中、小型室内娱乐性泳池的空调设计

张晓丽

摘 要：中、小型室内娱乐性泳池的空调设计选择除湿热泵空调的优越性。该机组多个冷凝器的配置和利用，突出了除湿热泵机组的热回收功能，适合泳池设计的使用。

关键词：中、小型 室内娱乐性泳池 除湿热泵 机组选型

中图分类号：TU831.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0001-03

室内游泳池按使用功能不同可分为娱乐性、训练性、比赛性和治疗性。随着人们生活水平的提高，一些星级宾馆、会所、体育健身中心、高端别墅，往往会配建娱乐性室内游泳池。由于游泳厅的空调相对其他建筑有特殊性，例如：高能耗、高湿度、潜热负荷大等，不同地区、不同季节气候差异较大，所以在设计中除了要做好冷热负荷、湿度、通风量三者的平衡计算，更要选择合理的空调系统，在满足使用和功能要求的前提下，最大限度的降低能耗。

1 中、小型室内娱乐性泳池的特点

（1）一般规模不大只有一个小型游泳池，不设观众席，空调系统及气流组织可简化不少。

（2）不具有观众席人员密集以及热负荷特性。所以其供暖时新风负荷可能达到70%。

（3）池厅内空间大、玻璃面积比较大，有时还有透光屋顶，由于水池和池边地面有大量水蒸汽散发到空气中，因此为排除余湿所需的通风量比一般建筑多，因此热湿负荷较大。

（4）由于池厅温度较高（28℃～30℃），空调负荷相对较小（尤其池厅设于地下，半地下时），但池厅余湿却很大，夏季空气处理過程热湿比线ε趋于平坦甚至不与饱和线相交，致使空调送风既要制冷、冷却除湿又要二次加热再送入厅内，造成冷热抵消而耗能。因此，泳池空调设备必须充分考虑系统的热回收和利用。

（5）游泳池的水采用加液氯灭菌处理，氯气散发到空气中，含量超过1ppm时将危害人体健康，而与空气中的水蒸汽结合形成的酸性气体将严重腐蚀馆内的金属制品。

（6）解决馆内屋顶和外墙表面结露以防腐蚀问题是中、小型室内娱乐性泳池空调设计中要解决的重要问题。

2 室内外空气设计参数及设备能力计算

2.1 设计计算参数的选取

2.1.1室外计算参数

夏季空调室外计算干球温度，

冬季空调室外干球温度，

夏季空调室外计算湿球温度，

夏季空调室外计算日平均温度，

夏季室外大气压力，

冬季室外大气压力。

2.1.2室内设计计算参数

池水温度：26℃～28℃，

相对湿度：≤65%，

空气速度：0.15～0.3m/s，

池厅内空气温度：室内空气温度控制比池水温度高1℃～2℃。

2.2 参数选取的原则

（1）池水温度及室内空气湿度要求如下。

池水温度：一般控制在26℃～28℃。

室内空气温度控制比池水温度高1℃～2℃，一般控制在28℃～30℃。

原因：人体经过运动后毛孔处于张开状态，当停止运动时毛孔会慢慢收缩，如果空气温度较池水温度低时人体毛孔收缩会加快，这时人体内汗液就不能够充分散发容易引起感冒，体质较差的还会引起局部痉挛。

（2）泳池空间的相对湿度要求如下。

泳池室内相对湿度一般控制在50%～65%范围内。

原因一：室内空气相对湿度超过70%时，室内空气相对比较潮湿，墙体会产生结露（冬季表现得比较明显），由于湿空气含氯离子成分对室内装饰具有一定腐蚀性。

原因二：人体最佳舒适度是50%～65%，当室内空气相对湿度超过70%时，室内空气表现得比较闷热，人体感觉不舒适，尤其是高血压、心脏不好的人感觉比较明显。

（3）池区空气流速控制如下。

控制在0.15～0.3m/s左右，因池面空气流速直接影响到池水的蒸发量。当水温和空气参数一定的情况下，池水蒸发量与空气流速成正比。风速过高，会使游泳者上岸时有吹风感；风速过低，气流组织较困难。因此池面和池边的风速不大于0.3m/s，设计时一般选择0.2m/s。

2.3 游泳池厅的通风量、除湿量、负荷计算及选型数据依据

选用泳池除湿热泵机组为冬、夏一体机组，所以在空调设计时可以大大简化计算量，只需计算出夏季的除湿量，冬季的负荷量，新风量，过渡季节的通风量这些主要参数对照相应产品样本参数即可选出合适的机组。计算的公式总结见表1～表3。

3 空调系统采用恒温除湿热泵机组

为保证建筑物的品质结合游泳池的特殊性，传统设计中采取增加通风次数，补充大量新鲜空气的做法来改善馆内空气质量。但是大量的通风，不仅带走大量的水蒸汽，也带走了水蒸汽中所蕴含的大量热能，同时排出到游泳馆外面的大量含氯水蒸汽不仅造成周边环境的污染，也给周边建筑物带来一定程度的腐蚀。

基于降低能源消耗的考虑，越来越多的中、小型室内泳池开始使用泳池恒温除湿热泵机组。除湿热泵机组在对室内空气除湿的同时充分保持室内空气出于恒温状态。为了节省能源，设备运行过程中对池水蒸发产生的热量进行充分回收利用，回收的热量通过再生系统对泳池空气或池水进行加热，降低池水加热系统（锅炉或空气热泵）的运行成本，同时确保室内空气处于恒温状态。

4 泳池除湿热泵机组工作原理概述

气流循环流程：回风管道（泳池室内污浊潮湿空气）→除湿热泵回风口（内置温湿度传感器）→排风系统（排去部分污浊湿空气）→新风口（引入新风）→与回风混合后的温湿空气→蒸发器（通过压缩机制冷剂循环进行制冷除湿，除湿的过程同时降温）→再热冷凝器（风冷冷凝器：将除湿后的冷空气进行再热，以保证室内温度满足要求，当回风检测的温度高于控制温度要求时，此换热器将停止工作。这时水冷冷凝器通过池水型号将回收的冷凝热给池水加热，当空气温度和池水温度同时到达控制要求时，回收的多余热量通过室外机冷凝器排到室外）→冷热水换热器（夏季走冷冻水冬季走热水——夏季冷冻水可充分节约压缩机运行费用，冬季热水是必须提供的因为冬季新风温度较低，为保证空气温度满足要求，除湿热泵需外界提供热源对空气进行加热）→送风机（将处理过的满足温湿度要求空气送入泳池室内）→送风管道→送入池厅。工作原理图详见图1。

冷热水换热器一般作为备选，依工程实际条件而定，为了充分节约能源，机组内可选配冷热水换热器：夏季如果用户能够提供7℃～12℃冷冻水时，可不启动压缩机而通过除湿热泵冷水盘管采用冷冻水循环方式对室内空气的温湿度进行调节，当冷冻水循环不能满足温湿度要求时除湿热泵压缩机将自动启动，以保证泳池空气满足温湿度控制要求。冬季由于刚开始使用时室内空气温度较低，如采用压缩机加热不但加热时间较长而且能耗较大，这时采用热水盘管利用锅炉热水循环经送风系统对室内空气进行预热，当室内温度达到要求时再启动压缩机使除湿热泵空调机组进入全自动运行状态，这时室内空气温湿度通过除湿热泵空调机组运行即可满足要求。

综上所述，中、小型室内娱乐性泳池的空调设计选择恒温除湿热泵机组是比较合理的设备，该机组很好的解决了冬季回收排气的热量，在冬季回收了排气的冷量，完全符合节能要求。具备集制冷、制热、除湿、新风处理、热回收及池水辅助加热及恒温等功能为一体的特点。使用方便，投入成本较低，对室内景观设计没有任何影响，简化了设计选型的工作量，而且节省了机房空间，方便维护，全自动控制，对操作人员要求较低。

5 恒温除湿热泵主机对机房的要求及室外机要求

（1）室内机室外机连接铜管要求：高度落差+15m～-5m，水平距离<20m。

（2）设备空间要求：室内机四周围预留>600mm安装、维护空间，长度方向一侧面留有池水循环泵、热水循环泵安装空间。机房高度要求4m以上，方便风管安装。

（3）水管路预埋：泳池水循环热泵辅助加热水管，冷、热水循环水管必须预埋，待设备就位后与恒温除湿热泵连接。

（4）机房预留排水地漏。

（5）总电源：三相五线制电源，预先放置到机房内并预留5m。

（6）机房降噪：当机房与泳池较近，或机房周围对噪音有要求时，必须对机房进行降噪处理。机房采用双层门。

6 泳池除湿热泵空调系统设计注意事项

6.1 合理的风道布置

（1）合理的气流组织才能使室内空气整体温室均匀，避免结露现象的产生，所以风管系统的设计至关重要。对于室内送风和回风管道设计原则如下：一般送风的分配可使用一条或多条管道，气流导向向下或导向易于出现冷凝的墙壁、窗户等，或从中心部位向两侧送风。回风的分配可使用一条管道或分支，回风口向下。风管设计时必须保证送风、回风之间不能出现短路，否则会超出高湿度层和气囊。

（2）泳池除湿热泵机组连接室外的新风口和排风口，距离不能太近，否则造成部分排风直接进入新风系统内。

（3）有关资料指出，送风口与回风口相互斜对角安装可视设备在室内泳池内最有效的工作。风管安装时设备送风口、回风口、新风口必须安装风量调节阀，在使用过程中可根据室内人员的多少、季节的气候变化合理选择风量配比。送风口应安装电动防火风阀，并与消防控制并网控制。送风管道、回风管道、排风管道上应安装消声器，以降低噪声。

6.2 泳池内各种风量的配比要求

（1）新风量的选择：新风风量应按照人员新风量要求风量（）、换气次数要求风量（）中较大值确定。

（2）为了避免泳池空气中的氯离子对邻近房间的影响，系统设计采用负压设计，将排风量控制在超过新风量的10%左右，确保新鲜空气通过新风管道、门窗和其他细微的缝隙进入泳池空间，而泳池空间的空气不会扩散至其他房间。

6.3 设备及风道的防腐

（1）室内相对湿度设计定在50%～65%，泳池除湿热泵机组设备通过全自动控制，会精确控制室内相对湿度，确保室内不会因为相对湿度过高而导致装饰结构腐蚀和人体不适。

（2）蒸发器、冷凝器、辅助热水加热盘管采用铜管套铝翅片，并喷涂特殊的防腐材料，确保不被腐蚀。池水辅助热泵加热水冷凝器采用高防腐的铜钛合金材料。

（3）机组外壳内壁采用特殊的防腐喷涂处理措施。

（4）风管材料建议选用防腐性能好的玻璃钢材料或酚醛复合材料，尽量不采用防腐性能差的镀锌板加保温，如已采用镀锌板材质则必须对镀锌板风管内侧进行环氧树脂防腐喷漆处理。

6.4 初、中效过滤器材质选择

选用尼龙网状过滤器，其优点：无需频繁更换，可以直接使用自来水冲洗。即使有极少量灰尘没有过滤掉也会被换热器所过滤，而且换热器可以直接使用自来水冲洗。不要选择无纺布纤维材料过滤器，因为该材料使用在对环境空气湿度要求不大、空气净化没有严格要求的场所。该材料遇到高湿度空气时吸水性较强，如果空气有灰尘就容易引起脏堵，造成通风阻力过大，对空调系统会产生压缩机冷凝热、冷凝压力高，对制冷压缩机使用寿命有较大影响，而且过滤器更换频率较高。

6.5 局部（泳池空间死角）凝结水解决措施

在设计时，要求恒温除湿热泵机组上配备防凝结水装置，在泳池空间死角预先安装防结露温湿度传感器，确保在任何不利的低温气候情况下，能够预防凝结水的形成，避免含氯离子的凝结水对墙体结构的腐蚀和对内装饰的破坏。其原理是当室内最不利点的温度因室外气温下降而过低时，该处的防结露温湿度传感器将此冷表温湿度数据传输到除湿热泵控制系统，通过除湿热泵运行，以防止冷凝结露。

7 结语

对中、小型室内泳池空调设计中，传统的机械制冷空调设备不仅能耗大，设计繁复，同时也造成了不同程度的环境污染。为了既能解决这些问题，又能提供人们新鲜健康的空气，营造较高舒适度游泳休闲环境的泳池空调除湿系统，具有很好的发展前景。泳池恒温恒湿热泵机组具备集制冷、制熱、除湿、新风处理、热回收池水辅助加热及恒温等功能为一体的特点，在环保节能的同时还能简化设计，减少初投资，后期维护简便，是中、小型室内泳池这种特殊环境中理想空调设备选择。

参考文献

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