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(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 無錫 214000)
摘 要:近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國民生活水平不斷提高,健康的生活態(tài)度越來越受到重視,游泳作為一個全身型有氧運(yùn)動,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。隨著國家節(jié)能要求的加強(qiáng),綠色能源的應(yīng)用將滲透到各個領(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)營中,降低能耗、建造新型綠色節(jié)能環(huán)保型游泳館,是每個泳池行業(yè)從業(yè)者應(yīng)該思考的問題。
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
1.1 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,而電鍋爐對整個項(xiàng)目的電容量要求太高,所以這兩個熱源一般運(yùn)用很少。
這類能源的最大問題是能耗高﹑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)展和國家對新能源的進(jìn)一步開發(fā)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(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 以上幾個能源的對比如下
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 相對來說不太經(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(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,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)對策
2.1 系統(tǒng)組合基本概念
2.2 系統(tǒng)工藝流程圖及簡要說明
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/太陽能)
“江蘇碧浪”結(jié)合各個系統(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,將每一個系統(tǒng)的特點(diǎn)揚(yáng)長避短。
無錫某游泳館為獨(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300kW燃?xì)鉄崴仩t,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(tǒng)運(yùn)行操作說明:
(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(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(dāng)采用除濕熱泵除濕時(shí)(50%時(shí)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(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,六臺空氣源熱泵供淋浴熱水,太陽能在光照好時(shí)對淋浴進(jìn)行補(bǔ)充。
(4)初次加熱運(yùn)行時(shí),二臺鍋爐滿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場館進(jìn)行檢修清洗消毒,兩天對池水進(jìn)行加熱,做營業(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:先由太陽能提供,熱量不足時(shí)2臺空氣源熱泵提供,費(fèi)用約38000.00元。
②夏季:全部由太陽能提供,無補(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)行對比
如果泳館采用單一燃?xì)鉄崴仩t作為熱源,需要兩臺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80~100萬元,組合型熱源系統(tǒng)總造價(jià)約150萬元,造價(jià)要高50~70萬元,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
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)目前期的投資上會增加部分,但是從后期運(yùn)行成本來說,經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)之高,同時(shí)這也符合國家節(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(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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中圖分類號:TU201.5
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