恒温游泳池龙田太阳能解决方案

恒温游泳池太阳能解决方案




一、概述

      游泳池是一种大型的水体系统，一个标准泳池需要保持适宜的池水温度才能**运行，需要对池水进行加热，因此游泳池也是一个耗能大户。游泳池的加热系统一般采用传统能源如：电锅炉、燃油锅炉或燃气锅炉，不仅运行费用太高，而且还对环境造成了严重的污染；同时，与当今地区低碳型经济政策也格格不入。太阳能热水系统是目前运行费用较经济、可再生、可持续、对环境无任何影响的一种清洁能源。所以，在常规能源日趋紧张、环境日益恶化的今天，使用太阳能对游泳池水进行加热具有重要的经济效益和环保效益。因此，利用太阳能热水系统对游泳池进行加热已是大势所趋。




二、工程概况

      本工程为XX太阳能温水游泳池，游泳池为30m×12m×1.5m表面积360 m2，总水量为540m3 。泳池设在室内四周为钢结构建筑围护，冬季室内有暖气供应。太阳能集热系统设计仅考虑供室内游泳池水体加热即可，池水温度保持在（27±1）℃，室内温度25℃，基础水温按15°C设计；游泳池要求全天候开放，采用“太阳能+辅助能源”的形式联合供热。



三、系统设计 

       1、系统形式

      系统采用“太阳能+辅助加热设备”的形式联合**游泳池水恒温，太阳能热源补充量以春、秋分时节太阳能辐射参数为依据，设计计算太阳能集热面积。配合燃气或电锅炉，既可在游泳池初次加热降温后发挥作用，又可在冬季阳光不足时加热补充使用。

      2、控制方式

      采用定温控制与温差循环相结合的控制方式。根据系统需要即时启、闭系统，自动运行、无人值守，大大减小了用户的管理成本和负担。还可根据甲方需求设计为远程、可视化监控模式，全年全天候**系统**运行。

      3、集热模式

      采用龙田公司**串流式太阳能集热系统，专有控制技术。特点是：比传统做法热**、热损少、能耗 低，因此，产水量大，温度高、较节能、使用效果较佳。集热循环运行模式，当集热器出水温度与水箱温度之差＞温差参数（正常模式10℃）时，集热循环泵打开，直至集热器出水口温度与水箱温度之差≤温度参数（正常模式5℃）时，集热器循环泵自动关闭。

      4、缓冲蓄能水箱

      系统设置3t 储热水箱，主要起缓冲作用，保持系统稳定运行，同时储蓄当天白天多余的太阳能能量。

      5、配套的辅助热源

      太阳能系统的运行不可避免地要受到气候条件的影响，当太阳能收集较少或温度较低时，**使用辅助热源加热。本系统要求辅助热源的制热能力应8h 不小于总耗热量Q。辅助热源由电磁阀控制，当水箱温度＜设定温度（正常模式45℃）时，电磁阀与热交换循环泵启动，通过辅助加热板换对从池水加热板换出来的水箱水进行加热。当水箱水温度≥设定温度（正常模式55℃）时，电磁阀和热交换泵自动关闭。

      6、系统补水

      游泳池、健身房淋浴为全天用水，因此太阳能水箱热水系统采用电磁阀补水，只要太阳能储热水箱中的水位在设定下降位置，自来水就会自动补进来，水满自停。集热水箱水位共分四档，当水箱水位**三时，系统自动启动上水电磁阀，凉水进入集热水箱，当水箱水位达到满水位四档时，系统上水电磁阀自动锁闭，确保游泳池用水能够足量供应。同时设水位溢流报警，如该功能供水电磁阀发生误差或失控，其报警功能发出信号，该系统即锁定上水电磁阀。

      7、集热器和管路防冻、防过热

      太阳能热水系统工作环境比较恶劣，从冬季的零下数十度到夏季100度温度梯度较大。冻胀会造成系统管路冻裂、破损、堵塞；高温则会造成集热器和部件的损坏，形成水垢，甚至导致系统瘫痪。因此，太阳能泳池系统**设计防冻及和抗高温设计，以**系统**、稳定运行。 

        8、游泳池加热循环

      太阳能热水**通过板式换热器和池水循环泵对池水进行加热，否则，易造成系统堵塞。系统运行时，检测到太阳能水箱温度满足要求时，通过板式换热器与系统进行交换；检测到太阳能缓冲水箱温度过低时，自动启动辅助加热设备加热池水，通过板式换热器进行能量交换。系统加热循环和游泳池水处理系统并联运行。当池水温度＜设定温度（正常模式26℃）时，泳池循环泵与热交换循环泵同时打开，通过池水加热板换对池水进行加热，当池水温度≥设定温度（正常模式27℃）时，两泵自动关闭。




四、基本计算

      游泳池耗热量计算，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=r(0.0174Vi+0.0229)(Pb－Pc)A(760/B)

       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20%计算确定，即：Qd= Qz×0.2

       3） 游泳池补充水加热所需的热量，按下式计算： Qb=aq0 r( tr- tb )

       将以上各项耗热量相加，即为每天需补充的热量，总热量为：Q =Qz+Qd+Qb




五、太阳能集热面积计算

      游泳池太阳能恒温系统配备了辅助热源，为了有效地利用集热器，降低投资，太阳能集热器的集热能力按XX地区春、秋季晴天平均太阳能辐射量I 设计。按前所述，每天24h 所需要的能量，XX地区春、秋季晴天平均太阳能辐射量I （朝南，当地纬度角斜面）约为XXMJ/（m2?d），则所需的太阳能热水系统集热面积按下式计算：直接太阳能加热时，计算公式：

                             

       经计算集热器的面积约为420 m2，即可能够满足泳池的需要。选用龙田公司LT-4715-50-DN50型大口径集热器，其单组集热面积是6.25 m2，故需要集热器68组，实际面积425m2。




六、集热系统流量计算

    系统流量G确定：

       每组集热器流量范围 ：  G=g*A*N 




七、板式换热器计算选型

      通过计算板式换热器选型参数：换热量Q=XXKW, 集热侧进出口70℃/60℃， 水箱侧进出口温度28℃/5℃。考虑到游泳池对设备的腐蚀作用，板式热交换器材质为316L 不锈钢。热交换功率为XXkW，以**初始加温在48h 内将游泳池水加热到设定温度。




八、辅助能源计算

      由于太阳能的间歇性、能源品质的波动性等特点，**配备辅助设备方能使系统稳定、**运行。原则是根据各地不同的资源条件，建议**选用能源价格较低且低碳环保型的设备作为辅助能源。建议可以选择燃气锅炉作为辅助能源，其次，电锅炉辅助（有低谷电时可选）。

设备的功率计算：N=Q/H/3600




九、经济分析  

      按照以上方案设计实施后，可长期有效解决泳池能源使用问题。按照现有能源价格测算2年左右即可收回太阳能系统的投资，太阳能系统按照15年计算，就是说无论今后能源价格如何上涨，本太阳能系统可以为贵公司提供13年的**能源，与其他能源相比寿命期内可节约数百万元。可见其经济效益** ! 同时，太阳能是世界公认的绿色能源并为各国积极倡导；因此，我们所做的是一项利己、利人、利国的公益事业，必将为后世之**。

安阳市龙田太阳能有限公司是**从事太阳能热水器研发、设计、生产制造、销售、安装及承揽太阳能集热工程施工于一体的新型企业。 

  龙田公司位于中国八大古都之一、甲骨文的故乡、《周易》发源地的安阳。古城安阳历史悠久、文风醇厚，新建的中国较大文字博物馆和较新发现曹操墓都根植于这片土地。安阳地处晋、冀、鲁、豫四省交汇处，京广铁路、京珠高速公路、107国道纵贯市区，公司所在安阳**产业开发区火炬创业园，南临长江大道，西临峨嵋大街（京广线和107国道），东临京珠高速公路，地理位置优越，交通十分便利。

  龙田太阳能是晋冀鲁豫四省交界地区规模较大的太阳能热水器产品生产制造基地；生产厂房5000余平方米，具有年产太阳热水器5万台的能力。*的**设备和工艺，机械化、电脑自动化流水线流程控制，**ISO9000认证和科学规范的生产管理，**了产品的优异品质，产品配备件全部采用目前国内大型企业生产的质量较好的标准产品。
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