三集一體空調(diào)熱泵機(jī)組在泳池?zé)崴到y(tǒng)中的應(yīng)用研究

　　【中國制冷網(wǎng)】1、概述

　　室內(nèi)游泳池由于水池面有大量的水汽蒸發(fā)，是一個既潮濕又具有高腐蝕性的場所。如不對室內(nèi)空氣溫度、濕度、水溫加以控制，不但會由于空氣環(huán)境差影響舒適性，細(xì)菌滋生影響人的身體健康，還會引起金屬結(jié)構(gòu)銹蝕，墻體、天花板、地板等發(fā)霉，建筑材料變質(zhì)等危害。所以，泳池內(nèi)空氣溫度、濕度、水溫控制尤為重要。

　　為達(dá)到設(shè)計(jì)要求的泳池室內(nèi)環(huán)境，傳統(tǒng)做法是通過大量排風(fēng)控制室內(nèi)濕度，此風(fēng)量由于未能循環(huán)使用，且池水為保持恒定水溫及水質(zhì)，需不斷加熱及更換，該做法造成能量損失較大，用戶運(yùn)行成本較高。隨著人們對節(jié)能技術(shù)的更高要求，近兩年，三集一體泳池專用熱泵( 以下稱“三集一體機(jī)”) 得到越來越廣泛的應(yīng)用。

　　泳池屬于高耗能場所，運(yùn)轉(zhuǎn)成本相當(dāng)重要，如今低碳節(jié)能已經(jīng)成為社會共識，一個現(xiàn)代泳池也應(yīng)當(dāng)在節(jié)能減排上有所貢獻(xiàn)。三集一體機(jī)的廣泛應(yīng)用，也響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號召。

　　2、應(yīng)用現(xiàn)狀

　　三集一體機(jī)集除濕、空調(diào)和池水加熱于一體，可大量回收并綜合利用能量，克服高濕、高氯環(huán)境等諸多問題，并可實(shí)現(xiàn)多工況運(yùn)行，以適應(yīng)不同季節(jié)的要求，是一項(xiàng)非常好的節(jié)能產(chǎn)品。關(guān)于其選型計(jì)算及技術(shù)特點(diǎn)已有大量文獻(xiàn)做過詳細(xì)介紹，筆者在此不做贅述，僅針對使用中存在的問題加以分析，以達(dá)到拋磚引玉的目的。

　　筆者對目前工程中使用的三集一體機(jī)應(yīng)用情況做過調(diào)研發(fā)現(xiàn)：該技術(shù)產(chǎn)品本身具有完善的控制系統(tǒng)，理論上基本能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度、池水溫度的設(shè)計(jì)要求，可z*大限度地實(shí)現(xiàn)熱量回收，然而三集一體機(jī)在很多實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用過程中，由于應(yīng)用條件約束或者使用不當(dāng)而未能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果，以致大大延長了機(jī)組的投資回收期，降低了機(jī)組的綜合性價比。

　　經(jīng)分析，出現(xiàn)這種情況有以下幾個原因：

　　2.1 設(shè)計(jì)不當(dāng)

　　（1）三集一體機(jī)既作為控制室內(nèi)參數(shù)的空調(diào)機(jī)組，又可作為泳池池水加熱的加熱熱源，在工程中承擔(dān)著雙重身份。然而調(diào)研發(fā)現(xiàn)：有些設(shè)計(jì)師僅僅考慮了其單一的除濕功能，亦或僅僅把其當(dāng)作一臺除濕機(jī)在設(shè)計(jì)中使用，此種片面的設(shè)計(jì)觀念勢必喪失了三集一體機(jī)應(yīng)該具有的功能，導(dǎo)致該設(shè)備在使用的源頭走上歧途。

　?。?） 三集一體機(jī)的雙重身份使得設(shè)計(jì)師對其設(shè)計(jì)職責(zé)認(rèn)識不清。暖通設(shè)計(jì)師僅重視其室內(nèi)參數(shù)方面的處理作用，簡單地選擇一個型號了事；給排水設(shè)計(jì)師僅考慮其自身的泳池循環(huán)環(huán)路，忽略了機(jī)組在泳池環(huán)路的正確設(shè)計(jì)。更有甚者干脆把這塊設(shè)計(jì)直接委托給設(shè)備廠家，由于廠家未能很好地理解工程中的真正需求，設(shè)計(jì)中必然存在這樣或那樣的設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致機(jī)組未在系統(tǒng)中充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

　　2.2 應(yīng)用不匹配

　　三集一體機(jī)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度、池水溫度是通過本身完善的控制系統(tǒng)，單純靠手動切換是難以實(shí)現(xiàn)的。三集一體機(jī)是作為泳池加熱熱源存在于泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中的，然而，有些建設(shè)單位為節(jié)約成本，泳池加熱循環(huán)系統(tǒng)未作機(jī)組群控，三集一體機(jī)各運(yùn)行工況僅僅通過操作者粗略的感官判斷手動切換實(shí)現(xiàn)。此種做法，與三集一體機(jī)本身完善的控制系統(tǒng)不匹配，這也是導(dǎo)致能量沒能z*大限度回收的一個重要原因之一。

　　2.3 運(yùn)行管理不當(dāng)

　　設(shè)計(jì)師考慮建設(shè)單位初投資的因素，會采用一種折衷做法，不對泳池加熱系統(tǒng)做機(jī)組群控的設(shè)計(jì)要求，但是可通過手動切換運(yùn)行模式，達(dá)到在不同季節(jié)時( 通過室外參數(shù)來區(qū)分) 實(shí)現(xiàn)季節(jié)性能量回收。此種做法因未對水系統(tǒng)做自動切換設(shè)計(jì)，所以對運(yùn)行管理人員提出比較嚴(yán)格的要求，需要其嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行手動切換。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些項(xiàng)目在使用過程中，由于某些運(yùn)行管理人員的責(zé)任心或者工作上的疏忽，使用中一直使用輔助加熱熱源，而沒有把三集一體機(jī)切換到工作狀態(tài)。這導(dǎo)致三集一體機(jī)在使用中根本沒有承擔(dān)起泳池?zé)崴訜釤嵩吹慕巧?/span>

　　3、泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中三集一體機(jī)能量回收的實(shí)現(xiàn)

　　通過以上對三集一體機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)研及分析可知，合理的設(shè)計(jì)及正確地使用三集一體機(jī)，對項(xiàng)目的投資回收起到至關(guān)重要的作用。筆者針對某五星級酒店泳池系統(tǒng)三集一體機(jī)的設(shè)計(jì)，闡述了應(yīng)用過程中其如何在泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能量回收。

　　三集一體機(jī)組各運(yùn)行工況原理示意圖見圖1

　　3.1 設(shè)計(jì)運(yùn)行工況

　　本項(xiàng)目要求在對泳池空間進(jìn)行除濕熱回收時，需將回收的熱量優(yōu)先用于池水加熱，有多余熱量再對空氣進(jìn)行加熱。

　　3.1.1 除濕當(dāng)相對濕度超過設(shè)定值時，壓縮機(jī)啟動，進(jìn)行除濕。熱量排至池水冷凝器，或再熱冷凝器，或空調(diào)冷凝器。

　　3.1.2 泳池水加熱如壓縮機(jī)已經(jīng)運(yùn)行( 除濕或空調(diào)制冷) ，其熱量用來加熱池水；如熱量不夠( 通過泳池回水溫度監(jiān)控) ，則利用輔助加熱器補(bǔ)充。

　　如果相對濕度低于設(shè)定值( 壓縮機(jī)停止運(yùn)行) ，則利用輔助加熱器加熱池水( 通過泳池回水溫度監(jiān)控) 。

　　3.1.3 空氣加熱如壓縮機(jī)已經(jīng)運(yùn)行( 除濕) ，其熱量用來加熱空氣; 如熱量不夠，則利用輔助加熱器補(bǔ)充。如果相對濕度低于設(shè)定值( 壓縮機(jī)停止運(yùn)行) ，則利用輔助加熱器加熱空氣。

　　3.1.4 空調(diào)制冷當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)定值時，壓縮機(jī)啟動，進(jìn)行制冷。熱量排至池水冷凝器，或再熱冷凝器，或空調(diào)冷凝器( 冷卻塔) 。如冷量不夠，則利用輔助表冷補(bǔ)充。

　　3.2 三集一體機(jī)( 池水冷凝器) 與輔助加熱器角色轉(zhuǎn)換

　　該項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則：壓縮機(jī)工作時，應(yīng)優(yōu)先將回收的熱量用于池水加熱，因此，三集一體機(jī)的池水冷凝器與輔助加熱器的角色轉(zhuǎn)換尤為重要，是提高機(jī)組在系統(tǒng)中自動化程度的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三集一體機(jī)組池水冷凝器與輔助加熱器在泳池?zé)崴h(huán)系統(tǒng)中的原理圖見圖2。池水冷凝器及輔助加熱器在壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，有以下幾種情況，雙方的角色切換控制表見表1。

　　表1 設(shè)備在工作狀態(tài)下的各運(yùn)行工況用特殊符號來區(qū)分。

　　( 1) 池水冷凝器全年工作狀態(tài)：全負(fù)荷運(yùn)行———○，部分負(fù)荷運(yùn)行———△，設(shè)備不運(yùn)行——— ×；

　　( 2) 輔助加熱器全年工作狀態(tài)：池水初次加熱( 全負(fù)荷運(yùn)行) ; 全負(fù)荷運(yùn)行———○，部分負(fù)荷運(yùn)行———△，設(shè)備不運(yùn)行——— ×；

　　( 3) 泳池?fù)Q熱器增壓泵：可減少主環(huán)路水泵運(yùn)行功率，以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，工作狀態(tài)：開、關(guān)。

　　3.3 運(yùn)行調(diào)試

　　3.3.1 初調(diào)試池水冷凝器環(huán)路及輔助加熱環(huán)路旁通加熱量按設(shè)計(jì)工況初次調(diào)整好，以后運(yùn)行過程中均不做變動。

　　3.3.2 泳池初次加熱僅用輔助加熱器對泳池進(jìn)行初次加熱。

　　3.3.3 平時運(yùn)行工況泳池系統(tǒng)的日常運(yùn)行工況見表1。

　　4、結(jié)語

　?。?）三集一體機(jī)在系統(tǒng)中具有雙重身份，設(shè)計(jì)時暖通設(shè)計(jì)師應(yīng)與給排水設(shè)計(jì)師密切配合，使池水冷凝器與輔助加熱器在工作中能實(shí)現(xiàn)自動切換，更好地配合三集一體機(jī)多工況自動切換集成控制系統(tǒng)，z*大限度地回收能量。

　?。?）泳池?zé)崴h(huán)路為開式系統(tǒng)，且泳池機(jī)房一般設(shè)于泳池下方，三集一體機(jī)房應(yīng)設(shè)在與泳池機(jī)房同一標(biāo)高層。如果由于設(shè)計(jì)條件限制，三集一體機(jī)房設(shè)在了泳池所在層或者比泳池池面更高的樓層，應(yīng)考慮三集一體機(jī)組的局部排氣問題。一般處理辦法是在機(jī)房內(nèi)供水管出機(jī)組處設(shè)置N 型存水彎，存水彎上設(shè)置自動排氣閥。

　?。?）規(guī)模較大的泳池系統(tǒng)建議在三集一體機(jī)支路上設(shè)置換熱器增壓泵，以減少泳池系統(tǒng)循環(huán)水泵的平時運(yùn)行能耗。增壓泵應(yīng)采用防腐、防氯材料制作。

　?。?）接向三集一體機(jī)組池水冷凝器的管材應(yīng)與泳池?zé)崴h(huán)路系統(tǒng)管材一致，一般采用HDPE 管。