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      三集一體空調(diào)熱泵機(jī)組在泳池?zé)崴到y(tǒng)中的應(yīng)用研究

        【中國(guó)制冷網(wǎng)】1、概述

        室內(nèi)游泳池由于水池面有大量的水汽蒸發(fā),是一個(gè)既潮濕又具有高腐蝕性的場(chǎng)所。如不對(duì)室內(nèi)空氣溫度、濕度、水溫加以控制,不但會(huì)由于空氣環(huán)境差影響舒適性,細(xì)菌滋生影響人的身體健康,還會(huì)引起金屬結(jié)構(gòu)銹蝕,墻體、天花板、地板等發(fā)霉,建筑材料變質(zhì)等危害。所以,泳池內(nèi)空氣溫度、濕度、水溫控制尤為重要。

        為達(dá)到設(shè)計(jì)要求的泳池室內(nèi)環(huán)境,傳統(tǒng)做法是通過(guò)大量排風(fēng)控制室內(nèi)濕度,此風(fēng)量由于未能循環(huán)使用,且池水為保持恒定水溫及水質(zhì),需不斷加熱及更換,該做法造成能量損失較大,用戶運(yùn)行成本較高。隨著人們對(duì)節(jié)能技術(shù)的更高要求,近兩年,三集一體泳池專用熱泵( 以下稱“三集一體機(jī)”) 得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

        泳池屬于高耗能場(chǎng)所,運(yùn)轉(zhuǎn)成本相當(dāng)重要,如今低碳節(jié)能已經(jīng)成為社會(huì)共識(shí),一個(gè)現(xiàn)代泳池也應(yīng)當(dāng)在節(jié)能減排上有所貢獻(xiàn)。三集一體機(jī)的廣泛應(yīng)用,也響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。

      三集一體空調(diào)熱泵機(jī)組在泳池?zé)崴到y(tǒng)中的應(yīng)用研究
       

        2、應(yīng)用現(xiàn)狀

        三集一體機(jī)集除濕、空調(diào)和池水加熱于一體,可大量回收并綜合利用能量,克服高濕、高氯環(huán)境等諸多問(wèn)題,并可實(shí)現(xiàn)多工況運(yùn)行,以適應(yīng)不同季節(jié)的要求,是一項(xiàng)非常好的節(jié)能產(chǎn)品。關(guān)于其選型計(jì)算及技術(shù)特點(diǎn)已有大量文獻(xiàn)做過(guò)詳細(xì)介紹,筆者在此不做贅述,僅針對(duì)使用中存在的問(wèn)題加以分析,以達(dá)到拋磚引玉的目的。

        筆者對(duì)目前工程中使用的三集一體機(jī)應(yīng)用情況做過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn):該技術(shù)產(chǎn)品本身具有完善的控制系統(tǒng),理論上基本能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度、池水溫度的設(shè)計(jì)要求,可z*大限度地實(shí)現(xiàn)熱量回收,然而三集一體機(jī)在很多實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用過(guò)程中,由于應(yīng)用條件約束或者使用不當(dāng)而未能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果,以致大大延長(zhǎng)了機(jī)組的投資回收期,降低了機(jī)組的綜合性價(jià)比。

        經(jīng)分析,出現(xiàn)這種情況有以下幾個(gè)原因:

        2.1 設(shè)計(jì)不當(dāng)

        (1)三集一體機(jī)既作為控制室內(nèi)參數(shù)的空調(diào)機(jī)組,又可作為泳池池水加熱的加熱熱源,在工程中承擔(dān)著雙重身份。然而調(diào)研發(fā)現(xiàn):有些設(shè)計(jì)師僅僅考慮了其單一的除濕功能,亦或僅僅把其當(dāng)作一臺(tái)除濕機(jī)在設(shè)計(jì)中使用,此種片面的設(shè)計(jì)觀念勢(shì)必喪失了三集一體機(jī)應(yīng)該具有的功能,導(dǎo)致該設(shè)備在使用的源頭走上歧途。

       ?。?) 三集一體機(jī)的雙重身份使得設(shè)計(jì)師對(duì)其設(shè)計(jì)職責(zé)認(rèn)識(shí)不清。暖通設(shè)計(jì)師僅重視其室內(nèi)參數(shù)方面的處理作用,簡(jiǎn)單地選擇一個(gè)型號(hào)了事;給排水設(shè)計(jì)師僅考慮其自身的泳池循環(huán)環(huán)路,忽略了機(jī)組在泳池環(huán)路的正確設(shè)計(jì)。更有甚者干脆把這塊設(shè)計(jì)直接委托給設(shè)備廠家,由于廠家未能很好地理解工程中的真正需求,設(shè)計(jì)中必然存在這樣或那樣的設(shè)計(jì)缺陷,導(dǎo)致機(jī)組未在系統(tǒng)中充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

        2.2 應(yīng)用不匹配

        三集一體機(jī)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度、池水溫度是通過(guò)本身完善的控制系統(tǒng),單純靠手動(dòng)切換是難以實(shí)現(xiàn)的。三集一體機(jī)是作為泳池加熱熱源存在于泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中的,然而,有些建設(shè)單位為節(jié)約成本,泳池加熱循環(huán)系統(tǒng)未作機(jī)組群控,三集一體機(jī)各運(yùn)行工況僅僅通過(guò)操作者粗略的感官判斷手動(dòng)切換實(shí)現(xiàn)。此種做法,與三集一體機(jī)本身完善的控制系統(tǒng)不匹配,這也是導(dǎo)致能量沒(méi)能z*大限度回收的一個(gè)重要原因之一。

        2.3 運(yùn)行管理不當(dāng)

        設(shè)計(jì)師考慮建設(shè)單位初投資的因素,會(huì)采用一種折衷做法,不對(duì)泳池加熱系統(tǒng)做機(jī)組群控的設(shè)計(jì)要求,但是可通過(guò)手動(dòng)切換運(yùn)行模式,達(dá)到在不同季節(jié)時(shí)( 通過(guò)室外參數(shù)來(lái)區(qū)分) 實(shí)現(xiàn)季節(jié)性能量回收。此種做法因未對(duì)水系統(tǒng)做自動(dòng)切換設(shè)計(jì),所以對(duì)運(yùn)行管理人員提出比較嚴(yán)格的要求,需要其嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行手動(dòng)切換。調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些項(xiàng)目在使用過(guò)程中,由于某些運(yùn)行管理人員的責(zé)任心或者工作上的疏忽,使用中一直使用輔助加熱熱源,而沒(méi)有把三集一體機(jī)切換到工作狀態(tài)。這導(dǎo)致三集一體機(jī)在使用中根本沒(méi)有承擔(dān)起泳池?zé)崴訜釤嵩吹慕巧?/span>

        3、泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中三集一體機(jī)能量回收的實(shí)現(xiàn)

        通過(guò)以上對(duì)三集一體機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)研及分析可知,合理的設(shè)計(jì)及正確地使用三集一體機(jī),對(duì)項(xiàng)目的投資回收起到至關(guān)重要的作用。筆者針對(duì)某五星級(jí)酒店泳池系統(tǒng)三集一體機(jī)的設(shè)計(jì),闡述了應(yīng)用過(guò)程中其如何在泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能量回收。

        三集一體機(jī)組各運(yùn)行工況原理示意圖見(jiàn)圖1

      三集一體空調(diào)熱泵機(jī)組在泳池?zé)崴到y(tǒng)中的應(yīng)用研究

        3.1 設(shè)計(jì)運(yùn)行工況

        本項(xiàng)目要求在對(duì)泳池空間進(jìn)行除濕熱回收時(shí),需將回收的熱量?jī)?yōu)先用于池水加熱,有多余熱量再對(duì)空氣進(jìn)行加熱。

        3.1.1 除濕當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)設(shè)定值時(shí),壓縮機(jī)啟動(dòng),進(jìn)行除濕。熱量排至池水冷凝器,或再熱冷凝器,或空調(diào)冷凝器。

        3.1.2 泳池水加熱如壓縮機(jī)已經(jīng)運(yùn)行( 除濕或空調(diào)制冷) ,其熱量用來(lái)加熱池水;如熱量不夠( 通過(guò)泳池回水溫度監(jiān)控) ,則利用輔助加熱器補(bǔ)充。

        如果相對(duì)濕度低于設(shè)定值( 壓縮機(jī)停止運(yùn)行) ,則利用輔助加熱器加熱池水( 通過(guò)泳池回水溫度監(jiān)控) 。

        3.1.3 空氣加熱如壓縮機(jī)已經(jīng)運(yùn)行( 除濕) ,其熱量用來(lái)加熱空氣; 如熱量不夠,則利用輔助加熱器補(bǔ)充。如果相對(duì)濕度低于設(shè)定值( 壓縮機(jī)停止運(yùn)行) ,則利用輔助加熱器加熱空氣。

        3.1.4 空調(diào)制冷當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí),壓縮機(jī)啟動(dòng),進(jìn)行制冷。熱量排至池水冷凝器,或再熱冷凝器,或空調(diào)冷凝器( 冷卻塔) 。如冷量不夠,則利用輔助表冷補(bǔ)充。

        3.2 三集一體機(jī)( 池水冷凝器) 與輔助加熱器角色轉(zhuǎn)換

        該項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則:壓縮機(jī)工作時(shí),應(yīng)優(yōu)先將回收的熱量用于池水加熱,因此,三集一體機(jī)的池水冷凝器與輔助加熱器的角色轉(zhuǎn)換尤為重要,是提高機(jī)組在系統(tǒng)中自動(dòng)化程度的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三集一體機(jī)組池水冷凝器與輔助加熱器在泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中的原理圖見(jiàn)圖2。池水冷凝器及輔助加熱器在壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下,有以下幾種情況,雙方的角色切換控制表見(jiàn)表1。

       三集一體空調(diào)熱泵機(jī)組在泳池?zé)崴到y(tǒng)中的應(yīng)用研究

      三集一體空調(diào)熱泵機(jī)組在泳池?zé)崴到y(tǒng)中的應(yīng)用研究


        表1 設(shè)備在工作狀態(tài)下的各運(yùn)行工況用特殊符號(hào)來(lái)區(qū)分。

        ( 1) 池水冷凝器全年工作狀態(tài):全負(fù)荷運(yùn)行———○,部分負(fù)荷運(yùn)行———△,設(shè)備不運(yùn)行——— ×;

        ( 2) 輔助加熱器全年工作狀態(tài):池水初次加熱( 全負(fù)荷運(yùn)行) ; 全負(fù)荷運(yùn)行———○,部分負(fù)荷運(yùn)行———△,設(shè)備不運(yùn)行——— ×;

        ( 3) 泳池?fù)Q熱器增壓泵:可減少主環(huán)路水泵運(yùn)行功率,以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,工作狀態(tài):開(kāi)、關(guān)。

        3.3 運(yùn)行調(diào)試

        3.3.1 初調(diào)試池水冷凝器環(huán)路及輔助加熱環(huán)路旁通加熱量按設(shè)計(jì)工況初次調(diào)整好,以后運(yùn)行過(guò)程中均不做變動(dòng)。

        3.3.2 泳池初次加熱僅用輔助加熱器對(duì)泳池進(jìn)行初次加熱。

        3.3.3 平時(shí)運(yùn)行工況泳池系統(tǒng)的日常運(yùn)行工況見(jiàn)表1。

        4、結(jié)語(yǔ)

        (1)三集一體機(jī)在系統(tǒng)中具有雙重身份,設(shè)計(jì)時(shí)暖通設(shè)計(jì)師應(yīng)與給排水設(shè)計(jì)師密切配合,使池水冷凝器與輔助加熱器在工作中能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換,更好地配合三集一體機(jī)多工況自動(dòng)切換集成控制系統(tǒng),z*大限度地回收能量。

       ?。?)泳池?zé)崴h(huán)路為開(kāi)式系統(tǒng),且泳池機(jī)房一般設(shè)于泳池下方,三集一體機(jī)房應(yīng)設(shè)在與泳池機(jī)房同一標(biāo)高層。如果由于設(shè)計(jì)條件限制,三集一體機(jī)房設(shè)在了泳池所在層或者比泳池池面更高的樓層,應(yīng)考慮三集一體機(jī)組的局部排氣問(wèn)題。一般處理辦法是在機(jī)房?jī)?nèi)供水管出機(jī)組處設(shè)置N 型存水彎,存水彎上設(shè)置自動(dòng)排氣閥。

       ?。?)規(guī)模較大的泳池系統(tǒng)建議在三集一體機(jī)支路上設(shè)置換熱器增壓泵,以減少泳池系統(tǒng)循環(huán)水泵的平時(shí)運(yùn)行能耗。增壓泵應(yīng)采用防腐、防氯材料制作。

       ?。?)接向三集一體機(jī)組池水冷凝器的管材應(yīng)與泳池?zé)崴h(huán)路系統(tǒng)管材一致,一般采用HDPE 管。

      標(biāo)簽: 空調(diào)熱泵機(jī)組  

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