СБРОСНОГО ВОЗДУХА
Обычно общественные закрытые плавательные бассейны являются крупными потребителями энергии, особенно в условиях холодного климата. Потери тепла по отдельным элементам могут быть приблизительно отражены графиком (рис. 6.15) как функция температуры окружающего воздуха. Согласно [5] годовое потребление энергии для общественных закрытых бассейнов составляет
Поверхности. Необходимая температура воды около 30 °С, а температура воздуха немного выше. Требуемая кратность вентиляции от 4 до 20 объемов в час.
Для использования тепла сбросного воздуха можно применить вращающиеся генераторы, подогревающие входящий воздух с экономией энергии [6]. Использование таких теплообменников становится общепринятым в бассейнах, однако они восстанавливают лишь часть тепла, содержащегося в сбросном воздухе. Содержание в нем влаги весьма велико, а большинство обычных систем восстановления тепла использует только явное тепло. Рекуперативные теплообменники способны конденсировать только часть влаги, и притом сравнительно малую. Восстановление скрытой теплоты можно значительно улучшить, применяя тепловые насосы, во многих случаях совместно с обычными системами восстановления тепла.
Типичный пример теплонасосной установки для комплекса плавательных бассейнов в Честере (Англия) описан в работе [7]. Два плавательных бассейна образуют часть большого закрытого спортивного центра и потребляют большую часть энергии, подаваемой в здание с расчетной тепловой нагрузкой 2 МВт. Свежий воздух поступает в комплекс расходом 46 м/с, из которых 21 м/с подается в зал бассейна. Высокая кратность вентиляции минимизирует конденсацию в зале и прилегающих комнатах, а также уменьшает запах хлора, применяемого в целях стерилизации. Полная тепловая нагрузка 2 МВт складывается из нагрева воды в бассейне, горячей воды для душевых и отопления примыкающего служебного здания. Около 3/4 полного расхода тепла идет на вентиляцию, из них плавательный бассейн потребляет половину.
14 000 кВт-ч/м2 водяной Рис. 6.15. Тепловые потери закрытого плавательного бассейна. |
/ — вентиляционные; ii — через ограждения; III — испарение воды. " |
В.013я |
Рис. 6.17. Психрометрические данные для сбросного и приточного воздуха в здании плавательного бассейна. ф — относительная влажность 100%; d — абсолютное влагосодср - жание, кг/кг сухого воздуха. |
Технико-экономические расчеты различных вариантов показали, что в данном случае наиболее экономичным является примене - иие замкнутого контура с промежуточным теплоносителем В вентиляционных каналах совместно с теплонасосной системой (рис. 6.16). Сбросной воздух, проходя мимо части замкнутого кон-
Рис. 6.16. Схема теплового насоса и системы круглогодичного восстановления тепла. |
Тура, предварительно охлаждается, отдавая долю скрытого тепла, а затем еще охлаждается на 4 °С в испарителе теплового насоса (рис. 6.17). Свежий воздух сначала нагревается второй половиной замкнутого контура, а затем догревается в конденсаторе теплового насоса. В общем тепловом балансе замкнутый контур возвращает около 400 кВт, а тепловой насос — немного более 1 МВт, оставляя сравнительно малую часть тепловой нагрузки для покрытия посредством обычной котельной. Газовый котел включен последовательно с тепловым насосом, причем температура после теплового насоса достаточна для нагрева воздуха в плавательном бассейне, а более горячая вода, догретая в котле, идет на другие нужды. Тепловой насос был подобран из условия возможно более близкого соответствия нормальным температурам воздушного кондиционирования, что позволило применить стандартные агрегаты для охлаждения воды. Установлены два агрегата, каждый с двумя поршневыми компрессорами. Оба агрегата работают параллельно и регулируются температурой охлажденной воды.
Мощность котлов определена из условий отопления бассейна и прилегающих зданий в холодное время. Первый эксплуатационный опыт, Еключающий тепловой насос с КОП выше 4, показал, что интенсивность испарения с поверхности бассейна существенно ниже, чем полученная по расчету. В результате этого количество тепла в сбросном воздухе, подлежащее использованию, особенно в тепловом насосе, оказалось несколько меньше ожидаемого. Дополнительный нагрев, требуемый для приточного вентиляционного воздуха, увеличился, что в значительной мере скомпенсировалось уменьшением тепловой мощности, требуемой для нагрева самого бассейна.