以热泵回收游泳馆湿空气热量的做法

发布于：2022-09-06 16:14:06 来自：暖通空调/热泵工程 0 9 [复制转发]

知识点：泳池热泵机组

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以热泵技术为基础的一般热泵热水机组完全可以用于各种游泳池的加热和补热。利用游泳池室内空气热量（潜热＋显热）的“空调－热水机组”、“除湿－热水机组”更可以达到“一机两用”、“一机三用”，在制热保证池水恒温的同时，达到改善游泳馆室内空间的空气环境、去湿降温的目的。下面介绍三个例子。

2．1美国CRISPAIR公司“E－Tech PHD”室内温水游泳池用超节能热水空调系统（见图2）

图2 室内温水游泳池用热水空调系统

该主机吸取温水游泳池室内的水蒸汽和热空气中的潜热和显热，通过风冷热泵，将热量转移到游泳池中来加热池水，使水温保持恒定；同时又将游泳池的室内空气去湿、降温，补入一部分新风后，送入室内，保证室内空气品质和不结露。

其主机内部的流程及部件可见图3。该系统可以有效地降低2/3游泳池室内空气的降温费用；3/4池水的加热费用；3/4的室内空气除湿费用，整个系统的能效比COP＝3。该主机对空气进行热管换热加热和再加热（调整露点）；对室内空气进行双重除湿－热管的冷端除湿、热泵蒸发器中的除湿。排走一部分的回风，补入室内人员必须的一部分新风。新风量用露点控制器调节。

图3 热水空调热泵系统内部流程

2.2法国私人室内游泳池用“热泵除湿－热水机组”

这种机组主要是为了除湿，同时将一部分热量转移到加热池水中。国外资料表明，私人游泳池的产湿量为：每平方米水面面积0.10-0.15kg/h.m²,再加上每人0.40-0.50kg/h。每平方米水面每年产生的水蒸气约为1t，每吨水蒸气相当热量约为700KW.h。为除湿所需的通风量约为25－40m³/m².h。热泵除湿加热过程可以从h-d图上作图说明（见图4）。

传统除湿，室内空气状态点P（假定28℃、φ＝50％）与新风点A（假定＋5℃、φ＝90％）混合，混合点M，再由M点加热到E点（46℃、φ＝13％），加热过程所需热量为Q_C；热泵除湿，由于热泵吸取P状态下空气的热量，使空气降温降湿至K点（假定10℃、φ＝80％），再用冷凝热将空气加热至E点（送风状态），空气的得热量为（h_E－h_K）×Vγ＝Q_hp。设热泵的能效比COP＝3.8,则热泵实际耗电量仅为0.263Q_hp。如Q_hp>Q_C，则热泵的制热量除了加热空气外，还可以有多余的热量；来加热池水。

图4 除湿过程在h-d图上的表示

国外统计数据表明，一些完全靠电力使用热泵加热的私人室内游泳池每年大致的耗电量可见表4。

减湿－加热用热泵机组的制冷剂循环及组成可见图5。该机组有两个单独的制冷剂循环－两台热泵所组成：一个是空气－空气式；一个是空气－水式。第一台热泵的压缩机部分承担游泳池室内空气的减湿，与此同时用空冷式冷凝器再加热减湿后的空气。如果单用一台热泵达不到预定的减湿量，则开动第二台热泵的压缩机完成其余的减湿量。但第二台热泵的冷凝器采用铜管制水冷式，将回收的热量去加热池水。控制进入的新风量为最小值，以
节约能量，晚间不用新风，完全采用室内空气循环。当除湿量减少（意味着吸热减少、就空气的冷凝热减少）时，采用辅助电加热空气，以保证室内采暖需要。

图5 减湿－加热热泵机组

2．3加拿大“DECTRON”公司的“DRY－O－TRON”牌的室内游泳池、按摩池、小型商用恒温恒湿和能源再生系统－为改善室内空气品质、保证没有凝结水的减湿－热水机组通过把游泳池蒸发到空气中的水蒸气回收利用，一方面回收热量将池水加热，同时也可以给空气回热；另一方面，通过降低空气温度到露点，使水蒸气凝结成水，既干燥了空气，达到除湿的效果，又可以回收蒸发掉的水分，再回水池，减少游泳池的补充水，从而达到了恒温、恒湿、节能、节水、环保的效果。该系统的流程图可见图6。