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商場嬰兒游泳館空氣能熱水系統的優化設計
發布日期:2019-4-19 11:28:35


  二胎政策開放以后,母嬰護理行業蓬勃發展,嬰兒游泳館如雨后春筍地出現在大街小巷。大型商場具有配套齊全、人流量大、一站式消費等優點,一些高端的嬰兒游泳館紛紛入住。與街邊店相比,商場嬰兒游泳館熱水系統在空間、承重、噪音、系統的可靠性與安全性等方面面臨更為復雜的問題。本文為以實際案例介紹商場嬰兒游泳館的系統設計和優化,供大家參考和學習,以期共同推進空氣能在泳池領域的應用。

 

 

商場嬰兒游泳館的用水特點

 

  我們所說的商場主要指由物業統一經營管理,提供水、電、中央空調、新風等要素,包含賣場、餐飲、休閑娛樂等多重業態的商業綜合體,比如萬達城、萬象城等。這類商場內的嬰兒游泳館一般都位于二、三樓,因為四樓及以上不符合消防的要求,一樓租金太高,商場一般也不會安排這類店鋪。商場嬰兒游泳館面積大多居于100~200平方米之間,提供嬰兒游泳、洗澡、撫觸、理發等服務,也有一些會分割出一部分面積做賣場,銷售奶粉、尿不濕等嬰兒用品。主要的用水設備包括:嬰兒游泳大池,單人小池和洗澡臺盆。一般商用熱水可以采用的加熱設備有燃油鍋爐、燃氣鍋爐和空氣能三種。燃油鍋爐在商場基本是不可能的;商場一般都會提供燃氣給餐飲業,但是餐飲往往與嬰兒游泳館不在一個樓面,接管麻煩,開通費用高,因此空氣能很多時候成為了商場嬰兒游泳館的唯一選擇。嬰兒游泳館用水具有如下特點:

 

  1.時段性和季節性。下午2~5 點以及晚上7~9點是一天接待的高峰期,用水量大。冬季是接待量最大、熱水用量最多的季節。

 

  2.溫度適中,水壓恒定。嬰兒游泳水溫在36~37℃,洗澡在39~40℃,高了會燙傷寶寶嬌嫩的肌膚,低了可能導致感冒。特別是洗澡,因為多個龍頭開關的原因,很容易水壓忽高忽低,水溫忽冷忽熱,寶寶不舒服就會哭鬧,家長意見很大。室內環境溫度適宜在28℃~30℃,相對濕度不超過65%。

 

  3.快速進出水,時間就是效益。小池600L的水量要求在5分鐘實現補滿或排完。

 

  4.用水量大。大池的容積在5~10m3,小池的用水量在200~600L/人次,臺盆洗澡用水量大約30L/人次。

 

商場嬰兒游泳館系統設計的難點

 

 

  商場嬰兒游泳館設計要求高,受限多。第一個問題就是空間問題。樓層不多的商場還可以將空氣能和水箱放置在樓頂,設備間只需要放置部分水泵、水處理設備等,2~3平方米即可。現在不少商場樓層很多,還有不少商場樓頂要做空中花園或者游樂場,只能在鋪子內部解決熱水系統。鋪子寸土寸金,設備間大了就會壓縮經營面積,甚至面臨客戶希望多上熱水設備卻沒有空間的問題,在最優化的面積內解決設備問題就極為重要。

 

  第二個是承重問題。商場的樓面負荷一般為360KGS/平方米。冷熱水和空氣能的重量一般都有數噸,遠遠超過樓面負荷,商場管理公司一般都會要求提供解決方案。

 

  第三是系統的可靠性與高安全性。賓館一般有專職或者兼職的水電工,出現小的故障,大多可以自行解決。嬰兒游泳館人員幾乎都是女的,不要說維修,你讓她們開關一下閥門或者重啟電源都難。設計的系統要求可靠性高,最好不會壞,而且關鍵部件做到自動、手動系統互為備份。設備都在室內,如果在夜間發生水箱溢水、管路破裂等問題,可能會造成難以估量的損失。

 

  第四是經濟性。嬰兒游泳館客流量與溫度有很大關系,溫度越低人越多,而空氣能在冬天的制熱效果較差。母嬰行業競爭也十分激烈,較低的初始投資和運行費用總是受到歡迎的。此外,還要采取有效的措施降低設備間的噪音。

 

熱水系統的優化設計案例

 

  接下來以實際案例來予以說明。該項目位于江蘇無錫某高端商場的三樓,鋪子面積180平方米,有容水量為10立方的環形游泳大池一個,每次用水量為600L的單人游泳池3個,洗澡盆7個。根據測算,預計游泳館單日最大客流量會超過100人,其中一歲以下會選擇單人游泳池的人次大約20~30。初步考慮一下熱水用量:洗澡(按100人次取值)100x30L=3000L,小池游泳600Lx30=18000L,這兩項合計需要21立方38℃的熱水,另外還需要加熱10立方的大池,這個熱水用量是比較大的。由于樓層的原因,水箱和空氣能無法放置在樓頂,只能在內部隔出十多個平方用作設備間(設備間還需要放洗衣機和烘干機等設備),從空間和投資等方面考慮,設計的方案為3臺5匹的循環空氣能熱水器配5噸的不銹鋼保溫水箱。按照常規的思路,這么多設備是無法滿足該游泳館冬季的用水需求的。

 

  大池的水容量為10噸,如果每天換水,將冬季6℃自來水提升到38℃,那3臺空氣能設備肯定不夠用。在大池循環管路上增加了先進的水處理設備,在人流量大的情況下,水質也能保持一周,因此,大池只需要維持恒溫就可以了。在商場內,大池每天的溫降只有6~8℃,這就大幅度降低了對空氣能設備的占用。

 

  將三臺空氣能全部用于熱水箱加熱,大池恒溫采用了板式換熱器而不是直接連接空氣能,這樣提高了空氣能設備的使用率。熱水箱采用了定溫補水,當水位低于L1時并且溫度高于45℃的情況下,電磁閥開啟,自來水進入水箱;當水位達到L2或者水溫低于40℃,電磁閥關閉,補水停止。定溫補水提高了水箱內熱水的利用率,降低了系統對熱水箱容積的要求。洗澡過程中添加了沐浴乳、洗發液等,熱水無法回收,只能排掉。最消耗熱水的是游泳的小池。小池游泳的溫度是38℃,游泳的時間為15℃,在30℃的室內環境中,能量損失是很小的。經實測發現,小池游完后水溫在35~36℃。回收小池熱水熱量是系統能否在冬季滿足需求的關鍵。將小池的排水管路接上水泵、電動閥V1和V2 以及水處理設備。當水箱水位低于L3時,游完后的小池熱水可以經過水泵、電動閥V1和水處理設備進入水箱;當水位達到L3時,V1關閉,V2開啟,熱水被排入下水管網。36℃的熱水回到水箱,同6℃的自來水相比,節能效果是極為顯著的,更為重要的是,我們在有限的空間內采用不多的設備解決了相對大的熱水需求。為了防止洗澡盆龍頭用水忽冷忽熱,我們增加了冷水箱,將自來水改成二次供水,同時冷熱水采用獨立水泵和獨立管路的方式解決了問題。

 

  項目采用嬰兒游泳館管理系統,將系統中涉及到的數十個閥門(如示意圖中小池自動補水的V3、V4)、水泵、水處理、空氣能以及溫度、液位、水流、水浸等多種傳感器連接起來。系統可以實現自動換水、自動加熱、自動水處理,以及水浸保護、故障報警等,并且可以手機遠程操控,推動了嬰兒游泳館設備的現代化管理,大幅度降低了客戶熱水系統運維成本。

 

其他幾個問題的解決方案

 

  1.空間問題。熱水箱是根據現場條件制作的方形保溫水箱,空氣能機組是放置在水箱上面的鋼結構上。

 

  2.承重問題。在裝滿水的情況下,大池和水箱的重量都超過了樓板的設計負荷。應商場方的要求,該項目由專業的結構公司做了承重加固。

 

  3.噪音問題。設備間發聲設備有空氣能、水泵、風泵以及洗衣機等,采取了以下措施:設備間隔斷采用磚塊砌成而不是輕鋼龍骨石膏板;對設備進行有效減震;在設備間內墻及門板上貼上消音棉。

 

  4.系統的可靠性與高安全性。從源頭開始控制質量,所有的產品和材料都必須符合國家標準且經過驗證符合要求。水箱補水我們采取了小口徑補水、大口徑溢流、電子浮球、機械浮球等措施防止發生溢水事故。同時還在設備間、游泳區域布置了多處水浸探頭,當中控系統檢測到地面有水時,會立即關閉所有的進水閥門并報警。管路爆裂是因為管路上電動閥門損壞無法開啟或者店員因為更換濾材后忘記打開手動閥門導致水泵燜打,水泵出水口溫度不斷上升,PPR管路軟化后發生的。通過監測管路壓力或者溫度可以解決。通過一系列有效的安全保護措施,實現了“做客戶和自己可以安穩睡覺的項目”。

 

系統運行情況

 

  該項目投入使用已經超過2年,從未出現過熱水不足的情況。系統安全可靠,僅更換過一次水位電子浮球,再無其他維修行為。

(戎馬傳媒·《熱泵市場》雜志社 訂閱熱線:0755-26781737)
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