热泵热水机是一种基于逆卡诺循环而工作的高效热能提升和转移装置，它利用少量的电能作为动力，以制冷剂为载体，源源不断的吸收空气中的低品位热能，转化为可利用的高品位热能，再将高品位热能释放到需要加热的水中，制取生活热水，再通过热水管路输送给用户。

它可以实现多倍的能源利用效率，是最经济、最节能、最安全、最环保的新一代热水制造设备。热泵热水机的基本原理：它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。接通电源后，由环境热源(如水、空气)中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果(即蒸发吸热和冷凝放热)，从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的，这就是空气源热泵热水机的基本工作原理。

一、水源热泵热水器以（土壤、海水、地下水等）为热源，以制冷剂为热量传输介质，以压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器为核心部件组成蒸汽压缩式制冷循环，借助电力驱动，实现热能品位的提升和热量的转移，通过周而复始的不断循环，将水温不断提高，直至达到使用要求。

二、空气源热泵热水器以空气为热源，以制冷剂为热量传输介质，以压缩机、表冷器、节流器和水冷器为核心部件组成蒸汽压缩式制冷循环，借助电力驱动，实现热能品位的提升和热量的转移，通过周而复始的不断循环，将水温不断提高，直至达到使用要求。

泳池恒温设备是采用电热泵恒温系统，从周围环境空气中吸取热量，通过电能驱动，利用压缩机做功和虚幻系统不断从空气中吸收热量并释放到水中，从而实现泳池水由低温到指定的热水温度并保持恒温的目的。

由于室内恒温泳池产生大量的水气并带有一定的腐蚀性，对泳池内的金属及建筑物会有一定成都的损坏，人身处其中会感到不适，且会危害人体健康,因此需要进行空气的除湿并保持相对的湿度。此外，设备还可以在不需要恒温加热的季节向室内提供空调制冷,实现恒温、除湿、制冷三种功能于一身：统称为三集一体热泵系统或恒温恒湿泳池设备。

热泵热水机在泳池中的运用

1.1 游泳池的热损失(别墅泳池设计里尤其注重)

游泳池有室外露天游泳池（场）以及室内温水游泳池（馆）两大类。从游泳池的使用性质分，有比赛池，训练池，跳水池，儿童戏水池等；从经营性质分，有公用游泳池，商业宾馆内游泳池，也有私人别墅住宅内的游泳池等。但无论何种游泳池，都有一个要求维持池水温度恒定的要求，池水的温度因使用性质不同而异。游泳池的热损失有下列几个方面：（尤其是在别墅泳池设备的传导中）

（1）游泳池池水因水面蒸发，水面传导，池底和池壁传导而不断损失热量。

（2）因人们在游泳池内游泳，会损失一部分池水，必须不断补充，而补充水需加热，需要补充一部分热量；

（3）此外，整个游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。

以上这一些损失的热量，都需要不断补充，才能维持池水有一定的温度。这些热损失再加上游泳场馆淋浴等用热的负荷可以称之为经常性用热负荷。

另外，恒温池水也有一次性全部更换新的要求。为了清洗，消毒的要求，在一定时段内，要求将池水全部放空，重新输入温水。如果补充的水是冷水（水温在5-15℃），那末，加热整池水需要的用热量就是一次性冲击负荷。

1.2 游泳池池水温度（恒温泳池设备）

一般室内游泳池池水温度为24－29℃，室外的为22－30℃。如室内游泳馆有完善的空调采暖设施，可以取为25℃；如果气温低，可以取为27℃。热损失与池水温度高低有关，也与周围环境（例如空气）温度有关。一般室内环境温度比池水温度高1-2℃。国外资料表明：室内游泳池最佳环境参数为：

空气温度 26-30℃

池水温度 25-28℃

地面温度 30-32℃

风 速 0.05-0.1m/s

相对湿度 50-60%

1.3 室内游泳馆相对湿度（恒温泳池设备）

维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外温度为-10℃，室内空气相对湿度为50-60%，设双层窗的传热系数为2.9W/m2时，玻璃窗户上仍会潮湿、结露；即使室外气温为-1℃，室内为28℃ 时，也会结露。因而游泳池场馆必须除湿。

1.4 游泳池的用热负荷计算

前者提到，对于游泳池用热的经常性负荷，有：

a.水面蒸发散热；

b.水面传导散热；

c.池底，池壁传导散热；

d.设备及管道散热；

e.补水加热量；

f.游泳场馆淋浴等用热；

由于蒸发散热，传导散热等计算十分复杂，而且必须有游泳池结构的详细尺寸，气象，土壤等资料，为了估算的方便，对于a,b,c,d四项，可以合并为一项，即：按游泳池水面面积m2计的平均热散失量。可以见表1

表1

环境温度℃ 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30

露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302

游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639

室内 KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172

游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325

表中数值按下列条件计算：水温27℃，空气相对湿度50%，风速：室内 0.5m/s;室外 2 m/s

国外资料介绍，对于露天游泳池的热损失，也可以按下列数据估算；在水温为23℃，平均气温10－12℃时，

对流热损失 70―95W/㎡

辐射热损失 60－80 W/㎡（夜间）

辐射得热量 ≤180 W/㎡〔白天〕

蒸发热损失 350－700 W/㎡

补充水时的补热量 400－600 W/㎡

对于补水热损失，可以按补水量及补水温差进行计算而得。游泳池每天补水量占游泳池容积的百分数可见表2。

表2

游泳池类别 比赛池 训练池 跳水池 室内公共池 露天公共池 儿童池 幼儿池 水球池 游泳跳水合一池

补充水量（%） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5

方案设计中建议：露天池取10%=B1；室内池取5%=B2。因补水需补热的小时功率可按下式计算

P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）

式中：P－补水的补热功率，kW；

V－游泳池容积，m3；

B－补水量的百分数，%；

t1－补水初温，℃；

t2－池水温度，℃。

至于游泳馆所用的淋浴、洗涤等生活热水用量的计算及制热所需负荷，可按常规计算。

对于一次性冲击负荷，则按照换水量以及水温升来计算其总用热功率和小时用热功率（机器所需的制热功率）。总用热功率QZh

QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）

小时热功率Ph=QZh/T kW， （1－3）

式中：V－ 游泳池的总容积，m3；

t2－ 池水所需温度，℃；

t1－ 冷水温度，℃；

T－ 换水周期，h；

1.15－考虑在换水周期内的热损失附加值。

一般初次充水或换水的周期T为24－48h计。也就是说，要求在24－48h内完成整池的换水。至于间隔多长时间换一次水，应根据用户对于游泳池的使用要求和经营情况而定。由于池水是在不断循环过滤和消毒的，间隔时间相对比较长，可以是一个月，半年、甚至一年，对于桑拿浴性质的水池，有可能是一天换一次水。对于有几个游泳池的场馆，在计算负荷时，可以将换水时间错开。在选择主机时，可按一个最大容积的水池的一次性负荷来计算，也可以用换水周期的时间长短来调整。各种不同的游泳池的循环次数和周期可见表3。

表3

类别 循环次数

n（次/日） 循环周期

T（小时） 类别 循环次数

n（次/日） 循环周期

T（小时）

比赛、训练池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8

跳水、私人池 3－2 8－12 儿童池 6－4 4－6

跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼儿池 24－12 1－2。