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

游泳館節(jié)能技術(shù)與新能源的結(jié)合應(yīng)用

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

摘 要：近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)民生活水平不斷提高，健康的生活態(tài)度越來(lái)越受到重視，游泳作為一個(gè)全身型有氧運(yùn)動(dòng)，也備受青睞，于是游泳館建設(shè)發(fā)展迅速，但是其運(yùn)行屬于高能耗行業(yè)，往往盈少虧多。隨著國(guó)家節(jié)能要求的加強(qiáng)，綠色能源的應(yīng)用將滲透到各個(gè)領(lǐng)域，怎樣在保證游泳館正常運(yùn)行下，將綠色能源應(yīng)用到運(yùn)營(yíng)中，降低能耗、建造新型綠色節(jié)能環(huán)保型游泳館，是每個(gè)泳池行業(yè)從業(yè)者應(yīng)該思考的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：游泳館；高能耗；節(jié)能技術(shù)；新能源；結(jié)合應(yīng)用

1 游泳館常用熱能簡(jiǎn)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?xì)猓ㄓ桐p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(duì)整個(gè)項(xiàng)目的電容量要求太高，所以這兩個(gè)熱源一般運(yùn)用很少。

這類(lèi)能源的最大問(wèn)題是能耗高﹑運(yùn)行成本高；環(huán)境污染大；室內(nèi)濕度大﹑環(huán)境差，對(duì)裝修腐蝕嚴(yán)重，往往3～5年就產(chǎn)生巨額的二次裝修改造費(fèi)用。

1.2 2010年后建造的游泳館，隨著技術(shù)不斷發(fā)展和國(guó)家對(duì)新能源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用，熱源以前的，更多的泳館開(kāi)始采用空氣源熱泵﹑太陽(yáng)能﹑地源熱泵等，泳館專(zhuān)用除濕熱回收空調(diào)也被廣泛使用，但大多數(shù)游泳還主要是一種或二種的組合，節(jié)能效果還不夠完善。

1.3 以上幾個(gè)能源的對(duì)比如下

1.3.1 燃?xì)忮仩t。燃燒天然氣提供熱量 穩(wěn)定性好，效率高 相對(duì)來(lái)說(shuō)不太經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行費(fèi)用較高。

1.3.2 空氣源熱泵。與空氣進(jìn)行換熱提供熱量。用少量電源提供大量熱量，能效比高，節(jié)能效果明顯。能效比受周?chē)諝鉁囟鹊挠绊戄^大。

1.3.3 太陽(yáng)能。吸收太陽(yáng)光照射的熱量。綠色能源，節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低。受光照影響較大，使用有區(qū)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(yōu)點(diǎn)，同時(shí)比其供熱的穩(wěn)定性高很多。對(duì)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(shí)對(duì)土壤環(huán)境有一定影響。

1.3.5 泳池除濕熱泵?；厥湛諝庵袩崃拷o池水或空氣加熱?；厥諢崃?，降低泳館能耗，有效降低運(yùn)行費(fèi)用，只是熱量的回收利用，不能作為獨(dú)立熱源單獨(dú)供泳館使用，需要其他熱源輔助。

各種熱源都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，那么怎樣通過(guò)幾種熱源的組合使用，使各熱源之間優(yōu)劣互補(bǔ)，達(dá)到既能保證泳館穩(wěn)定運(yùn)行，又能最大程度降低運(yùn)行費(fèi)用的目的，就是目前游泳館節(jié)能控制的重點(diǎn)。

2“碧浪科技”在泳館節(jié)能技術(shù)與新能源的應(yīng)用

江蘇碧浪水科技有限公司專(zhuān)業(yè)從事游泳館節(jié)能機(jī)電設(shè)備的工程，集設(shè)計(jì)﹑生產(chǎn)﹑施工為一體，近幾年結(jié)合自身設(shè)計(jì)施工特長(zhǎng)，運(yùn)用到實(shí)際工程中，在行業(yè)內(nèi)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(yáng)能熱水”的組合熱源系統(tǒng)配置應(yīng)用到游泳館機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)中，一步解決游泳館水體恒溫﹑空氣調(diào)節(jié)﹑除濕熱回收﹑淋浴熱水﹑組合能源等技術(shù)工作。根據(jù)春夏秋冬季節(jié)來(lái)分別組合使用，從而達(dá)到全年節(jié)能﹑泳館不虧﹑多盈利的目的。

表1 “江蘇碧浪科技”節(jié)能技術(shù)對(duì)策

2.1 系統(tǒng)組合基本概念

2.2 系統(tǒng)工藝流程圖及簡(jiǎn)要說(shuō)明

2.2.1 水處理+除濕熱回收系統(tǒng)工藝流程圖

2.2.2 組合熱源系統(tǒng)工藝流程圖（熱水鍋爐/空氣源熱泵/太陽(yáng)能）

“江蘇碧浪”結(jié)合各個(gè)系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在不同的季節(jié)各系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將每一個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)揚(yáng)長(zhǎng)避短。

3 實(shí)際案例分析

無(wú)錫某游泳館為獨(dú)立建筑，泳池池水面積50×21=1050m2，設(shè)計(jì)平均水深1.5m設(shè)計(jì)水量1540m3，設(shè)計(jì)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(wǎng)架保溫頂結(jié)構(gòu)，建筑墻體圍護(hù)。

3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及熱源設(shè)備選型

根據(jù)規(guī)范要求，本工程池水溫度設(shè)定為27℃，室內(nèi)空氣溫度取29℃，泳池水設(shè)計(jì)初次加熱時(shí)間為48h。

根據(jù)無(wú)錫地區(qū)氣象資料，游泳館四季運(yùn)行模式持續(xù)時(shí)間及參數(shù)見(jiàn)表2。

根據(jù)《游泳池給水排水技術(shù)規(guī)程CJJ-2008》計(jì)算，維持泳館日常運(yùn)行的熱功率見(jiàn)表3。

綜合上述數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)熱負(fù)荷。

本工程最終選用兩臺(tái)300kW燃?xì)鉄崴仩t，六臺(tái)20HP空氣源熱泵，23套SLL4715-50-D/H 太陽(yáng)能真空管集熱器作為熱源。

系統(tǒng)運(yùn)行操作說(shuō)明：

（1）夏季運(yùn)行時(shí)，20HP空氣源熱泵供熱量為95kW（已考慮熱效率），6臺(tái)空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮分組，恒溫?zé)崃坑煽諝庠礋岜梅纸M完成，淋浴熱水由太陽(yáng)能提供，除濕熱泵開(kāi)啟夏季模式，除濕及為泳館提供空氣制冷負(fù)荷，鍋爐系統(tǒng)停用。

（2）春秋季運(yùn)行時(shí)，當(dāng)采用通風(fēng)除濕時(shí)（50%時(shí)間），由四臺(tái)空氣源熱泵給泳池水恒溫，兩臺(tái)空氣源熱泵和太陽(yáng)能供淋浴用水；當(dāng)采用除濕熱泵除濕時(shí)（50%時(shí)間），由兩臺(tái)空氣源熱泵給泳池水恒溫，兩臺(tái)空氣源熱泵和太陽(yáng)能供淋浴用水，兩臺(tái)備用，除濕熱泵提供除濕及空氣溫度熱負(fù)荷，鍋爐在特殊日期（連續(xù)陰雨模式）提供備熱負(fù)荷作為后備設(shè)備。

表2

（3）冬季運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)燃?xì)忮仩t供池水恒溫﹑地暖供熱及空氣輔助加熱負(fù)荷，六臺(tái)空氣源熱泵供淋浴熱水，太陽(yáng)能在光照好時(shí)對(duì)淋浴進(jìn)行補(bǔ)充。

（4）初次加熱運(yùn)行時(shí)，二臺(tái)鍋爐滿(mǎn)足池水初次加熱的需要。

3.2 泳館運(yùn)行費(fèi)用分析（能耗部分）

泳館常年運(yùn)行，每春秋季度有兩天對(duì)場(chǎng)館進(jìn)行檢修清洗消毒，兩天對(duì)池水進(jìn)行加熱，做營(yíng)業(yè)準(zhǔn)備，其余時(shí)間正常運(yùn)行。

鍋爐熱水系統(tǒng)換熱效率按92%計(jì)算，燃?xì)鉄嶂蛋?500KCA/Nm3計(jì)算，每立方售價(jià)以2.9元/Nm3計(jì)，電費(fèi)按0.81元/度計(jì)。

現(xiàn)按季節(jié)進(jìn)行如下的運(yùn)行費(fèi)用分析：

（1）初次加熱

春秋季空氣源熱泵提供457kW費(fèi)用約：8000.00元夏季冬季不產(chǎn)生。

（2）水體恒溫及空氣溫度維護(hù)

①春秋：50%時(shí)間采用通風(fēng)除濕工況時(shí)泳池恒溫費(fèi)用約100000.00元50%時(shí)間采用冷凝除濕工況時(shí)泳池恒溫費(fèi)用約35000.00元。

②夏季：2臺(tái)空氣源熱泵提供初夏水體恒溫費(fèi)用約：38000.00元；后續(xù)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(shí)空氣源熱泵可輔助一部分，費(fèi)用約366000.00元。

（3）淋浴系統(tǒng)

①春秋季：先由太陽(yáng)能提供，熱量不足時(shí)2臺(tái)空氣源熱泵提供，費(fèi)用約38000.00元。

②夏季：全部由太陽(yáng)能提供，無(wú)補(bǔ)充加熱運(yùn)行費(fèi)用。

③冬季：由鍋爐提供所有熱量，天氣好時(shí)太陽(yáng)能為水箱提供部分熱量，費(fèi)用48000.00元。

（4）小計(jì)：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(fù)荷費(fèi)用合計(jì)：

181000.00+38000.00+181000.00+ 414000.00=814000.00。

3.3 與常規(guī)單一熱源運(yùn)行對(duì)比

如果泳館采用單一燃?xì)鉄崴仩t作為熱源，需要兩臺(tái)600kW的燃?xì)鉄崴仩t，經(jīng)計(jì)算，全年的運(yùn)行費(fèi)用約為1150000.00元，與本工程采用組合型熱源相比運(yùn)行費(fèi)用要多336000.00元。單一燃?xì)鉄崴仩t系統(tǒng)總造價(jià)約80～100萬(wàn)元，組合型熱源系統(tǒng)總造價(jià)約150萬(wàn)元，造價(jià)要高50～70萬(wàn)元，但是節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)用在2～2.5年左右就可以完全回收這部分的造價(jià)，而設(shè)備的運(yùn)行年限都在15年以上，省下的運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)可觀。

表3

結(jié)論

在保證泳館正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，將新型綠色能源與常規(guī)能源組合使用，雖然在項(xiàng)目前期的投資上會(huì)增加部分，但是從后期運(yùn)行成本來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)之高，同時(shí)這也符合國(guó)家節(jié)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(shè)計(jì)及施工完成的全民健身類(lèi)游泳館有：蘇州平江全民健身中心游泳館（50m），無(wú)錫崇安全民健身中心游泳館（2個(gè)25m），無(wú)錫一中全民健身中心游泳館（50m），無(wú)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(yáng)全民健身中心游泳館（50m），合肥環(huán)美家天下游泳館（50m），臨沂青少年實(shí)訓(xùn)基地游泳館（50m），張家港中聯(lián)鉑悅?cè)窠∩碇行挠斡攫^（50m）等等，我們更希望這種節(jié)能﹑綠色﹑環(huán)保的設(shè)計(jì)理念能在全國(guó)更多的泳館建筑中被推廣使用。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類(lèi)號(hào)：TU201.5

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