溫泉水管理方案計(jì)劃及SPA和泳池供水系統(tǒng)

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知了谷SPA供水供熱系統(tǒng)

設(shè)

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云南健爾峰機(jī)電工程有限公司 2012-7-1

一、方案概述

知了谷SPA供水供熱項(xiàng)目是一個(gè)包括室外泡池群、游泳池、別墅群

的綜合性給排水、供熱及水處理系統(tǒng)工程。工程涉及面廣，設(shè)備多，為

便于描述，我們把項(xiàng)目化分為原水處理、恒壓供水、 SPA終端給排水、

別墅群生活熱水供應(yīng)、游泳池循環(huán)過濾以及自動(dòng)控制六部分進(jìn)行說明。

二、各部分組成及功能簡(jiǎn)述

第一部分：原水處理

原水處理包括原水的凈化、輸送、降溫與存儲(chǔ)

1、原水凈化、輸送、存儲(chǔ)

原水采集于各天然溫泉的匯流點(diǎn)，具有高溫、高含沙量等特點(diǎn)，必

須經(jīng)過一系列的凈化處理，才能供給泡池終端使用。

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原水處理工藝流程如下：

圖一：原水處理工藝流程圖

1.1旋流除沙

旋流除沙是采用沙水比重不同進(jìn)行分離的原理，一路是分離后的水

輸送到緩存水箱，一路是因重力下沉的沙。沉積沙需要定期進(jìn)行人工清

理。

1.2板式換熱降溫

85℃左右的原水經(jīng)過旋流除沙器后，溫度會(huì)降至80℃左右，仍遠(yuǎn)

高于過濾、凈化系統(tǒng)溫度承受能力，必須采取強(qiáng)制降溫處理。為保證溫

泉水的物理性質(zhì)不發(fā)生改變，我們?cè)O(shè)計(jì)采用逆流板式換熱裝置，把80℃

左右的溫泉水強(qiáng)制降溫到50℃左右的溫泉水。強(qiáng)制降溫后的溫泉水，再

經(jīng)過軟水器、石英砂過濾裝罐、活性碳吸附罐、紫外線消毒器后，輸送

到主供水箱存儲(chǔ)，為后續(xù)工藝使用。為節(jié)約冷水資源，我們采用游泳池

存儲(chǔ)的水做為熱交換介質(zhì)。另外，為別墅群集中供熱的水箱的加熱和恒

溫也采用板換產(chǎn)生的熱量，具體工藝圖入下圖所示：

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圖二：板式換熱原理圖

注意：由于板式換熱前無法加裝軟水處理裝置（軟水器工作溫度不能超

過50℃），因此，板式換熱無法避免的結(jié)垢會(huì)影響板換的工作效率。當(dāng)

板換后的溫泉水溫暖超過50℃以上時(shí)，系統(tǒng)將強(qiáng)制整個(gè)供水系統(tǒng)的運(yùn)

行。必須保證板換后的溫泉水溫度低于50℃，系統(tǒng)才能連續(xù)正常運(yùn)行。

第二部分：變頻恒壓輸送

原水經(jīng)過凈化工藝處理變成可使用的溫泉水，進(jìn)入主供水箱存儲(chǔ)。

主供水箱是為解決SPA用水高峰用水量不足而設(shè)計(jì)的具有一定存儲(chǔ)能

力的水箱。通過主供水箱進(jìn)行存儲(chǔ)及二次供水，為原水處理流量不足贏

的處理的時(shí)間。

1、主供管網(wǎng)恒壓控制

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為保證供水終端用水需要，需要對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行恒壓控制。

圖三：變頻恒壓供水原理圖

2、主供管網(wǎng)恒溫

為避免主供管網(wǎng)的水在長(zhǎng)時(shí)間不使用變冷的情況，在主供管網(wǎng)的末

端設(shè)計(jì)了回水溫差控制，在主管網(wǎng)管道末端水溫與主供水箱水溫差5℃

時(shí)，自動(dòng)打開回水電磁閥，以維持整個(gè)管網(wǎng)的水溫時(shí)刻控制在45℃左右。

圖四：主供水管網(wǎng)回水控制原理

第三部分：SPAU終端給、排水及恒溫控制

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知了谷SPA水療池按功能分：普通泡池（石灰?guī)r池、紅酒池、枯木

池等）、功能泡池（旋渦池、瀑布池、溪流池、沸騰池等）及特殊功能

療養(yǎng)（能量環(huán)、巷道按摩、魚療池）等。

1、普通泡池

1．1普通泡池的控制結(jié)構(gòu)示意圖

圖五：普通泡池給排水原理圖

1．2液位、溫度控制工作原理

在啟用泡池時(shí)，主供電磁閥及恒溫電磁閥自動(dòng)打開，排水電磁閥

關(guān)閉，泡池初次給水開始。到達(dá)高水位時(shí)，液位開關(guān)反饋信號(hào)給PLC控

制系統(tǒng)，主供電磁閥及恒溫電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)初次給水結(jié)束。當(dāng)因人使

用和蒸發(fā)帶走水分，液位低于高水位時(shí)，主供電磁閥自動(dòng)打開，補(bǔ)足液

位。系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)泡池溫度，當(dāng)泡池溫度降低到設(shè)定溫度以下時(shí)，恒溫

電磁閥打開，以補(bǔ)充新鮮溫泉水。多余熱水則由溢流口溢出。溫度重回

正常值后，恒溫電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。

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1.3池底照明（含系統(tǒng)所有水底燈的控制）

池底照明通過安裝泡池側(cè)面的水底燈實(shí)現(xiàn)，燈的控制通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)。

2、功能泡池

1．1功能泡池的結(jié)構(gòu)示意圖

圖六：功能泡池給排水原理圖

2．2工作原理

功能泡池的給水、排水、恒溫及照明與普通泡池一致，只是增加

了循環(huán)泵或風(fēng)泵提供動(dòng)力。循環(huán)泵或風(fēng)泵使水或風(fēng)具有一定的動(dòng)能，并

通過設(shè)計(jì)好的出水口或風(fēng)口，或?qū)θ梭w產(chǎn)生按摩效果，或?qū)θ艘曈X產(chǎn)生

沖擊，或產(chǎn)生瀑布、溪流等場(chǎng)景。使人的身、心、神得到極大滿足。以

下是功能池中最常見的旋渦池、沸騰池、溪流池、瀑布池實(shí)景展示：

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旋渦池實(shí)景圖

沸騰池實(shí)景圖

溪流浴池實(shí)景圖

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洞窟浴池實(shí)景圖

瀑布浴池實(shí)景圖

巷道按摩示意圖

3、特殊功能

在本項(xiàng)目中，特殊功能指能量坊、海沙浴、魚料池。

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特殊功能與普通泡池及功能泡池，在結(jié)構(gòu)和功能有較大區(qū)別。泡池

是人直接接觸溫泉水，利用溫泉水的特性進(jìn)行療養(yǎng)。而特殊功能（能量

坊、海沙浴等）是借助溫泉的熱能，利用管式換熱原理，加熱特定物質(zhì)

以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，來對(duì)人進(jìn)行物理療養(yǎng)；魚療池更特殊，是在泡池中放

入特種耐溫魚苗（學(xué)名親親魚），實(shí)現(xiàn)人魚共浴。

3．1能量坊

能量坊由6把高級(jí)定作躺椅組成，分別以黃龍玉、瑪瑙、翡翠做外

貼面，通過內(nèi)置專用耐高溫水管，實(shí)現(xiàn)熱量傳遞，達(dá)到理療效果。能量

坊的溫度通過控制循環(huán)水泵的啟停進(jìn)行控制。溫度低于設(shè)定值，自動(dòng)啟

動(dòng)循環(huán)泵，通過驅(qū)動(dòng)緩存水箱中的高溫水，流過高溫水管，實(shí)現(xiàn)加熱（與

地暖采暖原理一致）

3．2海沙浴

海沙浴是利用地暖管采集主供水箱的熱，對(duì)海沙進(jìn)行加熱，利用加

溫后的海沙實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的療養(yǎng)。

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海沙浴池實(shí)景圖

3．3魚療池

魚療池是在普通泡池的基礎(chǔ)上，增加了一臺(tái)制

氧泵及生化過濾箱（自帶紫外線消毒器）。

圖七：魚療

池給排水原理圖

第四部分：別墅群生活熱水供應(yīng)

1、水源及存儲(chǔ)方式

別墅群生活用熱水水源取自市政自來水管網(wǎng)，需要先存儲(chǔ)后加溫使

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用。

2、加溫及恒溫控制

加溫與保溫的熱量取自溫泉水降溫板式換熱產(chǎn)生的熱量，通過控制

系統(tǒng)使水箱水溫保持在50℃左右。原理參見圖二：板式換熱原理圖

3、輸送

輸送方式采用變頻恒壓輸送方式。原理參見圖三：變頻恒壓供水原理圖

第五部分：游泳池的給水、排水及循環(huán)過濾

設(shè)計(jì)規(guī)范按照國(guó)家《游泳池給水排水工程技術(shù)手冊(cè)》（中國(guó)建筑工業(yè)

出版社出版）進(jìn)行。游泳池的平面布置圖如下：

圖八：游泳池平面布置圖

深水區(qū)：25*8*2（長(zhǎng)(m )*寬(m )*深(m )） 容積約：400m

3

淺水區(qū)（含兒童戲耍池）：25*4*1.5(兒童1.2)（長(zhǎng)(m )*寬(m )*深(m )）

容積約：140m

3

游泳池總?cè)莘e為：540 m

3

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1、水質(zhì)要求：

水質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)表

序號(hào) 項(xiàng)目 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1 水溫 23~30℃ 30℃±3℃

2 PH值 7.0~7.8 7.0~7.8

3 渾濁度 ≦5TNU ≦2TNU

4 尿素 ≦3.5mg/L ≦3.5mg/L

5 游離性余氯 ≦0.3~0.5mg/L ≦0.3~0.5mg/L

6 細(xì)菌總數(shù) ≦1000個(gè)/mL ≦200個(gè)/mL

7 大腸桿菌數(shù) ≦18個(gè)/L 每100mL不得檢出

2、池體主體結(jié)構(gòu)

池體主體結(jié)構(gòu)采用負(fù)沿（無邊際）設(shè)計(jì)：

示意圖如下：

圖九：負(fù)沿結(jié)構(gòu)示意圖

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負(fù)沿泳池實(shí)景效果如下:

圖十：負(fù)沿游泳池實(shí)景圖

2、初次充水及排水時(shí)間

◆初次充水時(shí)間：≦48小時(shí)（根據(jù)甲方實(shí)際水量可調(diào)整）

◆排空時(shí)間：≦4小時(shí)

3、循環(huán)方式及循環(huán)時(shí)間

循環(huán)過濾方式采用逆流式循環(huán)，通過均衡水箱進(jìn)行補(bǔ)充水。循環(huán)時(shí)

間6小時(shí)。

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圖十一：泳池循環(huán)過濾系統(tǒng)管路示意圖

4、水處理工藝

◆使用自帶毛發(fā)過濾器循環(huán)泵（預(yù)過濾）

◆石英砂過濾（主過濾）

◆絮凝劑投加裝置（輔助過濾）

◆紫外線消毒

5、泳池的加熱與恒溫

泳池初次加熱及恒溫所需熱量來自與溫泉水進(jìn)行板式換熱產(chǎn)生的熱

量，通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)維持水溫在30℃左右。

原理參見圖二：板式換熱原理圖。

6、池底照明

游泳池的照明通過安裝泳池側(cè)面8只不銹鋼專用水底燈實(shí)現(xiàn)，水底

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燈采用AC12V供電。

通過安裝于泳池側(cè)面的水底燈實(shí)現(xiàn)照明。燈的安裝位置參見圖八：游泳

池平面布置圖

三、主供水箱、緩存水箱容積、及別墅生活用熱水水箱設(shè)計(jì)

1、主供水箱、緩存水箱

要設(shè)計(jì)主供水箱緩存水箱容積、及別墅生活用熱水水箱，必須知道

整個(gè)系統(tǒng)兩個(gè)非常重要的參數(shù)：日最大用水量和每小時(shí)最大用水量。

1.1日最大用水量估算及每小時(shí)最大用水量

為節(jié)約資源，游泳池的水設(shè)計(jì)為循環(huán)使用，他的用水源來自市政自

來水，在計(jì)算在日最大用水量和每小時(shí)最大用水量不考慮。

日最大用水量由四部分組成：

V1:所有泡池的初次給水

V2:補(bǔ)充泡池因蒸發(fā)和人體帶走損失的水

V3:維持泡池恒溫需要的補(bǔ)充水

V4：別墅泡池及生活用水

V0：總的用水量

V0=V1+V2+V3+V4

根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，所有室外泡池的容積和為V1=110立方；

V2: 按經(jīng)驗(yàn)公式，補(bǔ)充水按泡池容積6%進(jìn)行補(bǔ)充

V2=V1*6%=6.6立方

V3:采用熱量平衡原則進(jìn)行計(jì)算。

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新溫泉水按48℃（主供水箱水溫設(shè)計(jì)為50℃），泡池恒溫按42℃進(jìn)行

估算。

第1步:：計(jì)算維持泡池恒溫（42℃）所需的熱量Q1

第2步：根據(jù)熱量平衡原則，按新鮮溫泉水溫度從50℃降低到42℃，

需要的補(bǔ)充比。

第1部分：恒溫所需熱量Q1

Q1=1.2*∑*(1.163*V*(0.0174*VF+0.0229)*(PB-PA)*760*F/B)

∑:所有泡池該值的總和

Q1=1039225KJ/H

Q2=水的密度*水的比熱*（新鮮溫泉水溫度（50℃-泡池使用溫度42℃）

*補(bǔ)充水總的容積

利用Q1=Q2，可以解算出總的補(bǔ)充水量：V3=31立方

V4: 別墅群泡池及生活用水

別墅群共有9個(gè)別墅，由目前沒有泡池的具體尺寸，因此，按每個(gè)

泡池6立方的用水量進(jìn)性估計(jì)，合計(jì)45立方，再考慮恒溫及散熱，V4

取55立方。

V0=V1+V2+V3+V4=110+6.6+31+55=203立方。

日最大用水量：203立方

1.2每小時(shí)最大用水量

由于SPA泡池的使用特點(diǎn)，在泡池初次給水時(shí)需要在1個(gè)小時(shí)內(nèi)把

所有泡池注滿，因此小時(shí)最大用水量按203立方計(jì)算。根據(jù)知了谷用水

特點(diǎn)，取個(gè)不均衡使用系數(shù)0.7則每小時(shí)最大用水量為:203*0.8=142

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立方。

1.3主供水箱及緩存水箱容積確定

結(jié)合日最大用水量和每小時(shí)最大用水量的計(jì)算，主供水箱設(shè)計(jì)為

120立方，緩存水箱設(shè)計(jì)為30立方，可滿足知了谷高峰用水需求。水

箱的長(zhǎng)、寬、高尺寸根據(jù)實(shí)際機(jī)房尺寸待定。

1.4水箱制作工藝

主供水箱和緩存水箱均采用混泥土澆灌，做防水處理。并設(shè)置自然

溢流口。整個(gè)水箱部做保溫。

2、別墅群生活用熱水水箱設(shè)計(jì)

2.1最大日用水量及每小時(shí)最大用水量

知了谷有9棟別墅，按每個(gè)別墅最大日用水0.8方來計(jì)算的話，水

箱設(shè)計(jì)必須大于7.2立方。由于供熱水箱主要為賓客淋浴用水，每小時(shí)

最大用水量也按7.2立方進(jìn)行計(jì)算。因此供熱水箱按10立方進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2供熱水箱制作

供熱水箱采用不銹鋼制作，外加保溫

層和溢流口。水箱的長(zhǎng)、寬、高尺寸暫不

定。

四、水處理設(shè)備粗選型

1、水處理、凈化、消毒設(shè)備

水處理設(shè)備按使用部位和功能進(jìn)行

1．1旋流除沙器

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廠家：國(guó)產(chǎn)

使用工藝：原水凈化處理

旋流除沙器選用國(guó)產(chǎn)XY-40/25

每小時(shí)處理流量：40~80T

技術(shù)參數(shù)：

①進(jìn)水濁度≦320度

②出水濁度≦10度

③進(jìn)水壓力≧0.4MP

④壓力損失0.028MP

⑤除砂直徑：＞0.8毫米

1．2不銹鋼石英砂過濾罐

廠家：國(guó)產(chǎn)

使用工藝：游泳池凈化處理

技術(shù)參數(shù)：

1．3不銹鋼活性碳吸附罐

數(shù)量：1臺(tái) 使用部位：緩存水箱到主供水箱的

管道過濾

技術(shù)參數(shù)：

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1．4玻璃纖維石英砂過濾罐（WLBCG1000）

廠家：威浪仕

使用工藝：原水凈化處理

主要技術(shù)參數(shù)：

◆ 進(jìn)出口管徑：2.0（inch）

◆ 過濾面積：0.79(m

2

)

◆ 流量：35 m

3

/h

◆ 裝砂量:712kg

1．5軟水處理器

廠家：北京源萊

使用工藝：原水凈化處理

技術(shù)參數(shù)：

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1．6板式換熱器

廠家：廣東熱合

使用工藝：原水凈化處理

技術(shù)參數(shù)：

2、水循環(huán)設(shè)備

2．1 耐高溫管道立式離心泵（3KW）

廠家：上海凱泉

使用工藝：原水凈化處理

技術(shù)參數(shù)：

2．2高溫管道立式離心泵（1.1KW）

數(shù)廠家：上海凱泉

使用工藝：原水凈化處理

技術(shù)參數(shù)：

2．2變頻增壓泵（11KW）

廠家：上海凱泉

使用工藝：主供管網(wǎng)恒壓供水

變頻增壓泵（11KW）

廠家：上海凱泉 數(shù)量：2臺(tái)

使用工藝：別墅供熱管網(wǎng)恒壓供水

2．3循環(huán)過濾泵2.2KW（自帶毛發(fā)過濾器）

廠家：威浪仕

使用工藝：泳池循環(huán)過濾用3臺(tái)

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使用工藝：泡池循環(huán)過濾用8臺(tái)

2．4潛污泵900W

廠家：樂泰泵業(yè)

使用工藝：瀑布與疊水

3、水底照明設(shè)備

廠家：美國(guó)濱特爾

供電電壓：AC12V，自帶溫度保護(hù)功能。

選用美國(guó)濱特爾水底燈,。

4、水溫、水液位檢測(cè)設(shè)備

◆溫度控制器:

廠家：日本OMRON

技術(shù)參數(shù)：AC220V供電，自帶RS485通訊模塊。

傳感器輸入：PT100

可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與PLC進(jìn)行讀寫控制。

使用地點(diǎn)：所有室外需要恒溫控制的泡池和測(cè)溫點(diǎn)。

◆溫度傳感器:

廠家：北京賽億凌

技術(shù)參數(shù)：不銹鋼外殼封裝

傳感器類型：PT100

使用地點(diǎn)：所有室外需要恒溫控制的泡池和測(cè)溫點(diǎn)。

◆不銹鋼浮球液位開關(guān)

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廠家：北京賽億凌

使用地點(diǎn)：所有室外需要液位控制的泡池。

5、閥門及管道、管件

◆電動(dòng)3通閥

廠家：上海上晉

使用地點(diǎn)：板換工藝

◆電磁閥

廠家：上海上晉

使用地點(diǎn)：泡池給、排水控制

◆渦桿碟閥

廠家：廈門三厘

使用地點(diǎn)：泳池給、排水控制

◆ 手動(dòng)碟閥

廠家：廈門三厘

泡池給排水控制

◆熱力管道（國(guó)產(chǎn)）

◆冷水管道（華亞）

五、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)由動(dòng)力配電柜和PLC控制柜兩面柜組成，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系

統(tǒng)流量、溫度、液位、壓力的協(xié)調(diào)運(yùn)行。

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圖十二：溫度器讀寫控制示意圖

主要元件選型

1、 觸摸屏

選用日本OMRONNP7英寸彩色觸摸屏

2、 PLC

選用日本OMRON CP1L小型PLC

3、 變頻器

選用國(guó)產(chǎn)海利普水泵專用變頻器

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4、 其他低壓電氣元件

配電部分選用TE公司產(chǎn)品，其他器件選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

5、 實(shí)現(xiàn)功能

◆ 泡池組橫溫控制；

◆ 泡池給排水遠(yuǎn)程控制；

◆ 供水管網(wǎng)自動(dòng)變頻恒壓控制；

◆ 水底燈組遠(yuǎn)程控制；

◆ 游泳池循環(huán)過濾時(shí)鐘控制；

◆ 所有電器執(zhí)行部件集中監(jiān)控；

云南健爾峰機(jī)電工程有限公司2012-7-6

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