游泳館節能技術與新能源的結合應用

劉 舟 陳 赟 沈小榮（江蘇碧浪水科技有限公司，江蘇 無錫 214000）

游泳館節能技術與新能源的結合應用

劉 舟 陳 赟 沈小榮
（江蘇碧浪水科技有限公司，江蘇 無錫 214000）

摘 要：近年來，隨著經濟的高速發展，國民生活水平不斷提高，健康的生活態度越來越受到重視，游泳作為一個全身型有氧運動，也備受青睞，于是游泳館建設發展迅速，但是其運行屬于高能耗行業，往往盈少虧多。隨著國家節能要求的加強，綠色能源的應用將滲透到各個領域，怎樣在保證游泳館正常運行下，將綠色能源應用到運營中，降低能耗、建造新型綠色節能環保型游泳館，是每個泳池行業從業者應該思考的問題。

關鍵詞：游泳館；高能耗；節能技術；新能源；結合應用

1 游泳館常用熱能簡要

1.1 2010年前建造的游泳館，作為熱能使用的能源主要有：燃氣（油﹑煤）鍋爐﹑電鍋爐（電加熱器）﹑市政蒸汽等。由于市政蒸汽供熱局限性較大，而電鍋爐對整個項目的電容量要求太高，所以這兩個熱源一般運用很少。

這類能源的最大問題是能耗高﹑運行成本高；環境污染大；室內濕度大﹑環境差，對裝修腐蝕嚴重，往往3～5年就產生巨額的二次裝修改造費用。

1.2 2010年后建造的游泳館，隨著技術不斷發展和國家對新能源的進一步開發利用，熱源以前的，更多的泳館開始采用空氣源熱泵﹑太陽能﹑地源熱泵等，泳館專用除濕熱回收空調也被廣泛使用，但大多數游泳還主要是一種或二種的組合，節能效果還不夠完善。

1.3 以上幾個能源的對比如下

1.3.1 燃氣鍋爐。燃燒天然氣提供熱量 穩定性好，效率高 相對來說不太經濟，運行費用較高。

1.3.2 空氣源熱泵。與空氣進行換熱提供熱量。用少量電源提供大量熱量，能效比高，節能效果明顯。能效比受周圍空氣溫度的影響較大。

1.3.3 太陽能。吸收太陽光照射的熱量。綠色能源，節能，運行費用低。受光照影響較大，使用有區域限制.

圖3

1.3.4 地源熱泵。與地下土壤或地下水換熱提供熱量。具有空氣源熱泵的優點，同時比其供熱的穩定性高很多。對熱平衡的要求很高，不太適用于單體泳館這種高耗熱量低耗冷量的建筑，同時對土壤環境有一定影響。

1.3.5 泳池除濕熱泵。回收空氣中熱量給池水或空氣加熱。回收熱量，降低泳館能耗，有效降低運行費用，只是熱量的回收利用，不能作為獨立熱源單獨供泳館使用，需要其他熱源輔助。

各種熱源都有自身的優缺點，那么怎樣通過幾種熱源的組合使用，使各熱源之間優劣互補，達到既能保證泳館穩定運行，又能最大程度降低運行費用的目的，就是目前游泳館節能控制的重點。

2“碧浪科技”在泳館節能技術與新能源的應用

江蘇碧浪水科技有限公司專業從事游泳館節能機電設備的工程，集設計﹑生產﹑施工為一體，近幾年結合自身設計施工特長，運用到實際工程中，在行業內最早將“水處理”+“除濕熱回收”+“地采暖”+“熱水鍋爐”+“空氣源熱水”或“太陽能熱水”的組合熱源系統配置應用到游泳館機電設備系統中，一步解決游泳館水體恒溫﹑空氣調節﹑除濕熱回收﹑淋浴熱水﹑組合能源等技術工作。根據春夏秋冬季節來分別組合使用，從而達到全年節能﹑泳館不虧﹑多盈利的目的。

表1 “江蘇碧浪科技”節能技術對策

2.1 系統組合基本概念

2.2 系統工藝流程圖及簡要說明

2.2.1 水處理+除濕熱回收系統工藝流程圖

2.2.2 組合熱源系統工藝流程圖（熱水鍋爐/空氣源熱泵/太陽能）

“江蘇碧浪”結合各個系統各自的優缺點，在不同的季節各系統進行轉換，將每一個系統的特點揚長避短。

3 實際案例分析

無錫某游泳館為獨立建筑，泳池池水面積50×21=1050m2，設計平均水深1.5m設計水量1540m3，設計水溫27±1℃。泳池池廳面積為1650m2，池廳有效高度6.9m，總有效體積約11500m3，建筑屋頂采用鋼網架保溫頂結構，建筑墻體圍護。

3.1 設計參數及熱源設備選型

根據規范要求，本工程池水溫度設定為27℃，室內空氣溫度取29℃，泳池水設計初次加熱時間為48h。

根據無錫地區氣象資料，游泳館四季運行模式持續時間及參數見表2。

根據《游泳池給水排水技術規程CJJ-2008》計算，維持泳館日常運行的熱功率見表3。

綜合上述數據可知：泳館的最大耗熱量初次加熱為733kW，日常用熱為751kW，取兩者大的751kW作為泳館的設計熱負荷。

本工程最終選用兩臺300kW燃氣熱水鍋爐，六臺20HP空氣源熱泵，23套SLL4715-50-D/H 太陽能真空管集熱器作為熱源。

系統運行操作說明：

（1）夏季運行時，20HP空氣源熱泵供熱量為95kW（已考慮熱效率），6臺空氣源熱泵系統設計時考慮分組，恒溫熱量由空氣源熱泵分組完成，淋浴熱水由太陽能提供，除濕熱泵開啟夏季模式，除濕及為泳館提供空氣制冷負荷，鍋爐系統停用。

（2）春秋季運行時，當采用通風除濕時（50%時間），由四臺空氣源熱泵給泳池水恒溫，兩臺空氣源熱泵和太陽能供淋浴用水；當采用除濕熱泵除濕時（50%時間），由兩臺空氣源熱泵給泳池水恒溫，兩臺空氣源熱泵和太陽能供淋浴用水，兩臺備用，除濕熱泵提供除濕及空氣溫度熱負荷，鍋爐在特殊日期（連續陰雨模式）提供備熱負荷作為后備設備。

表2

（3）冬季運行時，兩臺燃氣鍋爐供池水恒溫﹑地暖供熱及空氣輔助加熱負荷，六臺空氣源熱泵供淋浴熱水，太陽能在光照好時對淋浴進行補充。

（4）初次加熱運行時，二臺鍋爐滿足池水初次加熱的需要。

3.2 泳館運行費用分析（能耗部分）

泳館常年運行，每春秋季度有兩天對場館進行檢修清洗消毒，兩天對池水進行加熱，做營業準備，其余時間正常運行。

鍋爐熱水系統換熱效率按92%計算，燃氣熱值按8500KCA/Nm3計算，每立方售價以2.9元/Nm3計，電費按0.81元/度計。

現按季節進行如下的運行費用分析：

（1）初次加熱

春秋季空氣源熱泵提供457kW費用約：8000.00元夏季冬季不產生。

（2）水體恒溫及空氣溫度維護

①春秋：50%時間采用通風除濕工況時泳池恒溫費用約100000.00元50%時間采用冷凝除濕工況時泳池恒溫費用約35000.00元。

②夏季：2臺空氣源熱泵提供初夏水體恒溫費用約：38000.00元；后續由除濕熱泵回收熱量提供恒溫。

③冬季：由鍋爐提供所有熱量，天氣好時空氣源熱泵可輔助一部分，費用約366000.00元。

（3）淋浴系統

①春秋季：先由太陽能提供，熱量不足時2臺空氣源熱泵提供，費用約38000.00元。

②夏季：全部由太陽能提供，無補充加熱運行費用。

③冬季：由鍋爐提供所有熱量，天氣好時太陽能為水箱提供部分熱量，費用48000.00元。

（4）小計：春季：181000.00元，夏季：38000.00元，秋季：181000.00元，冬季：414000.00元。

（5）全年熱負荷費用合計：

181000.00+38000.00+181000.00+ 414000.00=814000.00。

3.3 與常規單一熱源運行對比

如果泳館采用單一燃氣熱水鍋爐作為熱源，需要兩臺600kW的燃氣熱水鍋爐，經計算，全年的運行費用約為1150000.00元，與本工程采用組合型熱源相比運行費用要多336000.00元。單一燃氣熱水鍋爐系統總造價約80～100萬元，組合型熱源系統總造價約150萬元，造價要高50～70萬元，但是節約的運行費用在2～2.5年左右就可以完全回收這部分的造價，而設備的運行年限都在15年以上，省下的運行費用相當可觀。

表3

結論

在保證泳館正常運行的基礎上，將新型綠色能源與常規能源組合使用，雖然在項目前期的投資上會增加部分，但是從后期運行成本來說，經濟性相當之高，同時這也符合國家節能減排的方針政策。

目前采用這種組合型熱源的由江蘇碧浪水科技有限公司設計及施工完成的全民健身類游泳館有：蘇州平江全民健身中心游泳館（50m），無錫崇安全民健身中心游泳館（2個25m），無錫一中全民健身中心游泳館（50m），無錫錫山全民健身中心游泳館（50m），張家港君臨新城全民健身游泳館（50m），浙江舟山普陀全民健身中心游泳館（50m），丹陽全民健身中心游泳館（50m），合肥環美家天下游泳館（50m），臨沂青少年實訓基地游泳館（50m），張家港中聯鉑悅全民健身中心游泳館（50m）等等，我們更希望這種節能﹑綠色﹑環保的設計理念能在全國更多的泳館建筑中被推廣使用。

參考文獻

[1]江蘇碧浪水科技有限公司，2011-2014.內部設計、工程調試專業資料、產品技術資料及企業標準[Z].

[2]游泳館除濕熱回收節能空調系統設計[Z].2013年中國制冷空調工程節能減排新技術研討會（江蘇碧浪水科技有限公司獲獎作品）.

[3]愛克AQUA泳池三集一體除濕熱泵，產品技術資料及企業標準[S].

[4] JGJ142-2004，地面輻射供暖技術規程[S].

[5] CJJ122-2008，游泳池給水排水工程技術規程[S].

[6] GB/T 50019-2003，采暖通風與空調設計規范[S].

中圖分類號：TU201.5

文獻標識碼：A