷规范》
7.NY/T343-1998《家用太阳热水器技术条件》
8.NY/T 514-2002《家用太阳热水器储水箱》
9.NY/T 513-2002《家用太阳热水器电辅助热源》
10、GB4272-92《设备及管道保温技术通则》
11、GB4706.1-1998《家用和类似用途电器的安全通用要求》
12、GB/T12936-1991《太阳能热利用术语》
13、《游泳池及水上游乐池给水设计规程CECS 14：2002》
第二章工程设计方案及说明
一、设计依据
1、游泳池的补充水量选定
一般按下表选取：（《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》CECS 14:2002规定）
因为此游泳池平时几乎不换水，只是补充游泳的人带走的热水损耗，根据实际使用情况记录数值，补水量按4%取值。
即：50米的标准游泳池每天需要补充的热水为：1890×4%=75.6吨。
每天补充的热水总量为：75.6吨
2、游泳池池水设计温度：
水池温度与环境温度有关，室内游泳池散热量相对较少，而且只在春夏秋使用，本方案池水温度选取28℃。
3、当地气象资料
a.基础水温：18℃（春夏秋平均气温）
b.地理位置：陕西西安
c.太阳辐照量：依据国家建筑标准设计图集06SS128 《太阳能集中热水系统选用与安装》中附录一:《主要城市各月设计用气象参数》中选用，参照西安地区（北纬34°16ˊ，东经108°57´）年辐照量资料如下：年日均辐照量为13.29 MJ/㎡. d。
d.集热面积补偿比：依据国家建筑标准设计图集06SS128 《太阳能集中热水系统选用与安装》中附录一:《主要城市太阳能集热面积补偿比》中选用，西安地区（北纬34°16ˊ，东经108°57´）倾斜面上的辐照量补偿比如下：
根据上表统计数据，当地纬度倾斜面的年日均总辐照量为13.29MJ/㎡，根据图集中的集热面积的补偿比，30度倾斜面上的补偿比为92％，集热器倾斜面上的年日均总辐照量为
13.29MJ/㎡×92%＝12.227MJ/㎡。
二、游泳池部分热量计算和设备选型：
游泳池水加热所需热量，应为下列各项耗热量的总和：（《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》CECS 14:2002规定）
（1）水表面蒸发和传导损失的热量；
（2）池壁和池底传导损失的热量；
（3）管道的净化水设备损失的热量；
（4）补充水加热需要的热量。
详细热量计算过程如下：
1、水表面蒸发损失热量：
Qz=a·r(0.0174Vi+0.0229)(Pb－Pc)A(760/B)
式中：Qz——游泳池水表面蒸发损失的为热量（kJ/h）；
a——热量换算系数，a=4.1868KJ/Kcal；
r——与游泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（Kcal/kg）；
Vi——游泳池水面上的风速（m/s）；室内，几乎无风速，取0.01 m/s
——与游泳池水温相等的饱和空气的水蒸汽分压力（mmHg）；游泳池水温为28℃P
b
——游泳池的环境空气的水蒸汽压力（mmHg）；环境温度平均为25℃
P
c
A——游泳池的水表面面积（㎡）；㎡
B——当地的大气压力（mmHg）；760 mmHg
水的蒸发潜热和饱和蒸汽压表
游泳池表面积：50×21=1050㎡
将数值代入计算得：
Qz=a·r(0.0174Vi+0.0229)(Pb－Pc)A(760/B)
＝4.18×581.4×（0.0174×0.01+0.0229）（28.3-14.2）×1050×760/760
=830200(kJ/h)
2、游泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，应按游泳池水表面蒸发
损失热量的10%计算确定，即：
Q=830200×10%=83020(kJ/h)
3、游泳池补充水加热所需的热量，按下式计算：
Q
b =a q
b
r( t
r
- t
b
)
Q
b
——游泳池补充水加热所需的热量（KJ）；
a——热量换算系数，a=4.1868KJ/Kcal；
q
b ——游泳池每日的补充水量（L）,q
b
=75.6m3；
r——水的密度（kg/L），r=1kg/L；
t
r ——游泳池水的温度（℃），t
r
=28℃；
t
b ——游泳池补充水基础水温（℃），t
b
=18℃(春秋季平均水温)；
代入数值计算如下：
Q b =a q
b
r( t
r
- t
b
)＝4.18×75.6×103×1×（28-18）＝3160080(kJ/d)
将以上各项耗热量相加，即为每天游泳池需补充的热量。
Q
z ×24+Q×24+Q
b
=830200×24+83020×24+3160080=25077360(kJ/d)
故每天需补充总热量为25077360kJ/d。
5、空气源热泵选型
每天需补充总热量为25077360kJ，即25077360÷3600=6966KWh
按照每台热泵机组每天连续运转8小时计算，需要配置五星KRS-10H/B型空气源热泵的台数为（每台制热量36.1KW，产水量830L/h）：
6966÷8÷36.1=24.12台。
配置10P空气源热泵24台。
即使个别机组出现故障，剩余机组可以通过延长运转时间方式来进行弥补，不影响使用。
三、游泳池热水系统简述
1、当水箱温度低于25度时，空气源热泵系统启动，对水箱内的水加热，加热到30度停止，当
游泳池需要补水时，补水泵启动给游泳池放水。
2、每天补充的总水量为75.6吨，考虑到水箱的体积较大，采用一个40吨的热水箱，达到设定温度，分批次给两个游泳池补水。
四、游泳池热水系统投资估算
五、太阳能热水淋浴系统简述
系统运行说明
1、集热器温度T1大于水箱温度T2 8度时，温差循环泵P1、P2同时启动进行循环，将集热器内的热量通过板式换热器置换到保温水箱中，当T1与T2温差达到2度时，循环泵停止循环，当T1、T2温差再次达到8度（可调）时，循环泵再次启动。
如此反复循环，将保温水箱内的温度不断升高。
在阴雨天气，太阳能不足部分由空气源热泵提供。
2、 当集热水箱A 的水位低于2个水位时，电磁阀DCF1打开进行补水，当达到设定水位或水满时停止补水。
20吨/天洗浴部分平板集热器的选型计算
)
1()(L cd T i end w w c J f
t t C Q A ηη--= （式——1）
式中：
c A ——直接系统三高集热站采光面积，㎡；
w Q ——日均用水量；
end t ——储水箱内水的终止温度（用水温度）； w C ——水的定压比热容，4.18KJ/（㎏·℃）
； i t —— 水的初始温度(春秋)；
t J ——倾斜面上的辐照量，12227K J/㎡；
f ——太阳能保证率，无量纲，此处取0.7；国家标准取值0.3—0.8
cd η——三高集热站全日集热效率，0.56；
——管路及储水箱热损失率，0.1；
L
系统配置120组2㎡平板集热器，集热面积240㎡，每天可产生20吨45度的淋雨热水，在阴雨天气，不足部分由空气源热泵提供。
六、20吨淋浴热水系统投资估算。