随着国民经济的蓬勃发展,人民生活水平的不断提高,游泳作为一项新进有氧运动越来越受到人们的欢迎。同时,为了加强全民健身更好的普及,在全国部分地区,游泳已经成为了学校中考中体育类必考科目之一。
为了满足大众日益增长的游泳健身需求,在全国各地,已经兴建了大量用于比赛或群众健身娱乐的游泳场馆。但是,怎样保证所建成的游泳馆能够正常运营?经过大量科研工作者与建设者多年的努力研究,其中主要因素之一的游泳馆空调系统布置的合理性已日渐清晰,也越来越引起场馆设计方和场馆建设方的高度重视。
一般来说,室内游泳池、水疗池厅的空气处理方式常有两种方案,第一种:四管制空气处理机组+冷源+热源(以下简称泳池传统空调系统);第二种:泳池专用热泵型除湿空调(亦称多功能除湿热泵、三集一体除湿热泵)+辅助热源(以下简称泳池除湿热泵系统)。根据多年的设计和实践经验,对这两种空调系统进行对比分析,为广大游泳馆的设计者与建设方提供参考。
一、游泳馆空调系统的设计原则
通过大量案例分析总结得出:游泳场馆空调系统的设计应遵循“一个统一、两个选择和三个原则”这一基本思路。
1、一个统一:
是指能源的终端用户利益与社会和国家利益之间的协调统一。
2、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。
3、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性的原则。
二、游泳馆的空调设计的难点和特点
普通舒适性空调的室内空气含湿量在11g/kg左右,而游泳场馆内空气含湿量一般可达16g/kg以上。同时,水池及池边有大量的水蒸汽蒸发到室内空气中,继而带入了大量的余热余湿,使游泳场馆长期处于高热高湿的环境当中。
游泳池水处理工艺中一般采用含氯物质作为池水消毒药剂,带来的后果就是导致池水中含有大量的含氯衍生物。同时含氯衍生物易随水蒸汽的蒸发而扩散至场馆空间内,当含量超过1PPM时,将引起场馆内人员的不适感甚至危及生命。再者,氯化物中存在例如次氯酸等酸性物质,其具有的酸性腐蚀性将对馆内的金属构件、装修面造成严重的腐蚀,具有很大的危险性。
很多游泳馆在建设过程中,从游泳馆内部的美观性与外部景观的融入性进行综合考虑,越来越多的游泳馆采用大面积的玻璃幕墙来塑造其独有的气质。但是,当场馆内的空气湿度得不到有效控制的时候,特别在冬季,玻璃幕墙因室内外较大的温差,在其表面很容易形成汽雾甚至结露现场,大大降低了其美观性。
三、游泳馆的空调系统的关键点
室内泳池空气品质受到的主要挑战之一就是湿度较大难控制的问题,高热高湿还会引起腐蚀问题、结露问题、健康问题、能耗问题等一系列连锁反应。所以游泳馆空调系统的设计关键在于湿度控制,在控制湿度的同时,还需保证游泳馆的舒适性与节能性。
四、泳池除湿热泵系统与泳池传统空调系统原理对比分析
1、泳池传统空调系统
运行需要空调主机(风冷热泵、地源热泵等)同时提供冷冻水与热水。
夏季:利用冷冻水对空气降温、除湿,再通过热水进行再热;
冬季:加大新风量,利用新风除湿,再通过热水对空气升温,锅炉等其他热源对池水加热;
过渡季节:加大新风量,利用新风除湿,利用热水对空气升温,热源对池水加热;
2、泳池除湿热泵系统
夏季:通过泳池除湿热泵设备进行空气除湿、降温,同时回收的热量用于给池水进行恒温,多余热量通过风冷外机或者水冷冷凝器排至室外;
冬季:通过泳池除湿热泵设备进行空气除湿、升温,当除湿热泵运行回收的热量不能弥补维护结构、新风造成的热量损失时,需要辅助热源通到设备自带的表冷器进行空气辅助加热;
过渡季节:加大新风量,利用新风除湿,全新风工况压缩机可以不运行,减少设备运行费用。
五、泳池除湿热泵与泳池传统空调单其控制系统对比分析
泳池传统空调系统空气湿度、温度相互影响,一个参数的波动会引起另一个参数的变化;为控制室内湿度,必须采用“露点控制”,系统复杂,室内参数波动大。
泳池除湿热泵系统控制简单且稳定,泳池专用除湿热泵为一体化专用机组,内置冷热两用盘管,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,适用于室内泳池、水疗池厅等场所,还可以根据室内外负荷做出合理的变化。机组自带整套控制系统,简单、可靠。
六、泳池除湿热泵系统与泳池传统空调系统日常运营维护对比分析
泳池传统空调系统较复杂,涉及到空气处理机组、冷热源系统、风系统的日常运营维护,新风、排风的控制需要人工调节,日常工作量大,且湿度控制不理想、不能充分利用室外新风。
泳池除湿热泵系统由于系统少,日常维护管理相对简单,便于维护保养,工作量较少。
七、泳池除湿热泵系统与泳池传统空调系统运行费用对比分析
泳池传统空调系统一般要求排风量为每小时3倍的室内容积。在冬季,会造成场馆内的热量大量损失;在夏季,则会造成场馆内的冷量大量损失。为了补充场馆内损失的冷热量,不得不采用锅炉、中央空调等提供大量的热源或冷源向场馆内补充能量,耗能大,费用高。
泳池除湿热泵系统除冬季辅助加热时需热源外,不需要其它冷热源(冬季及过渡季节,当除湿热泵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),耗能小,费用较低。
八、泳池除湿热泵系统与泳池传统空调系统使用寿命对比分析
泳池传统空调系统不是泳池、温泉水疗池厅专用设备,机组内部未做防腐处理,其使用寿命一般为5~10年。
泳池除湿热泵系统是泳池、温泉水疗池厅专用设备,机组内部做相应腐蚀处理,使用寿命可达15年以上。