一、工程概况
本工程位于广东省广州市，项目名称为 广东奥体游泳馆 。该游泳馆训练池尺寸为50*25米。平均深度为1.6米， 水容量约2000立方；比赛池尺寸为50*25米，水深3米，水容量约3750立方；跳水池尺寸为25*25米，水深5米，水容量约3125立方；要求提供一年四季三个游泳池水体恒温热量。
二、涉及范围
本工程主要设计内容包括提供三个池子一年四季泳池水恒温热量要求等等。
三、设计依据
1）、本工程依据建设单位提供的建施图
2）、<<通风与空调工程施工质量验收规范>>（GB50283-2002）
3）、<<采暖通风与空气调节设计规范>>（GB50019-2003）
4）、<<高层民用建筑设计防火规范>>（GB50045-95）2005版
5）、<<全国民用建筑工程设计技术措施>>(2009版)
6）、<<空气调节设计手册>>（中国建筑工业出版社、第二版）
7）、<<采暖空调制冷手册>>（机械工业出版社）
8）、<<建筑设计防火规范>>（GB50016－2006）
9）、广东缔普泳池恒温机组的性能参数
10）、国家现行的其他相关规范及措施。
四、设计资料
4.1计算参数
1 ）夏季室外设计参数:
夏季室外设计参数:
2 ）冬季室外设计参数:
冬季室外设计参数
3） 室内设计参数:
室内设计参数:
4.2 泳池水温确定：
游泳池的池水温度，可根据游泳池的用途，按下列数值进行设计：
室内游泳池：
A．比赛游泳池：24～26℃；
B．训练游泳池：25～27℃；
C．跳水游泳池：26～28℃；
D．儿童游泳池：24～29℃；
注：旅馆、学校、俱乐部和别墅内附设的游泳池，其池水温度可按训练游泳池池水温度数值设计。露天游泳池的池水温度不宜低于22℃。
4.3 循环周期
游泳池水的循环周期，应根据游泳池的使用性质、游泳人数、池水容积、水面面积和池水净化设备运行时间等因素确定。一般可按下表采用。（游泳池水如采用间歇式循环时，应按游泳池开放前后将全部池水各循环一次计算。）
循环周期
五、泳池恒温计算
5.1 训练池恒温计算
奥体游泳馆训练池游泳池池水总面积为1250平方米，水深平均1.6米，容积2000立方米；设计水温为28±2℃，相对湿度65%，夏季室内平均风速0.3m/s,冬季室内温度25℃，相对湿度65%，冬季室内平均风速0.3m/s，初始加热时间48小时内。
5.1.1 冬季在室外气温最低5℃情况下泳池表面蒸发损失的热量计算：
Qx＝α·у（0.0174Vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
式中 Qx—泳池表面蒸发损失的热量，kJ/h
α—热量换算系数，α＝ 4.1868 kJ/kcal
（1/压力换算系数133.32Pa ）×水的密度
у—与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热，kcal/kg
Vf —泳池水面上的风速，m/s。
一般按下列规定采用：室内水池 vf ＝ 0.2~0.5 m/s ，露天水池 vf ＝ 2~3 m/s ；
Pb—与泳池水温相等（28℃）的饱和空气的水蒸汽分压力，mmHg；
Pq—与泳池的环境空气温度（25℃）相等的水蒸汽压力，mmHg；
A—泳池的水表面面积，㎡；
B—当地的大气压力，mmHg；
冬季广州市大气压101950Pa=101950÷133.32=765mmHg
查相关参数表可计算得：
Qx＝α·у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
=4.1868×580×（0.0174×0.3+0.0229）×（28.3-15.5）×1250×760÷765
=1085568（ kJ/h ）
=300（ kW ）
5.1.2 泳池每小时总损失热量：
泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，占泳池水表面蒸发损失热量的20%。泳池每小时总损失热量为：300×1.2= 360（ kW ）
5.1.3 泳池补水加热所需的热量：
Qb＝αqbу（tr- tb）/t
式中 Qb—游泳池补充水加热所需的热量，kJ/h；
α—热量换算系数，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb—游泳池每日的补充水量，L；按泳池水量的5%确定100m3（100000L）；
у—水的密度，kg/L；
tr—游泳池水的温度，tr=28℃；
tb—游泳池补充水水温，tb=12℃广东广州冬季自来水最低水温
t—加热时间，h，取16小时。
则: Qb＝αqbу（tr- tb）/t
=4.1868×100000×1×(28-12)/16
=418680 kJ/h
=116（ kW ）
经计算得泳池平均每小时经水面蒸发和传导损失的热量、池壁和池底传导损失的热量、管道的净化水设备损失的热量、泳池补水所需的加热量合计为360. +116=476 KW。所以泳池每小时总的热损失量为476 KW。
5.1.4 标准泳池初始加热计算
泳池的初始加热时间按国标规定48小时内，所需热量分为三部分，2000立方水从12度升到28度所需要的热量、加热过程中泳池表面的散热量及加热过程中设备传导所需的热量。
泳池水表面的散热量和设备传导散热量近似以线性变化计算:360/2 = 180kw/h
泳池初始加热量= 2000×1.163×(28-12)+ 180×48=37216+8640=45856 kw
泳池初始加热每小时提供的热量=45856/48=955kw/h
5.1.5 小结
即：泳池恒温所需热量为476 kw/h，初始加热所需热量为955 kw/h。
5.2 比赛池恒温计算
奥体游泳馆比赛池池水总面积为1250平方米，水深平均3米，容积3750立方米；设计水温为28±2℃，相对湿度65%，夏季室内平均风速0.3m/s,冬季室内温度25℃，相对湿度65%，冬季室内平均风速0.3m/s，初始加热时间48小时内。
5.2.1 冬季在室外气温最低5℃情况下泳池表面蒸发损失的热量计算：
Qx＝α·у（0.0174Vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
式中 Qx—泳池表面蒸发损失的热量，kJ/h
α—热量换算系数，α＝ 4.1868 kJ/kcal
（1/压力换算系数133.32Pa ）×水的密度
у—与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热，kcal/kg
Vf —泳池水面上的风速，m/s。
一般按下列规定采用：室内水池 vf ＝ 0.2~0.5 m/s ，露天水池 vf ＝ 2~3 m/s ；
Pb—与泳池水温相等（28℃）的饱和空气的水蒸汽分压力，mmHg；
Pq—与泳池的环境空气温度（25℃）相等的水蒸汽压力，mmHg；
A—泳池的水表面面积，㎡；
B—当地的大气压力，mmHg；
冬季广州市大气压101950Pa=101950÷133.32=765mmHg
查相关参数表可计算得：
Qx＝α·у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
=4.1868×580×（0.0174×0.3+0.0229）×（28.3-15.5）×1250×760÷765
=1085568（ kJ/h ）
=300（ kW ）
5.2.2 泳池每小时总损失热量：
泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，占泳池水表面蒸发损失热量的20%。泳池每小时总损失热量为：300×1.2= 360（ kW ）
5.2.3 泳池补水加热所需的热量：
Qb＝αqbу（tr- tb）/t
式中 Qb—游泳池补充水加热所需的热量，kJ/h；
α—热量换算系数，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb—游泳池每日的补充水量，L；按泳池水量的5%确定185m3（185000L）；
у—水的密度，kg/L；
tr—游泳池水的温度，tr=28℃；
tb—游泳池补充水水温，tb=12℃广东广州冬季自来水最低水温
t—加热时间，h，取16小时。
则: Qb＝αqbу（tr- tb）/t
=4.1868×185000×1×(28-12)/16
=774558kJ/h
=215（ kW ）
经计算得泳池平均每小时经水面蒸发和传导损失的热量、池壁和池底传导损失的热量、管道的净化水设备损失的热量、泳池补水所需的加热量合计为 360. +215=575 KW。所以泳池每小时总的热损失量为575 KW。
5.2.4比赛泳池初始加热计算
泳池的初始加热时间按国标规定48小时内，所需热量分为三部分，3750立方水从12度升到28度所需要的热量、加热过程中泳池表面的散热量及加热过程中设备传导所需的热量。
泳池水表面的散热量和设备传导散热量近似以线性变化计算:360/2 = 180kw/h
泳池初始加热量= 3750×1.163×(28-12)+ 180×48=69780+8640=78420 kw
泳池初始加热每小时提供的热量=78420÷48=1634kw/h
5.2.5小结：
即：泳池恒温所需热量为575 kw/h，初始加热所需热量为1634 kw/h。
5.3 跳水池恒温计算
奥体游泳馆跳水池池水总面积为625平方米，水深平均5米，容积3125立方米；设计水温为28±2℃，相对湿度65%，夏季室内平均风速0.3m/s,冬季室内温度25℃，相对湿度65%，冬季室内平均风速0.3m/s，初始加热时间48小时内。
5.3.1 冬季在室外气温最低5℃情况下泳池表面蒸发损失的热量计算：
Qx＝α·у（0.0174Vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
式中 Qx—泳池表面蒸发损失的热量，kJ/h
α—热量换算系数，α＝ 4.1868 kJ/kcal
（1/压力换算系数133.32Pa ）×水的密度
у—与泳池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热，kcal/kg
Vf —泳池水面上的风速，m/s。
一般按下列规定采用：室内水池 vf ＝ 0.2~0.5 m/s ，露天水池 vf ＝ 2~3 m/s ；
Pb—与泳池水温相等（28℃）的饱和空气的水蒸汽分压力，mmHg；
Pq—与泳池的环境空气温度（25℃）相等的水蒸汽压力，mmHg；
A—泳池的水表面面积，㎡；
B—当地的大气压力，mmHg；
冬季广州市大气压101950Pa=101950÷133.32=765mmHg
查相关参数表可计算得：
Qx＝α·у（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq)A(760/B)
=4.1868×580×（0.0174×0.3+0.0229）×（28.3-15.5）×625×760÷765
=541910（ kJ/h ）
=150（ kW ）
5.3.2 泳池每小时总损失热量：
泳池的水表面、池底、池壁、管道和设备等传导所损失的热量，占泳池水表面蒸发损失热量的20%。泳池每小时总损失热量为：150×1.2= 180（ kW ）
5.3.3 泳池补水加热所需的热量：
Qb＝αqbу（tr- tb）/t
式中 Qb—游泳池补充水加热所需的热量，kJ/h；
α—热量换算系数，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb—游泳池每日的补充水量，L；按泳池水量的5%确定155m3（155000L）；
у—水的密度，kg/L；
tr—游泳池水的温度，tr=28℃；
tb—游泳池补充水水温，tb=12℃广东广州冬季自来水最低水温
t—加热时间，h，取16小时。
则: Qb＝αqbу（tr- tb）/t
=4.1868×155000×1×(28-12)/16
=648954kJ/h
=180（ kW ）
经计算得泳池平均每小时经水面蒸发和传导损失的热量、池壁和池底传导损失的热量、管道的净化水设备损失的热量、泳池补水所需的加热量合计为180. +180=360 KW。所以泳池每小时总的热损失量为360KW。
5.3.4跳水池初始加热计算
泳池的初始加热时间按国标规定48小时内，所需热量分为三部分，3125立方水从12度升到28度所需要的热量、加热过程中泳池表面的散热量及加热过程中设备传导所需的热量。
泳池水表面的散热量和设备传导散热量近似以线性变化计算:180/2 = 90kw/h
泳池初始加热量= 3125×1.163×(28-12)+ 90×48=58150+4320=62470 kw
泳池初始加热每小时提供的热量=62470÷48=1300kw/h
5.3.5 小结：
即：泳池恒温所需热量为360 kw/h，初始加热所需热量为1300 kw/h。
六、机组选型
1）机组选型为:
泳池热泵选型表
七、运行费用分析
运行费用对比表
总结：采用广东缔普泳池热泵加热恒温广东奥体游泳馆泳池，每年运行费用比燃气锅炉的运行费用节省243.9万元；比电加热恒温器的运行费用节省394万元；两年至三年收回所有设备与工程初投资。
