太阳能在泳池加热系统中的应用研究和测试分析-论文.pdf

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1、第11期江苏科技信息No．112014年6月JiangsuScience＆TechnologyInformationJune，2014太阳能在泳池加热系统中的应用研究和测试分析毛凯，丁毅，费淞，操恺(江苏省产品质量监督检验研究院，江苏南京210000)摘要：在能源危机不断加剧的今天，太阳能的利用越来越受到重视。文章介绍了太阳能在泳池加热系统中的应用，从“太阳能与建筑一体化”和经济性的角度对系统进行了分析，指出太阳能加热系统的优越性。关键词：太阳能；热泵；一体化；经济性0引言温度保持在27+1~C；淋浴水温度保持在55~1~C；室内有空调，随着经济

2、的增长，能源紧张与环境污染日益突出，为了人温度保持在28+1。本系统采用空气源热泵和太阳能集热系类社会的可持续发展，世界各国目前都将目光转向可再生能源统相结合的方式，共同加热游泳池水和淋浴用热水。太阳能和的开发与利用。太阳能加热以其良好的节能环保性能，在大型空气源热泵互为辅助能源，解决了阴雨天气、太阳能资源不足热水系统中得到越来越多的应用。时的供热，做到全天候供热。太阳能是一种清洁无污染的可再生能源。我国在太阳能热游泳池是大型的水体系统，在自然条件下，特别是在冬季，水器方面已经做了很多研究，目前在技术上已达到较高的水平，为延长游泳池的使用时间并保

3、持适宜的池水温度，需要对池水产品的性能可靠、质量高。但随着经济的发展和建筑设计的问进行加热，这需要消耗大量的能量。游泳池的热损失一般包括：题，其安装和使用对城市景观美化、建筑维护等都带来一定的影a冰面蒸发散热Q。Ib．水面传导散热Q；c．池底，池壁传导散热响。因此，太阳能和建筑一体化这项新的课题引起了各界各地的Q；d．设备及管道散热Q；e．补水加热量Q；f游泳馆淋浴水用关注。“太阳能与建筑一体化”就是把太阳能产品作为建筑部件热QI3】。各项热损的计算结果如表1所示。安装，使其与建筑有机结合起来，既符合建筑美学要求，又能尽表1游泳池水的各种热损可能

4、地利用太阳能等新能源替代常规能源以减少建筑能耗对常～＼Q(kW)Q：(kW)Q(kW)Q(kW)规能源的依赖，以降低建筑能耗占我国总能耗的比例。热泵技术是一种很好的节能制冷供热技术，它利用少量高游泳池开放时热负荷285．5016．245．3品位的电能作为驱动能源，从低温热源高效吸取低品位热能，补充水加热负荷Q133-3kW并将其传输给高温热源，从而转能质系数低的能源为能质系数淋浴水加热负荷Q447．8KW高的能源(节约高品位能源)，是一种提高能量品位的技术。使用热泵技术，利用空气或水中所蕴藏的趋于无限的能量，一年可见，泳池开放时所需的保温负荷为：

5、285．5+0+16．2+45．3+四季都可以将空气或水中的热量取出来制造热水，实现全天候133．3480．3kW。供热。2系统的组成太阳能与空气源热泵结合使用，形式多样、布置灵活、一机本系统采用“空气源热泵+太阳能”的节能系统，由太阳能多用、应用范围广，不仅能克服空气源热泵的不足，而且能较好集热器阵列和空气源热泵联合加热游泳池水和淋浴用热水，并地满足“太阳能与建筑一体化”的要求。同时，由于太阳能具有保证全天候的热水供应。游泳池初次加热时由空气源热泵和太低密度、间歇性和不稳定等缺点，常规的太阳能供热系统很难阳能集热系统联合供热，整个加热系统优先使

6、用太阳能，太阳满足“全天候”的要求。为满足“全天候”的要求，常规方法是采能供热不足时由空气源热泵补充。系统主要由空气源热泵主用电加热或燃气加热为辅助热源，但这样容易引发安全问题，机、太阳能集热器阵列、板式热交换器、储热水箱、泵与管路系且消耗了大量优质能源。而太阳能与空气源热泵系统联合使统及控制系统组成。用就能较好地解决“全天候”这一问题。2．1空气源热泵1工程概况空气源热泵的工作原理是根据逆卡诺循环原理，采用极少本工程案例的游泳池大小为50~25x2m(长×宽X深)，池水的电能驱动，通过吸热工质把空气中的热源传递到空气发生作者简介：毛凯(1983

7、一)，男，江苏南京，硕士；研究方向：太阳能热力产品测试。一23—20第141年1期6月江苏科技信息·工程实践No．11June，2014器中，将空气交换器内的冷媒受热升温汽化产生的热量释放统的经济性，下面对本系统进行运行分析，并分别针对燃气到水中，使水温升高⋯。热泵主机的选型根据游泳池开放时锅炉、燃油锅炉进行运行费用的比较。其中电的价格为O．52所需的热量来确定。游泳池开放所需的热负荷功率为：元／kwh，柴油热值为9000keal／L，价格为4．86元／L；天然气热928．1kW，其中池水加热所需功率480．3kW，淋浴用热水加热功值为8200k

8、eal／m，价格为2．35元／m3。率447．8kW。4．1初次加热2．2太阳能集热器根据建筑给水排水设计手册，可计算出初次加热时所需要