劉 輝 陳 捷

（廣西華藍(lán)設(shè)計（集團(tuán)）有限公司，廣西 南寧 530011）

近年來，室內(nèi)泳池除濕熱泵系統(tǒng)在廣西區(qū)內(nèi)出現(xiàn)并應(yīng)用，相對于常規(guī)的室內(nèi)泳池除濕系統(tǒng)，該系統(tǒng)集除濕、空調(diào)、池水加熱、智能換氣于一體，通過智能化的控制系統(tǒng)，根據(jù)四季不同工況自動運(yùn)行，有效回收和利用能量，以更加經(jīng)濟(jì)的投入獲得舒適的室內(nèi)泳池環(huán)境。

1 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)的組成、原理及控制原理

1.1 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)的組成

除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)的主要核心部件有兩個：除濕熱泵空調(diào)機(jī)組＋配合整個除濕熱泵系統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)。

1.2 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)的原理

將池水表面蒸發(fā)的熱損失回收利用，轉(zhuǎn)移到池水和空氣中，以提供部分池水和空氣保溫所需的熱量。

圖1 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)的基本組成

1.3 熱泵除濕空調(diào)機(jī)組的工作原理[2]

暖濕空氣（回風(fēng)、新風(fēng)、或混合風(fēng)）流經(jīng)除濕熱泵蒸發(fā)器，溫度下降，水汽凝結(jié)成水滴從空氣中分離出來，使空氣干爽，實(shí)現(xiàn)空氣除濕功能；同時，空氣冷卻、水汽凝結(jié)及冷卻過程中釋放出的熱量被制冷劑吸收。然后制冷劑吸收的熱量，經(jīng)池水冷凝器加熱池水，實(shí)現(xiàn)池水加熱功能；或經(jīng)再熱冷凝器，加熱冷卻的空氣，實(shí)現(xiàn)空氣保溫功能；或經(jīng)空調(diào)冷凝器將熱量排至室外，實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷功能。

1.4 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的典型模式有3種：

模式 1：夏季除濕、制冷模式.室內(nèi)泳池池水不加熱,僅需要除濕和制冷。

模式 2：冬季除濕、池水加熱、空氣加熱模式。熱泵空調(diào)機(jī)組除濕的同時將除濕所回收的熱量及部分冷卻空氣所回收的熱量用于加熱池水，室內(nèi)空氣及補(bǔ)充的新風(fēng)需要加熱，由輔助熱源提供所需熱量。

模式3：春秋季3/4時間除濕、池水加熱、空氣制熱及1/4時間全新風(fēng)模式。在氣溫較低時，熱泵空調(diào)機(jī)組除濕的同時將除濕所回收的熱量用于加熱池水，根據(jù)室外氣溫和陽光等條件因素，熱泵空調(diào)機(jī)組將冷卻空氣所回收的熱量選擇用于加熱池水或加熱室內(nèi)空氣。

1.5 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)的控制原理[1]

除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)能夠高效節(jié)能運(yùn)行的關(guān)鍵除了其自身系統(tǒng)可進(jìn)行能量回收利用的特點(diǎn)外，還需要依靠完善的系統(tǒng)控制以及最大程度的利用室外新風(fēng)。為了實(shí)現(xiàn)泳池室內(nèi)可靠的防結(jié)露控制，應(yīng)采用室內(nèi)空氣干球溫度及露點(diǎn)溫度的控制方式，避免采用室內(nèi)空氣干球溫度與相對濕度的控制方式。除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)建議設(shè)置9+1個探頭，其中回風(fēng)、新風(fēng)及蒸發(fā)器后設(shè)置一對溫度和濕度探頭，送風(fēng)設(shè)一個溫度探頭、池水設(shè)一個溫度探頭，室內(nèi)最冷表面設(shè)一個露點(diǎn)溫度探頭。

1.5.1 利用溫濕度探頭的控制模式

除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)一般設(shè)置9個探頭，其中回風(fēng)、新風(fēng)及蒸發(fā)器后設(shè)置一對溫、濕度探頭，送風(fēng)設(shè)一個溫度探頭、池水設(shè)一個溫度探頭，室內(nèi)最冷表面設(shè)一個溫度探頭。除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式與這9個探頭密切相關(guān)，具體的控制模式如下：

①除濕模式。利用回風(fēng)溫、濕度探頭，新風(fēng)溫、濕度探頭，蒸發(fā)器后的溫濕度探頭。當(dāng)回風(fēng)濕度高于設(shè)定值時，又不能實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)進(jìn)行除濕時，將啟動壓縮機(jī)進(jìn)行制冷除濕。同時輔以冷表面的溫度探頭進(jìn)行防結(jié)露控制。根據(jù)對比蒸發(fā)器后空氣露點(diǎn)溫度與冷表面溫度高低，來判斷是否對空氣再熱。

②空氣加熱模式。利用回風(fēng)溫、濕度探頭，新風(fēng)溫、濕度探頭。當(dāng)回風(fēng)溫度低于設(shè)定值時，若回風(fēng)濕度低于設(shè)定值時，優(yōu)先啟動輔助熱源給空氣加熱；若回風(fēng)濕度高于設(shè)定值時，且不能實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)進(jìn)行除濕時，將啟動壓縮機(jī)進(jìn)行制冷除濕，回收熱量給空氣加熱。

③空氣制冷模式。利用回風(fēng)溫、濕度探頭，新風(fēng)溫、濕度探頭。當(dāng)回風(fēng)溫度高于設(shè)定值時，若回風(fēng)濕度低于設(shè)定值時，優(yōu)先啟動輔助冷源給空氣制冷，若回風(fēng)濕度高于設(shè)定值時，且不能實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)進(jìn)行除濕時，將啟動壓縮機(jī)進(jìn)行制冷除濕。

④池水加熱模式。利用回風(fēng)溫、濕度探頭、池水溫度探頭。當(dāng)回風(fēng)溫度和濕度均高于設(shè)定值，且池水溫度低于設(shè)定值時，將啟動壓縮機(jī)進(jìn)行制冷除濕，回收熱量給池水加熱，若熱回收不能滿足池水加熱要求，再啟動輔助熱源給池水加熱。在不需要啟動壓縮機(jī)的情況下，優(yōu)先啟動輔助熱源給池水加熱。

1.5.2 充分利用室外新風(fēng)的控制模式

在采用室內(nèi)干球溫度及露點(diǎn)溫度的控制圖表（表1）中，設(shè)定值為28℃干球溫度線和65%相對濕度線的交叉點(diǎn)。控制系統(tǒng)利用這二個設(shè)定值，沿著28℃的干球溫度豎直線和絕對濕度點(diǎn)的水平線(亦是露點(diǎn)溫度線)將圖表劃分為四個區(qū)。

表1

A.從泳池回來的回風(fēng)(處于A區(qū))是太熱太濕?？刂葡到y(tǒng)監(jiān)測判斷出新風(fēng)是否比從泳池來的回風(fēng)冷和干。在這種狀態(tài)下，控制系統(tǒng)將查找新風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)是落在豎直干球溫度線的左邊且低于露點(diǎn)溫度線下邊，因?yàn)檫@個空氣狀態(tài)點(diǎn)比回風(fēng)冷和干。當(dāng)這些室內(nèi)和室外空氣狀態(tài)發(fā)生時，控制系統(tǒng)將引100%的新風(fēng)到泳池空間去，將回風(fēng)全部排出室外，從而將泳池空間的空氣狀態(tài)點(diǎn)拉回到設(shè)定值點(diǎn)。

B.處于B區(qū)的回風(fēng)是太熱但濕度合適K?？刂葡到y(tǒng)將監(jiān)測判斷新風(fēng)是否比回風(fēng)冷，在這種狀態(tài)下，濕度不被涉及到。當(dāng)B狀態(tài)發(fā)生時，無論新風(fēng)落在28℃干球溫度線左邊任何地方，控制系統(tǒng)會引100%的新風(fēng)，空氣將逐漸變冷，得到免費(fèi)的經(jīng)濟(jì)的制冷。

C.處于C區(qū)的回風(fēng)太冷和太濕。在這種狀態(tài)下，控制系統(tǒng)將監(jiān)測判斷新風(fēng)是否比回風(fēng)熱和干，處于表1右下部分區(qū)域的新風(fēng)將適合這個狀態(tài)。當(dāng)新風(fēng)處于這個區(qū)域時，控制系統(tǒng)引入最大到100%的熱的干的新風(fēng)，以使泳池空間狀態(tài)回到設(shè)定值點(diǎn)。

D.處于D區(qū)的回風(fēng)太冷但濕度合適。控制系統(tǒng)引入比回風(fēng)熱的新風(fēng)，這意味著控制系統(tǒng)只要新風(fēng)在28℃干球溫度線右邊的任何區(qū)域內(nèi)都會引入新風(fēng)。

綜上所述：加熱制冷和除濕的節(jié)能邏輯應(yīng)總是以不啟動壓縮機(jī)而維持空間溫度和濕度為優(yōu)先。即當(dāng)新風(fēng)對調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度有利用價值的時候，優(yōu)先關(guān)閉壓縮機(jī)，利用全新風(fēng)模式，或除濕，或加熱，或制冷。

2 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的比較

表2 除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的比較

3 結(jié)束語

（1）除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)在除濕過程中回收熱量，自帶完善的控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同季節(jié)及不同運(yùn)行工況自動選擇運(yùn)行不同的模式，較常規(guī)冷卻除濕空調(diào)系統(tǒng)有較大的節(jié)能效果。

（2）除濕熱泵空調(diào)系統(tǒng)采用露點(diǎn)溫度控制，能夠切實(shí)保證泳池室內(nèi)不發(fā)生結(jié)露。

（3）該技術(shù)的適用性：

①在北方年平均氣溫較低及氣候干燥地區(qū)應(yīng)用，節(jié)能效果要好于夏熱冬暖地區(qū)。過渡季長及晝夜溫差大的地區(qū)可以充分利用全新風(fēng)運(yùn)行模式進(jìn)行除濕或利用池水蓄放熱節(jié)能運(yùn)行。

②適用于已設(shè)置了集中冷熱源的建筑物內(nèi)的室內(nèi)泳池，對于作為獨(dú)立建筑的室內(nèi)泳池，還需要額外設(shè)置一套提供輔助冷熱源的設(shè)備。

③適用于對室內(nèi)泳池環(huán)境要求高的星級會所、酒店、專業(yè)運(yùn)動場館。