游泳館空調(diào)設(shè)計(jì)案例

某游泳館空調(diào)設(shè)計(jì)案例1.概述游泳作為一種競(jìng)技體育項(xiàng)目和人民大眾體育活動(dòng)，日益得到廣泛的發(fā)展。作為開展這種體育活動(dòng)的場(chǎng)所之一——室內(nèi)游泳館，也在逐步發(fā)展，功能逐步完善。由于游泳館具有特殊的建筑功能，因此，在空調(diào)負(fù)荷計(jì)算，空氣處理方式，以及設(shè)備選擇上都有不同于常規(guī)建筑的地方。2.設(shè)計(jì)方案2.1建筑特點(diǎn)室內(nèi)游泳館常年使用，并且功能相對(duì)單一，因此，室內(nèi)的設(shè)計(jì)狀態(tài)常年一致。由于其建筑功能，室內(nèi)具有巨大的水面，水溫基本不變。由于人員衛(wèi)生要求，水體本身須循環(huán)處理，一般采用氯氣消毒方式，室內(nèi)空氣氯氣含量很高，室內(nèi)的空氣具有腐蝕性。2.2空調(diào)、通風(fēng)特點(diǎn)2.2.1空調(diào)、通風(fēng)要求由于氯氣的毒性和腐蝕性，因此室內(nèi)要保持一定的負(fù)壓，因此要設(shè)置排風(fēng)機(jī)。在空氣處理過程中，不可采用常用的一次回風(fēng)方式，因?yàn)楹新葰獾幕仫L(fēng)會(huì)腐蝕設(shè)備。2.2.2負(fù)荷特點(diǎn)室內(nèi)由于濕負(fù)荷很大，且常年一致，因此，一年四季均須除濕。同時(shí)，由于室內(nèi)狀態(tài)基本不變，水面溫度也基本恒定，水面和空氣存在一定的溫差，加之水面面積巨大，在冬季形成較大的顯熱損失，不可忽略。室內(nèi)的負(fù)壓要求，會(huì)產(chǎn)生很大的空氣滲透，會(huì)帶來很大的熱、濕負(fù)荷，這點(diǎn)在計(jì)算負(fù)荷時(shí)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，予以考慮。2.2.3空調(diào)目的根據(jù)冬夏季室外狀態(tài)的不同以及室內(nèi)的空氣狀態(tài)，確定空調(diào)的方案，同時(shí)也用于判斷各負(fù)荷是否可以做為設(shè)計(jì)裕量而忽略。冬季，室外溫度低，空調(diào)的目的是保暖和除濕;夏季，室外溫度高，濕度大，空調(diào)的目的是降溫和除濕。2.2.4能耗要求由于必須采用直流式系統(tǒng)，運(yùn)行能耗是相當(dāng)大的，因此要采用一定的節(jié)能措施，如采用熱回收裝置，可以節(jié)約能耗。根據(jù)熱回收的機(jī)理不同，可以分為顯熱回收和全熱回收兩種，本例中采用全熱回收方式，逆流換熱。2.3負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算應(yīng)該將控制范圍內(nèi)一切對(duì)室內(nèi)溫度和濕度產(chǎn)生作用的因素統(tǒng)一考慮，但是在實(shí)際分析和設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)室內(nèi)的具體情況和人員的接受程度，以及空調(diào)的目的不同，可以將某些負(fù)荷忽略，為實(shí)際運(yùn)行提供更廣闊的空間。2.3.1夏季室內(nèi)負(fù)荷夏季室內(nèi)負(fù)荷包括四個(gè)方面，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)、人員、燈光等的常規(guī)冷負(fù)荷以及人員帶來的濕負(fù)荷按照不穩(wěn)定傳熱的方法計(jì)算，本文不再重復(fù)。由于室內(nèi)負(fù)壓產(chǎn)生的空氣滲透，而帶入的熱、濕負(fù)荷，由于溫差、濕差較小，可以忽略?？諝庀蛩娴膫鳠?，對(duì)于室內(nèi)空氣而言，本身是熱量的散失，因此在夏季以降溫為目的的空調(diào)計(jì)算中，這部分可以作為設(shè)計(jì)裕量，也不考慮。但是，水面向空氣的傳濕，大幅度的增加了室內(nèi)的濕附和，應(yīng)予詳細(xì)計(jì)算。在計(jì)算水面向空氣傳濕量時(shí)，不宜按照一般手冊(cè)中提供的池水蒸發(fā)量計(jì)算公式，其中：W1——敞開水面濕負(fù)荷(kg/h)F——水槽蒸發(fā)面積(m2)g——單位水面蒸發(fā)量(kg/(m2h))B——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?Pa)因?yàn)樵撌绞前凑侦o止水面和較小風(fēng)速計(jì)算的，在游泳池的環(huán)境下，水面會(huì)濺起很多水珠，使得水和空氣的接觸表面大大增加，同時(shí)也會(huì)增加和空氣的相對(duì)速度，因此如果按照上述公式計(jì)算的傳濕量比較保守，同時(shí)，在游泳池旁邊，存在這較大面積的濕潤(rùn)地帶，這也是該類建筑所特有的，這些地帶的散濕量是很難詳細(xì)計(jì)算的，筆者根據(jù)相關(guān)資料*，對(duì)于游泳池的傳濕量，采用了對(duì)上述公式進(jìn)行修正的計(jì)算方法;對(duì)于周邊濕潤(rùn)地帶也得到了較為實(shí)際的傳濕量。兩部分的計(jì)算公式如下：(1)池水蒸發(fā)量其中：C——蒸發(fā)系數(shù)，取值0.037P1——水面空氣的水蒸汽分壓力(Pa)P2——水表面溫度的飽和水蒸汽分壓力(Pa)(2)周邊濕潤(rùn)地區(qū)的傳濕量其中：W2——周邊濕潤(rùn)地區(qū)的傳濕量(kg/h)α——空氣對(duì)水的對(duì)流換熱系數(shù)(kJ/m2oCh)tg——空氣干球溫度(oC)ts——空氣濕球溫度(oC)γ——濕球溫度的汽化潛熱(kj/kg)F——濕潤(rùn)地帶面積(m2)2.3.2冬季室內(nèi)負(fù)荷也包括四方面，當(dāng)時(shí)此季節(jié)的空調(diào)要求是保暖和除濕。其中維護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷按照常規(guī)計(jì)算。冷風(fēng)滲透部分，由于溫差較大，應(yīng)予計(jì)算，同時(shí)冷風(fēng)滲透帶入的干燥空氣，可以作為冬季除濕的裕量忽略?？諝庀蛩娴娘@熱傳熱則與空調(diào)目的一致，應(yīng)予計(jì)算。第四項(xiàng)為水面向空氣的傳濕，以及帶來的潛熱熱量。由于冬季和夏季的室內(nèi)空氣狀態(tài)相同，水面狀態(tài)也相同，因此冬季和夏季，水面以及周邊濕潤(rùn)地帶的傳濕量也相同。2.4空氣處理過程2.4.1處理原則首先，全年的送風(fēng)量一致，并且送風(fēng)和排風(fēng)量相同，便于空氣處理過程的控制和分析，其次，要確保除濕效果，把維持室內(nèi)濕度放在重要位置。同時(shí)，為了設(shè)備簡(jiǎn)單，易于管理，冬季和夏季要采用相同的熱回收設(shè)備。本例中采用轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置，這種熱回收裝置的效率一般在70%左右。2.4.2計(jì)算步驟(1)冬夏季分別計(jì)算送風(fēng)量，取較大值作為確定送風(fēng)量。冬季：為了防止換熱器結(jié)霜，應(yīng)先將室外空氣預(yù)熱到一個(gè)較高的溫度，一般取5oC，根據(jù)熱回收效率得到熱回收器出口的空氣狀態(tài)，由熱濕比線計(jì)算送風(fēng)量。夏季：根據(jù)熱濕比線及送風(fēng)溫差確定送風(fēng)量。這里需要說明的是，當(dāng)冬季風(fēng)量較大的時(shí)候，夏季可采用再熱方式，當(dāng)夏季風(fēng)量較大的時(shí)候，可以選取效率較高的換熱設(shè)備，或者維持現(xiàn)狀，偏于安全。(2)根據(jù)送風(fēng)量確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，分別確定處理過程。冬季：根據(jù)熱濕比線得到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，確定二次加熱量。這里需要注意的是，送風(fēng)溫度不可過高，一般控制在45oC左右。夏季：根據(jù)換熱器效率確定新風(fēng)在表冷器前的狀態(tài)點(diǎn)，確定冷機(jī)的裝機(jī)容量。2.5能耗分析根據(jù)能耗計(jì)算，冬季熱回收效果比較明顯，可以達(dá)到30%左右，夏季熱回收效果低于冬季。但是冬季由于采用全熱回收裝置，會(huì)回收部分室內(nèi)的水分。2.6計(jì)算實(shí)例室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)：tg=26oC，Φ=70%室外設(shè)計(jì)狀態(tài)：夏季：tg=33.2oC，ts=26.4oC冬季：tg=-12oC，Φ=45%室內(nèi)負(fù)荷：冬季：圍護(hù)結(jié)構(gòu)和冷風(fēng)滲透：243.4kW水面向空氣的潛熱傳熱：257.2kW空氣向水面的傳熱：128.6kW夏季：475kW濕負(fù)荷：370kg/h這里需要說明的是，夏季空氣滲透帶來的冷負(fù)荷為28.6kW，濕負(fù)荷為19.8kg/h,分別占夏季室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷的6%，5%。計(jì)算得到風(fēng)量為60000m3/h夏季空氣處理過程：狀態(tài)點(diǎn)室外熱回收出口送風(fēng)點(diǎn)室內(nèi)溫度（oC）33.229.41826含濕量（g/k