泳池恒温除湿热泵与传统中央空调在游泳馆中的应用分析
泳池恒温除湿热泵与传统中央空调在游泳馆中的应用分析
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发布时间：2018-12-09
文/廖汉光 佛山市帝普节能设备有限公司
摘要：本文章主要讲述传统中央空调系统与泳池恒温除湿热泵在游泳馆应用中的优缺点分析；泳池恒温除湿热泵能通过热回收功能将冷凝热回收利用，用以加热泳池水和室内空气，大大降低运行费用，从而达到*佳的节能效果。
关键词：中央空调 热回收 泳池恒温除湿 节能
一．除湿空调系统主要考虑的因素
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传统中央空调系统 |
帝普泳池除湿热泵系统 |
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能耗的问题
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90％以上的能量损失是由于水蒸发造成的。 在不进行热回收的情况下，通过冷却除湿并用热水进行再热的方式进行除湿，运行能耗是很巨大。 |
泳池恒温除湿热泵，在除湿的过程中，回收泳池水面蒸发所散失的热量，用以加热除湿后的空气或者加热泳池水，这样能大大节省除湿过程中的能耗。 |
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设备防腐问题 |
普通的空调系统设备没空滤到泳池大厅空气对设备的腐蚀，设备使用寿命大打折扣。 |
泳池恒温除湿热泵是专门针对泳池桑拿项目所设计的除湿设备，该设备具有非凡的防腐性，是常规空调所无法比拟的。 |
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设备集成问题 |
常规的空调系统用在泳池除湿项目上，必须有多套设备配合才能达到效果，因此设备之间的精准控制很难达到，否则控制系统非常复杂。 |
泳池恒温除湿热泵机组是一高集成的设备，具有除湿，制冷，制热，泳池水加热，通风等功能与一身。 |
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操作难度 |
由于系统有多套不同类型的系统集成，操作难度大，而且对操作人员的专业技术要求比较高，否则容易出现由于操作不当引起的设备故障。 |
泳池恒温除湿热泵机组采用PLC集中控制系统，操作简单，参数设定完成后，只需一键启动就可以，对操作维护人员专业技术要求低。 |
二．方案介绍
室内游泳池、水疗池厅除湿空调设备的选用及空气处理的一般有以下两种方案：
方案1：泳池专用热泵型恒温除湿机（简称泳池专用除湿热泵、除湿热泵）＋辅助热源。
方案2：四管制空气处理机组＋冷源＋热源。
三． 除湿空调系统设计选型的原则
除湿空调系统的设计需遵循一个统一、两个选择和三个原则。
所谓一个统一，是指能源的终端用户利益与社会和*家利益之间的协调统一；所谓两个选择是指能源形式的选择和能源利用方式（即设备类型）的选择；所谓三个原则，是指合理利用能源资源的原则、减少对环境影响的原则和技术经济合理可行的原则。
四．案例分析
本工程位于北京市
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房间名称 |
泳池水面积（?） |
泳池水温（℃） |
泳池水量（?） |
泳池大厅面积（?） |
泳池大厅平均高度（m） |
|
游泳池 |
1445 |
27 |
2475 |
2895 |
14 |
经过计算，该项目的总除湿量为320kg/h，泳池恒温热量为267kw/h.
五． 案例对比及分析
方案1与方案2 的对比分析
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方案二 空气处理机组＋冷源＋热源 （空气恒温恒湿、池水恒温） |
方案一 泳池专用除湿热泵＋辅助热源 （空气恒温恒湿、池水恒温） |
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机组 |
空气处理机组：4台 功 率:11kW 风 量：20000m3/h 制冷量：78kW 制热量：116kW 管道风机：4台 功 率:15kW 冷水机组：制冷量不小520KW 锅炉：制热量500KW
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除湿热泵：4台DPCS080S-W， 功 率: 58 kW 风 量：20000m3/h 除湿量：80 kg/h 制冷量：127kW 制热量：145kW 锅炉：制热量300KW（应对极寒天气，一般情况无需开启） |
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主要优点 |
初投资略小。 |
节能节能 除湿 除湿热泵夏季及部分中间季节工作时满足池水加热需要，因此，夏季及部分中间季节不需要配池水加热。 部分中间季节采用全新风，不需要开压缩机。空调主机装机数量可以减少。 |
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主要缺点 |
夏季及中间季节空气除湿需要同时提供冷水、热水，存在一定的冷热抵消，不节能。 夏季也需要配池水加热。 冬季利用新风除湿，加大新风量、加热量。 |
初投资略大。
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功能 |
冷源：对空气降温、降湿 热源：仅对空气加热，泳池水加热 |
泳池专用除湿热泵：对空气除湿、对空气降温、回收热量加热空气和池水 冷源：无 热源：对空气辅助加热、对池水辅助加热、 池水初次加热 |
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系统运行 说明 |
系统运行需要风冷热泵同时提供冷冻水及热水。 夏季：利用冷冻水对空气降温、降湿，再通过热水进行再热；
冬季：加大新风量，利用新风除湿，利用热水对空气升温； 锅炉等其他热源对池水加热；
中间季节：制冷除湿，利用热水对空气升温；热水对池水加热； |
除辅助加热热源外不需要其它冷热源（冬季及部分中间季节，当除湿机运行回收的热量不能弥补维护结构、新风造成的能量损失时，需要辅助加热） 夏季：泳池专用除湿热泵除湿； 除湿运行时回收热量加热池水或空气，多余热量排至室外； 冬季：泳池专用除湿热泵除湿、再热； 热水对空气辅助升温； 接热水对池水辅助加热； 中间季节：泳池专用除湿热泵除湿； 除湿运行时回收热量加热池水或空气，多余热量排至室外；
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控制可靠性 及稳定性 |
控制复杂
空气湿度、温度相互影响，一个参数的波动会引起另一个参数的变化； 系统复杂，室内参数波动大。 |
控制简单、系统稳定 泳池专用除湿热泵为一体化专用机组，内置冷热盘管控制，同时控制室内温度、湿度，波动小、精度高。 除湿热泵的专用控制程序，更适应泳池、水疗池厅等场合，可根据室外条件和室内负荷做出合理的变化。 机组自带整套控制系统，简单、可靠。 |
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系统调试 |
较复杂 涉及到空气处理机组、冷热源系统、风系统的调试。 |
较简单 |
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日常维护 管理 |
维护、保养较简单； 日常工作量大，且湿度控制不理想、不能充分利废热。 |
由于系统少，日常维护管理同样简单，工作量少。
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寿命周期 |
不是泳池、温泉水疗池厅专用设备，因腐蚀，一般为4～6年 |
是泳池、温泉水疗池厅专用设备，做相应腐蚀处理，可达15年以上。 |
六．运行费用计算
★传统通风除湿、室内空调恒温、锅炉加热系统年运行成本为1277532元；
HAYPOOL除湿热泵系统年运行费用700663元。
★HAYPOOL除湿热泵系统比传统设备每年可节约运行费用576869元。
★HAYPOOL除湿热泵系统的年运行费用比传统空调除湿系统节省45%。
详细计算如下：（电费为1.0元/kwh,天然气价格为3.5元/m³，每天运行12小时，夏季运行150天，过渡季节运行90天，冬季运行120天，能源热值：电860kcal/kwh、天然气8600kcal/m³）
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季节 |
项目 |
单位 |
HAYPOOL恒温除湿热泵+锅炉（方案一） |
冷水机组+组合式空气处理风柜+燃气锅炉（方案二） |
备注 |
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燃料种类 |
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电+燃气 |
电+燃气 |
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夏季 |
泳池除湿费用 |
除湿量 |
kg/h |
320 |
320 |
1、方案一除湿热泵在除湿的过程中回收的热量（580kw）足以维持泳池的水温，因此泳池恒温的费用为0。2、方案二在除湿的过程中无热回收，泳池恒温有锅炉提供热量。 |
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|
每小时除湿冷负荷 |
KW |
512 |
512 |
||||
|
设备平均效率 |
|
3.5 |
4.0 |
||||
|
风机功率 |
KW |
22 |
26 |
||||
|
每小时能耗 |
kwh |
168.29 |
154.00 |
||||
|
夏季除湿运行费用 |
元 |
￥302,914 |
￥277,200 |
||||
|
泳池恒温费用 |
除湿热泵每小时回收热量 |
KW |
580 |
0 |
|||
|
每小时恒温所需要热量 |
KW |
266 |
266 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
0.0 |
0.8 |
||||
|
每小时能耗 |
kwh，m³ |
0.00 |
33.25 |
||||
|
夏季恒温运行费用 |
元 |
￥0 |
￥209,475 |
||||
|
过渡季 |
泳池除湿费用 |
除湿量 |
kg/h |
320 |
320 |
1、如过度季节方案一和二均采取制冷除湿，除湿后的空气为18℃；2、方案一在除湿的过程中利用回收的热量（580kw）给空气加热，多余的回收热量加热泳池水；3、方案二用锅炉给泳池水恒温。 |
|
|
每小时除湿冷负荷 |
KW |
512 |
512 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
3.5 |
4.0 |
||||
|
风机功率 |
KW |
22 |
26 |
||||
|
每小时能耗 |
kwh |
168.29 |
154.00 |
||||
|
过度季除湿运行费用 |
元 |
￥181,749 |
￥166,320 |
||||
|
空气加热费用 |
除湿热泵每小时回收热量 |
KW |
311.0 |
0 |
|||
|
需加热的空气量 |
m³/h |
80,000 |
80,000 |
||||
|
空气温升 |
℃ |
11 |
11 |
||||
|
每小时空气加热量 |
KW |
311.0 |
310.9 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
0.8 |
0.8 |
||||
|
每小时能耗 |
m³ |
0.0 |
38.9 |
||||
|
过渡季运行费用 |
元 |
￥0 |
￥146.916 |
||||
|
泳池恒温费用 |
除湿热泵每小时回收热量 |
KW |
266 |
0 |
|||
|
每小时恒温所需要热量 |
KW |
266 |
266 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
0.8 |
0.8 |
||||
|
每小时能耗 |
kwh，m³ |
0.00 |
33.25 |
||||
|
过度季恒温运行费用 |
元 |
￥0 |
￥125,685 |
||||
|
冬季 |
泳池除湿费用 |
除湿量 |
kg/h |
320 |
320 |
1、冬季方案一在除湿的过程中回收的热量(580kw)用于加热除湿后的空气，把多余的回收热量用以加热泳池水；2、方案二通过通入新风来达到除湿目的,此时只需要开启风机。 |
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|
每小时除湿负荷 |
KW |
512 |
0 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
4.0 |
0.8 |
||||
|
风机功率 |
KW |
22 |
26 |
||||
|
每小时能耗 |
kwh |
150.00 |
26 |
||||
|
冬季除湿运行费用 |
元 |
￥216,000 |
￥37,440 |
||||
|
泳池恒温费用 |
除湿热泵每小时回收热量 |
KW |
266 |
0 |
1、方案一用热回收的热量给泳池恒温，不足部分用锅炉加热；2、方案二用锅炉给泳池恒温。 |
||
|
每小时恒温所需要热量 |
KW |
266 |
266 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
0.8 |
0.8 |
||||
|
每小时能耗 |
kwh，m³ |
0.00 |
33.25 |
||||
|
冬季运行费用 |
元 |
￥0 |
￥167,580 |
||||
|
空气加热费用 |
除湿热泵每小时回收热量 |
KW |
311.0 |
0 |
1、方案一用热回收的热量给空气加热，多出的热量用以加热泳池水,除湿后的空气温度为18℃；2、方案二用锅炉给空气加热，要除掉320kg/h的水量，需要每小时通入21000m³(5℃75%)的新风。 |
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|
需加热的空气量 |
m³/h |
80,000 |
20,500 |
||||
|
空气温升 |
℃ |
11 |
24 |
||||
|
每小时空气加热量 |
KW |
311.0 |
173.8 |
||||
|
设备年平均效率 |
|
0.8 |
0.8 |
||||
|
每小时能耗 |
m³ |
0.0 |
21.7 |
||||
|
冬季运行费用 |
元 |
￥0 |
￥109,519 |
||||
|
全年费用 |
元 |
￥700,663 |
￥1,277,532 |
|
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|
注意： |
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1、泳池参数：泳池水温为27℃，泳池大厅空气温度为29℃，泳池大厅相对湿度为65%，泳池补水量为总水量的5%，运行时补水温度为10℃。 |
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2、环境温度参数：夏季平均温度按31.6℃计算，过度季平均温度按20℃计算，冬季平均温度按5℃计算. |
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||||||
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3、以上费用不包括维护结构损失冷热负荷、水泵、水处理系统、消防系统等运行费用； |
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||||||
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4、以上运行费用会随实际使用情况及使用环境温度的变化而变化，以上计算数据仅供参考，不能作为实际运行费用依据。 |
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总结
由此可见，游泳馆采用泳池恒温除湿热泵系统时可以比原有传统中央空调系统节省35%以上的运行费用，大大降低了运营方的运营费用。因此，泳池恒温除湿热泵系统是室内泳池恒温除湿系统的首选。
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