設(shè)計(jì)前幾方面問(wèn)題分析考慮
1、恒溫泳池含濕量負(fù)荷大,一般來(lái)說(shuō)恒溫泳池吊頂較高,還有水池的泳池水面有很多的水份蒸發(fā),排出泳池余濕和余熱所需的風(fēng)量很大,特別是在冬天熱濕負(fù)荷更大。
2、恒溫泳池一般都采用落地玻璃,因此冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)非常容易結(jié)露,再者泳池要利用天然自然采光,因?yàn)椴A娣e較大,所以冬季由于泳池室內(nèi)溫度與室外環(huán)境溫度相差較多,露點(diǎn)較高,因此室內(nèi)的熱空氣容易在圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷凝結(jié)露形成水珠。
3、濕度太高有損人體健康和裝修建筑,因?yàn)槌厮捎靡郝认荆新鹊乃萆l(fā)到室內(nèi)空氣中,當(dāng)含量超過(guò)1ppm時(shí),將對(duì)人體有害,也會(huì)對(duì)泳池室內(nèi)裝飾制品有腐蝕作用。
4、新風(fēng)熱負(fù)荷損耗大,如上述第三點(diǎn)講到由于氯氣對(duì)人和物造成損壞,所以泳池?zé)岜盟惋L(fēng)時(shí)要加入大量的室外新風(fēng),而在冬季室外新風(fēng)溫度較低,需要大量的熱量對(duì)其加熱,以達(dá)到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)。
5、優(yōu)先確定泳池水溫。眾所周知,人體由于新陳代謝生理作用不斷產(chǎn)生熱量,所產(chǎn)生的熱量,除了要滿足人體自身必要的生理要求以外,還必須通過(guò)對(duì)流、輻射和蒸發(fā),不斷地向體外散發(fā)出去,以保持人體熱量的均衡,這樣要使人體感動(dòng)舒適。如果周圍環(huán)境溫度太高,會(huì)使人體產(chǎn)生的熱量不易散發(fā),人體就會(huì)感動(dòng)到很熱;如果周圍溫度太低,使人本產(chǎn)生的熱量散發(fā)的太快,人體就會(huì)感到太冷。這不僅在空氣中如此,在水中更是如此,因?yàn)槿梭w對(duì)水的熱轉(zhuǎn)移系數(shù)比對(duì)空氣要大(水的比熱為1kcal/kgC,而干空氣的比熱為0.24kcal/kgC,明顯小于水的比熱)所以泳池?zé)岜脤?duì)泳池水的溫度的要求要高過(guò)對(duì)空氣的要求。所以 要先確定泳池水溫,然后再來(lái)確定泳池室內(nèi)區(qū)域的空氣溫度。
6、泳池室內(nèi)區(qū)域相對(duì)濕度過(guò)高人員舒適度變差。池區(qū)的空氣相對(duì)濕度必須考慮這樣的兩個(gè)問(wèn)題,一是相對(duì)濕度過(guò)高,會(huì)使空氣露點(diǎn)提高 ,而在冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面度較低時(shí),很容易使其結(jié)露,特別是窗表面結(jié)露;二是對(duì)人體影響,相對(duì)濕度太低,會(huì)加速剛出來(lái)水面的人員皮膚表面水份的蒸發(fā),而使用人體產(chǎn)生寒冷感覺(jué)。因此泳池室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度一般為RH50-70%,不允許超過(guò)RH75%。以避免以上情況的發(fā)生。
7、控制好相對(duì)濕度避免發(fā)生結(jié)露,由于泳池區(qū)域室內(nèi)溫度一般都在28度,相對(duì)濕度又大于RH60%以上,根據(jù)泳池設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),室內(nèi)含濕量不能大于14g/kg,即相當(dāng)于露點(diǎn)溫度不超過(guò)20度,所以控制好相對(duì)濕度就能保證室內(nèi)濕度。
案例分析
設(shè)計(jì)參數(shù)
夏季 |
冬季 |
|
|
空氣調(diào)節(jié)干球溫度℃ |
33.2 |
空調(diào)計(jì)算溫度℃ |
-12 |
通風(fēng)干球溫度℃ |
30 |
通風(fēng)干球溫度℃ |
-5 |
日平均溫度℃ |
28.6 |
采暖計(jì)算溫度℃ |
-9 |
空氣調(diào)節(jié)濕球溫度℃ |
26.4 |
相對(duì)濕度 |
45 |
相對(duì)濕度 |
78 |
大氣壓力Pa |
102040 |
大氣壓力Pa |
99860 |
風(fēng)速(m/s) |
2.8 |
風(fēng)速(m/s) |
1.9 |
|
|
以某游泳館為例,總面積約1380平方米,泳池上空高7米,其中溫水池池水面積約350平方米,水深平均約1.1米,體積370立方,設(shè)計(jì)水溫為37℃。
游泳館內(nèi)計(jì)算參數(shù):設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度:32℃;相對(duì)濕度70%;泳池水設(shè)計(jì)溫度:37℃;室內(nèi)水面風(fēng)速:0.3m/s;
1) 冬季在室外氣溫最低-12℃情況下泳池表面蒸發(fā)損失的熱量計(jì)算:
Qx = α· у ( 0.0174vf + 0.0229 ) (Pb - Pq) A(760/B)
式中 Qx—— 泳池表面蒸發(fā)損失的熱量( kJ/h );
α—— 熱量換算系數(shù), α = 4.1868 kJ /kcal ;
у—— 與泳池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發(fā)汽化潛熱( kcal/kg );
vf ——泳池水面上的風(fēng)速( m/s ),一般按下列規(guī)定采用:室內(nèi)水池 vf = 0.2~0.5 m/s ;露天水池 vf = 2~3 m/s ;
Pb—— 與泳池水溫相等(37℃)的飽和空氣的水蒸汽分壓力( mmHg );
Pq——與泳池的環(huán)境空氣溫度(32℃)相等的水蒸汽壓力( mmHg );
A——泳池的水表面面積( m2 );
B—— 當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Γ?mmHg )。
而泳池的水表面、池底、池壁、管道和設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量,占泳池水表面蒸發(fā)損失熱量的 20% 。
查相關(guān)參數(shù)表可計(jì)算得:
Qx = α· у ( 0.0174vf + 0.0229 ) (Pb - Pq) A(760/B)
=4.1868×579.15×(0.0174×0.3+0.0229)(47.13-25)×350×760÷765
=2424.8×0.02812×22.13×348
=525112( kJ/h )
2) 泳池每小時(shí)總損失熱量:
加上泳池的水表面池底、池壁、管道和設(shè)備等傳導(dǎo)所損失的熱量,
泳池每小時(shí)總損失熱量為:525112×1.2=630134( kJ/h ) =150505( kcal/h )
3) 泳池補(bǔ)水加熱所需的熱量:
Qb=αqbу(tr- tb)/t
式中 Qb——游泳池補(bǔ)充水加熱所需的熱量(kJ/h);
α——熱量換算系數(shù),α=4.1868(kJ /kcal);
qb——游泳池每日的補(bǔ)充水量(L);按泳池水量的7%確定;
у——水的密度(kg/L);
tr——游泳池水的溫度(℃)。
tb——游泳池補(bǔ)充水水溫(℃);
t——加熱時(shí)間(h)。
查相關(guān)參數(shù)表可知:
qb=370m3×7%=25.9m3=25900L;
tr=37℃
tb=15℃
則 Qb=αqbу(tr- tb)/t
=4.1868×25900×1×(37-15)/12
=198803kJ/h
=47483kcal/h
4) 經(jīng)計(jì)算得到泳池平均每小時(shí)經(jīng)水面蒸發(fā)和傳導(dǎo)損失的熱量、池壁和池底傳導(dǎo)損失的熱量、管道的凈化水設(shè)備損失的熱量、泳池補(bǔ)水所需的加熱量合計(jì)為150505+47483=197988( kcal/h )=231KW。
1) 泳池空間面積約1380平方米,以7米層高計(jì)算室內(nèi)換氣量,根據(jù)泳池室內(nèi)的循環(huán)次數(shù)為6次/小時(shí)計(jì)算,循環(huán)的風(fēng)量為57960立方米/小時(shí),選60000立方米/小時(shí);
2) 根據(jù)水溫、室溫和計(jì)算公式可得:
人體散濕量:
W1=0.001×n×n’×g
g——成年男子的小時(shí)散濕量,100g/( h·人)
n——室內(nèi)人總數(shù)
n’——群體系數(shù)
池邊散濕量計(jì)算
W2=0.0171(t干-t濕)Fn
式中:W2——散濕量(Kg/h)
t干——室內(nèi)空調(diào)計(jì)算干球溫度(℃);
t濕——室內(nèi)空調(diào)計(jì)算濕球溫度(℃);
F——池邊面積(m2);
n——潤(rùn)濕系數(shù)。
值對(duì)應(yīng)不同的使用條件,取0.2-0.4.
敞開(kāi)水面的散濕量
W3=ω×F
ω——單位水面蒸發(fā)量,kg/(㎡·h)
F——水面積,㎡
根據(jù)以上公式計(jì)算,水面的散濕量為0.452kg/㎡·h,那么散濕量為158KG/h;此時(shí)人的散濕量為0.15kg/人·h,最高峰人數(shù)為180人,那么人的散濕量為27KG/h;池邊散濕量為15KG/h,所以室內(nèi)總散濕量為200KG/h.
3) 夏季
新風(fēng)的含濕量為:
9000×1.2÷1000×(25.7-21.4)=46.44kg/h
那么,夏季的總除濕量為:200+46.44=247 kg/h
根據(jù)夏季室外設(shè)計(jì)參數(shù),整個(gè)泳池所需的新風(fēng)量為送風(fēng)量的15%計(jì)算,按9000m3/h計(jì)算,室內(nèi)按照干球溫度:32℃,相對(duì)濕度70%,含濕量21.4g/kg,新風(fēng)量為9000m3/h,回風(fēng)取51000 m3/h,混合溫度T=32.2℃,混風(fēng)空氣含濕量d=22.1(g/kg),混風(fēng)焓值(kj/kg)=89。室內(nèi)按照干球溫度:32℃,相對(duì)濕度70%,含濕量21.4g/kg:
處理后空氣含濕量為:
22.1-247×1000÷1.2÷60000=18.6g/kg
查得,處理后空氣的溫度為25.4℃,相對(duì)濕度為90%,處理后的焓值(kj/kg)=73.3,因此除濕量為(51000+9000)×1.2/1000×(22.1-18.6)=252kg/h>247kg/h,機(jī)組的冷量:=60000×1.2/3600×(87.2-73.3)=278KW。
為了提高舒適度,空氣經(jīng)過(guò)除濕后需要把溫度提升到32℃,
那么空氣加熱量為:
60000×1.2×1.06×(32-25.4)÷3600=140KW
所以空氣的加熱量為140KW。
依次計(jì)算出過(guò)度季節(jié)機(jī)組冷量為280KW,空氣加熱負(fù)荷為138KW;
冬季通過(guò)引進(jìn)新風(fēng)可以帶走全部濕量,空氣加熱負(fù)荷為140KW。
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