别墅游泳池成功案例分析

别墅游泳池太阳能加热系统成功案例分析

杭州普桑能源科技有限公司袁新毓钱江海

北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司李帅

摘要：太阳能作为可再生能源，在建筑中的应用越来越受到人们的重视，但应用的范围主要限于太阳能提供生活热水，太阳能游泳池加热系统运行的实际案例工程不是太多。本文针对浙江杭州绿城桃花源高档住宅小区某住户游泳池加热热源采用太阳能等节能设备为例，详细分析了设计过程及设计经验，供各位同仁参考，不足之处欢迎指正。

关键词：别墅游泳池太阳能热水系统资源共享

一、前言

随着人们生活质量的提高以及节能环保意识的增强，室内游泳池在社区、别墅、高档会所等中越来越普遍，但社区、会所、别墅等对室内游泳池水体加热的设计上往往采用锅炉或空气源热泵，此种设施不仅消耗大量常规能源，而且运行费用高昂，为了解决上述问题，本项目采用太阳能等设备来解决，太阳能是一种环保、无污染、可再生的洁净能源，充分利用太阳能将可节省运行费用，减少雾霾天气，利国利民。

二、工程概况

该高档别墅位于杭州绿城桃花源高档住宅小区内，绿城桃花源位于杭州市凤凰山南麓风景秀丽的丘陵地带，桃花源高档住宅总用地面积1400余亩，规划建造形态各异的独立别墅870余栋。桃花源别墅共分为山地别墅、园景别墅、水岸别墅、庭院别墅、小院别墅等五大类。该别墅周围环境优美，该别墅内部设有一个全年开放的室内游泳池，游泳池长约15米，宽约4.5米，深度约1米，现采用空气源热泵加热，为了节能及环保，该业主计划用太阳能对游泳池水加热，并提供淋浴用热水，要求该太阳能游泳池加热系统应能满足用户对游泳池加热和淋浴的要求，并达到环保、节能的目的。

三、设计过程

1、设计依据

1）《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》 GB50364-2005

2）《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 GB/T18713-2002

3）《家用太阳热水系统热性能试验方法》 GB/T18708-2002

4）《真空管太阳集热器》 GB/T17581-1998

5）《太阳能热利用术语》 GB/T12936-1991

6）《家用太阳热水系统技术条件》 GB/T19141-2003

7）《建筑给水排水设计规范》 GB50015-2003

8）《设备及管道保温技术通则》 GB/T4272-92

9）《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94

10）《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001

11）《钢结构设计规范》 GB50017-2003

12）《低压配电设计规范》 GB50054-1995

13）《家用和类似用途电器的安全通用要求》 GB4706.1-1998

14）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》 GB50017-2002

15）《中华人民共和国国家标准全玻璃真空太阳集热管》 GB/T17049—1997

16）《钢结构设计规范》 GBJ17-88

17）《建筑载荷规范》 GBJ9-87

18）《家用太阳热水器电辅助热源》 NT/Y513-2002

19）《太阳能集中热水系统施工规范》 QB/102—2002

20）《建筑抗震加固技术规程》 JGJ116—98

21）《真空管型太阳能集热技术条件》 GB/T6424-2000

22）《家用太阳热水器储水箱》 NT/Y514-2002

23）《太阳能热水系统性能评定规范》 GB/T20095-2006

24）《钢结构施工质量验收规范》 GB50205-2001

25）《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》 CECS 14:2002

26）用户要求

2、设计需要考虑的几个问题

太阳能加热游泳池和太阳能热水洗浴是太阳能热利用技术中最成熟的技术,并具有较好的节能和经济效益。但太阳能加热游泳池与太阳能热水洗浴的原理是不同的,太阳能热水洗浴是将冷水加热到40℃以上，储存在水箱内，供洗浴时使用；而太阳能加热游泳池则需要将大

约27℃的游泳池水通过太阳能加热后，又回到游泳池，以补充游泳池的散热，维持游泳池水温不降低。由于不同季节气温不同，因此，游泳池的散热量随季节变化很大，冬季气温低，散热量最大；夏季气温高，散热量最小。由此可见，当按满足春秋季设计太阳能采光面积时，冬季不足，夏季富裕，因此应配置辅助能源加热，以满足冬季或其它季节光照不足（阴雨天）时的辅助加热问题，以及夏季太阳能过剩时的能量充分利用问题。我们认为，系统设计主要应考虑以下问题。

（1）优先利用太阳能源，当太阳能不足时，再利用辅助能源补充热能，以达到环保和节能降耗的目的。

（2）在保证太阳能系统加热和用热水安全的前提下，做到太阳能既能加热游泳池池水，又能提供洗浴热水。应能做到热水资源共享。

（3）太阳能热水系统运行方式的合理性、可靠性、先进性。

（4）控制系统的全自动化、智能化、先进性、可靠性。

（5）太阳能系统与建筑物的协调性、检修的方便性等，该高档住宅周围环境美观，太阳能系统决不能破坏周围环境。

（6）在保证工程质量的前提下，尽可能降低工程造价，提高工程的性价比。

（7）根据现场实际情况，尽量利用原有设备或设施，减少太阳能设备投资。

3、系统基本设计

（1）根据杭州地区全年温度较高的特点，选用热效率高、经济实惠的平板集热器，易与建筑结合，实现与建筑一体化。

（2）游泳池加热采用间接换热、温差强制循环太阳能加热系统，实现太阳能加热的智能化。（3）洗浴供热水采用直流式定温放水太阳热水系统，达到充分利用太阳能，只要有太阳，就有能洗澡的热水的效果，并可实现全天24小时有洗浴热水。

（4）选用空气源热泵作为游泳池加热的辅助热源，以较少用电量（比直接用电加热节约70%电费）。

（5）采用德国西门子工业级的PLC可编程电脑控制器，因该高档住宅对系统稳定性、可靠性、先进性要求较高，选用德国西门子工业级PLC可编程电脑控制器，控制程序采用我公司根据多年太阳能工程安装经验开发的太阳能工程专用程序，水箱水量可精确到1升，具有计算功能，能够根据辅助能源功率、水箱水量水温自动计算辅助能源启动时间，实现太阳能和辅助能源辅助加热的完美结合，优先利用太阳能源，节约常规能源，并能够通过电话线实现远程