Sistema sinérgico inteligente de bomba de calor-desumidificação: a revolução da eficiência energética que abriu o buraco negro do consumo de energia das piscinas 30%

       A utilização de bombas de calor e desumidificadores nos sistemas de circulação e filtração da água das piscinas não só melhora a eficiência energética como também optimiza o conforto ambiental, especialmente nas piscinas interiores. Os princípios técnicos, as sinergias e os exemplos práticos são analisados de seguida:

1. aplicação de bombas de calor em sistemas de piscinas

Princípios e funções:
       As bombas de calor extraem energia térmica de baixa qualidade do ambiente (ar, água ou solo) através de um ciclo de Carnot inverso, aumentam a temperatura e utilizam-na para aquecer a água da piscina ou o ar. As vantagens são:

• elevada eficiência e poupança de energiaRácio de eficiência energética (COP) até 3-6, poupança de energia 60% ou mais do que o aquecimento elétrico tradicional.
• Controlo bidirecional da temperaturaAlgumas bombas de calor permitem o aquecimento da água da piscina e o arrefecimento do espaço (por exemplo, bombas de calor 3 em 1).
• Função de recuperação de calorEm combinação com o funcionamento do desumidificador, o calor residual do ar de exaustão pode ser recuperado e utilizado para pré-aquecer a água da piscina ou o ar fresco.

Principais parâmetros técnicos:

• A produção de calor (kW) é igualada à perda de calor da piscina (evaporação, condução, troca de água).
• Tipos de bombas de calor: fonte de ar (instalação flexível), fonte de água (eficiente mas requer uma massa de água), fonte subterrânea (estável mas dispendiosa).

2. aplicação de desumidificadores em sistemas de piscinas

Princípios e funções:
      Níveis elevados de humidade devido à evaporação das superfícies da piscina (normalmente, a HR deve ser controlada a 50-60%) podem causar corrosão estrutural e crescimento de bolor. Os desumidificadores reduzem a humidade através da condensação ou da adsorção do rotor enquanto recuperam o calor latente:

• Desumidificação por condensaçãoCondensa a humidade do ar através de um ciclo de refrigeração e recupera o calor para o aquecimento da água da piscina.
• Desumidificador rotativoA humidade é adsorvida utilizando um rotor higroscópico e a humidade é libertada através de ar quente durante a regeneração, tornando-o adequado para ambientes de baixa temperatura.
• Recuperação de calor sensível e latenteRecupera mais de 80% de energia térmica do ar de exaustão e reduz o consumo de energia do aquecimento do ar fresco.

Fundamentos de design:

• Cálculo da carga de humidade: em função da superfície da piscina, da temperatura da água, da frequência de utilização e da ventilação.
• Ligação com bombas de calor: é dada prioridade à regeneração (rotativa) ou à recuperação de calor (condensação) utilizando o calor residual das bombas de calor.

3. aplicação sinérgica de bombas de calor e desumidificadores

Vantagem da integração de sistemas:

• Energia em circuito fechadoO calor latente recuperado pelos desumidificadores é transferido para a água da piscina ou para o ar fresco através de bombas de calor, reduzindo o consumo adicional de energia.
• controlo dinâmicoTemperatura e humidade: A temperatura e a humidade são ajustadas em tempo real por um sistema de controlo inteligente (por exemplo, PLC ou BMS) para evitar o sobrearrefecimento ou o sobreaquecimento.
• Caso Configuração típica::
  • Bomba de calor a ar + desumidificador de condensação (piscinas pequenas e médias).
  • Bomba de calor de origem subterrânea + desumidificador rotativo (grande piscina aquecida).

4. casos de aplicação prática

Caso 1: Piscina interior de um hotel de cinco estrelas em Pequim

• desafioO custo elevado do aquecimento da água da piscina no inverno e a humidade que provoca a condensação na fachada de vidro.
• programa::
  • Para aquecer a água da piscina, foram utilizadas duas bombas de calor aerotérmicas de 60 kW (COP=4,2).
  • Instalação de um desumidificador de condensação de 3000m³/h de volume de ar para recuperar calor para pré-aquecer a água da piscina.
• efeito::
  • Economia de energia anual de 401 TP3T e humidade estabilizada a 551 TP3T sem condensação.
  • O período de retorno do investimento é de cerca de 3 anos.

Caso 2: Piscina pública de Hamburgo, Alemanha

• desafioConstrução em aço corrosivo com elevada humidade e elevadas emissões de carbono das caldeiras a gás convencionais.
• programa::
  • As bombas de calor de fonte subterrânea (COP de aquecimento = 5,0) fornecem a carga de base.
  • Os desumidificadores rotativos recuperam o calor do ar de exaustão para pré-aquecer o ar fresco.
• efeito::
  • Emissões de carbono reduzidas em 65%, precisão do controlo da humidade ±3%.
  • Recebeu a Certificação Alemã de Edifício Verde (DGNB).

Caso 3: Piscina exterior aquecida numa estância em Sanya

• desafioA flutuação da temperatura da água durante a noite e as brisas marítimas aceleram a evaporação.
• programa::
  • A bomba de calor de fonte de água extrai calor da água do mar (COP=5,5) e mantém a temperatura da água a 26-28 °C.
  • Equipado com um sistema de alimentação fotovoltaico para reduzir os custos de funcionamento durante o dia.
• efeito::
  • O custo de funcionamento anual é reduzido em 50%, e a flutuação da temperatura da água é ≤1 ℃.

5. tendências futuras

• Controlo optimizado por IA: Previsão de cargas através de aprendizagem automática e ajuste dinâmico das estratégias de funcionamento do equipamento.
• piscina de carbono zeroBombas de calor + desumidificadores + PV/armazenamento para sistemas fora da rede.
• Inovação de materiaisRevestimentos resistentes à corrosão para prolongar a vida útil do equipamento (por exemplo, permutadores de calor de titânio).

resumos

        A aplicação sinérgica de bombas de calor e desumidificadores é o núcleo de sistemas de piscinas energeticamente eficientes. Através da recuperação de calor e do controlo inteligente, os custos de funcionamento podem ser significativamente reduzidos e a qualidade ambiental melhorada. Casos reais mostram que uma seleção razoável e a integração do sistema podem alcançar um ciclo de retorno do investimento de 3-5 anos, satisfazendo simultaneamente as necessidades de proteção e conforto ambiental. Para mais informações, contacte-nos através do 020-82686289.