熱泵除濕機的系統(tǒng)設計
由于游泳池內散濕量較高,常規(guī)的露點送風系統(tǒng)會造成送風溫差過大。夏季送風溫度過低會產生霧化現(xiàn)象,人員從水中出來,因過低的送風溫度會使人產生冷感,影響舒適度。而采用熱泵除濕機制冷除濕后,通過回熱冷凝器吸收蒸發(fā)盤管的熱量,既能加熱空氣又能回收能量,使送風溫度高于23℃,保證泳池內人員的舒適度。
所設計的游泳池正是采用了這種空調系統(tǒng),根據(jù)冬夏季不同的要求,啟動池水冷凝器或者回熱冷凝盤管,還在上挑的玻璃頂棚設置了進風口和排風口,既排走游泳池的潮濕空氣,又能防止玻璃天棚的結露。同時,在冬季為了保證人員的舒適度,采用低溫地板輻射采暖,室內地表面溫度均勻)室溫由下而上逐漸遞減)給人以腳暖頭涼的良好感覺。
熱泵除濕機用2個重要的方法降低能耗,即:通過回收回風的熱量,將其利用到室內泳池環(huán)境中去;控制室內空氣狀態(tài),在不同的室外氣象情況下,根據(jù)室內外焓差控制新風量,通過控制新風、排風、回風量的比例,滿足室內的不同需要。僅滿足保證衛(wèi)生要求的最小新風量,以達到節(jié)能的效果。
與熱泵除濕機相比,采用常規(guī)的單冷風冷熱泵鍋爐系統(tǒng)就無法完全滿足游泳池熱濕要求。上海夏季濕度較大,通風不能起到除濕效果,采用制冷除濕還要輔助加熱盤管,增加了鍋爐的使用量;冬季為了能達到通風除濕的效果,又要大大增加新風量和新風負荷,增加了能源消耗。
選用1臺熱泵除濕機,除濕量為80kg/h,夏季設備能提供的制冷量約為115kw,滿足大部分夏季空調負荷(不足部分的冷量由會所其他區(qū)域冷凍水系統(tǒng)提供),而此時能提供的冷凝熱逾100kw,完全能夠滿足空調再熱量和池水加熱量,多余的熱量可以通過戶外冷凝器散熱。在夏季采用該系統(tǒng)完全能滿足游泳池的除熱和除濕的要求,同時又可以提供免費的熱水加熱泳池水,無需啟用鍋爐加熱,節(jié)約燃料。冬季室外新風的濕度較低,除濕量較小,通過回收蒸發(fā)盤管的熱量進入回熱冷凝器,加熱冷凝后的干燥空氣,減少鍋爐供熱量。
考慮該室內游泳池每日運營16h(18:00~22:00),夏季運營期4個月,采用除濕熱泵每日可節(jié)約能量153kw,總計減少度電和立方米天然氣,能節(jié)省費用約10.5,萬元。冬季通過熱回收和減少新風量降低的熱負荷約100kw,考慮冬季為3個月,節(jié)約天然氣立方米、約5.5萬元。冬夏運營季總計節(jié)約費用約16萬元。
與常規(guī)空調系統(tǒng)相比,采用熱泵除濕系統(tǒng)會大大增加設備初投資,該建筑常規(guī)系統(tǒng)的設備投資約為40萬元,而熱泵除濕機的設備投資費約為120萬(采用國產設備價格會更便宜),根據(jù)上述計算,多投資的費用會在日后的使用中慢慢收回,預計回收年限在5年左右,考慮到過渡季節(jié)的情況,回收期限還會大大地縮短,經濟效益比較顯著。