循环水力计算与过滤设备选型·泳池与 Spa 设备

泳池换水率流量计算:池容、换水小时数与所需流量

泳池换水时间(分钟)等于泳池加仑数除以流量(GPM),换水时间(小时)等于换水分钟数除以 60;在流量计读数为 70 GPM 的 25,000 加仑泳池中,换水周期为 357 分钟或 5.95 小时(约 6 小时)。

所需流量(GPM)等于泳池加仑数除以换水分钟数,其中换水分钟数等于换水小时数乘以 60(6 小时 = 360 分钟,12 小时 = 720 分钟),因此 25,000 加仑泳池按 6 小时换水目标计算需 25,000 加仑除以 360 分钟 = 69 GPM(通过水泵与过滤器的流量约为 70 加仑/分钟)。

一座 24,000 加仑泳池在 8 小时换水目标下需要 50 GPM,即 24,000 除以(8 × 60);以稳定的 50 GPM 连续运行 8 小时可处理 24,000 加仑(即一个等效池容),但这并不意味着每一加仑水都恰好经过过滤器一次。

由于泳池水处于持续混合状态,完成一次换水仅过滤约 63% 的水体,两次换水过滤约 86%,需要接近四次完整换水才能过滤 98% 的水体,这正是全天候(24/7)低速运行水泵往往更优的原因。

请结合我们的泳池与水疗设备中心统筹循环水泵排程、过滤介质额定值与设备台管汇,其中美国环保署与能源部 ENERGY STAR 指南指出:过滤仅需泳池吸污机一半的流量,将水泵转速降低一半可使水泵能耗降至原来的八分之一,每天运行过滤器 6 小时相比 24 小时可减少 75% 的能耗。

换水周期与流量算术

计算每日所需换水次数的水泵运行时间时,将泳池容积乘以每日换水次数再除以每小时加仑流量(GPM × 60);在约 50 GPM 流量下完成 1 次换水的典型运行时间分别为:10,000 加仑约 3.3 小时、15,000 加仑约 5 小时、20,000 加仑约 6.7 小时、25,000 加仑约 8.3 小时、30,000 加仑约 10 小时。

硬质 PVC 管路流速

利用管内流速方程 v (ft/s) = (0.4085 × Q_GPM) ÷ d_in² 校核时,吸水管支路与干管流速上限为 <= 6.0 ft/s(1.83 m/s),压力回水管流速上限为 <= 8.0 ft/s。

设备流量运行窗口

Pentair MasterTemp 加热器表 1 规定最小与最大水流量窗口为:175 与 200 型 20 GPM(76 LPM)至 120 GPM(454 LPM),250 型 25 GPM(95 LPM)至 120 GPM,300 型 30 GPM(114 LPM)至 120 GPM,400 型 40 GPM(152 LPM)至 120 GPM,当水流量超过最大 120 GPM 时应安装并调节手动旁通阀。

混凝土设备台上连接的自吸式泳池循环水泵、白色硬质 PVC 吸水与回水管汇、顶装多向阀高速过滤罐及加热器
在流量计读数为 70 GPM 的 25,000 加仑泳池中,用泳池加仑数除以 GPM 可得换水时间为 357 分钟,再除以 60 即为 5.95 小时(约 6 小时)。

泳池换水率计算公式:将池水容积与换水小时数换算为 GPM 与 GPH

泳池换水时间(分钟)等于泳池加仑数除以流量(GPM),换水时间(小时)等于换水分钟数除以 60;例如 25,000 加仑泳池在 70 GPM 流量下换水时间为 357 分钟或 5.95 小时(约 6 小时)。

在反推目标水泵流量时,GPM 等于泳池加仑数除以换水分钟数,其中换水分钟数等于换水小时数乘以 60(6 小时 = 360 分钟,12 小时 = 720 分钟),即 25,000 加仑泳池在 6 小时换水目标下需要 25,000 加仑除以 360 分钟 = 69 GPM(每分钟约有 70 加仑水流经水泵与过滤器)。

对于 8 小时住宅过滤目标,24,000 加仑泳池需要 50 GPM,计算式为 24,000 除以(8 × 60);以恒定 50 GPM 运行 8 小时可处理 24,000 加仑(一个等效池容),但这并不代表每一加仑水都恰好只经过过滤器一次。

每日水泵运行时间的计算方法是将泳池容积乘以期望的每日换水次数,再除以水泵每小时加仑流量(GPM × 60);在约 50 GPM 流量下完成 1 次换水的典型运行时间为:10,000 加仑约 3.3 小时、15,000 加仑约 5 小时、20,000 加仑约 6.7 小时、25,000 加仑约 8.3 小时、30,000 加仑约 10 小时。

在 NIST 换算表中,立方英尺(ft³)转立方米(m³)的系数为 2.831685 E-02,美制加仑(gal)转立方米(m³)的系数为 3.785412 E-03,美制加仑(gal)转升(L)的系数为 3.785412 E+00。

在同一 NIST 流量换算表中,美制加仑/分钟(gpm 或 gal/min)转立方米/秒(m³/s)的系数为 6.309020 E-05,转升/秒(L/s)的系数为 6.309020 E-02。

住宅泳池通过池容与流量算术排定每日运行小时数,而商用水疗池则遵循我们在商用热水浴缸规范与过滤换水指南中详述。

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泳池容积或换算指标换水时间与流量公式基准运行时间排程或水体混合特征
6 小时快速换水目标算例对于 25,000 加仑泳池的 6 小时换水目标,6 小时 × 60 = 360 分钟(12 小时 = 720 分钟),25,000 加仑除以 360 分钟 = 69 GPM(约 70 加仑/分钟)。当 25,000 加仑泳池的流量计读数为 70 GPM 时,25,000 加仑除以 70 GPM 等于 357 分钟,357 分钟除以 60 等于 5.95 小时(约 6 小时)。
8 小时常规换水目标算例一座 24,000 加仑泳池在 8 小时换水目标下需要 50 GPM,由 24,000 除以(8 × 60)得出,连续运行 8 小时可处理 24,000 加仑(一个等效池容)。由于池水不断混合,一次换水仅过滤约 63% 的水体,两次换水过滤约 86%,需要接近四次完整换水才能过滤 98% 的水体。
按泳池容积划分的基准运行时间将池容乘以每日换水次数再除以 GPH(GPM × 60),在约 50 GPM 下完成 1 次换水的运行时间为:10,000 加仑约 3.3 小时、15,000 加仑约 5 小时、20,000 加仑约 6.7 小时。在同样的约 50 GPM 流量下完成 1 次换水,25,000 加仑泳池约需运行 8.3 小时,30,000 加仑泳池约需运行 10 小时。
户外矩形泳池与折叠泳池盖旁天然石材压顶上的现场计算记录夹板与签字笔
将泳池容积乘以每日换水次数再除以每小时加仑流量(GPM × 60),在约 50 GPM 下单次换水的典型运行时间为 10,000 加仑约 3.3 小时、15,000 加仑约 5 小时、20,000 加仑约 6.7 小时、25,000 加仑约 8.3 小时、30,000 加仑约 10 小时。

Schedule 40 PVC 管材内径、流速上限与沿程摩阻水头损失

水力选型采用流速方程 v (ft/s) = (0.4085 × Q_GPM) ÷ d_in²,将吸水支管与干管流速控制在 <= 6.0 ft/s(1.83 m/s)、压力回水管流速控制在 <= 8.0 ft/s。

Schedule 40 PVC 摩阻换算说明指出 1 英尺(ft)= 0.3048 米、1 美制加仑/分钟 = 0.1337 立方英尺/分钟、1 psi/100 ft = 2.3 ftH2O/100 ft,并提示一般热塑性管材流速不应超过 5 英尺/秒。

根据 ASTM D1785 与 ASTM F441 Schedule 40 管材尺寸表,公称 1-1/2 英寸 PVC 管的外径为 1.900 英寸、最小壁厚为 0.145 英寸、内径为 1.610 英寸。

在 Schedule 40 PVC 管材尺寸表中,公称 2 英寸管外径为 2.375 英寸、最小壁厚 0.154 英寸、内径 2.067 英寸;公称 2-1/2 英寸管外径为 2.875 英寸、最小壁厚 0.203 英寸、内径 2.469 英寸。

在 Schedule 40 PVC 管材尺寸表中,公称 3 英寸管外径为 3.500 英寸、最小壁厚 0.216 英寸、内径 3.068 英寸;公称 4 英寸管外径为 4.500 英寸、最小壁厚 0.237 英寸、内径 4.026 英寸。

在 Schedule 40 1-1/2 英寸 PVC 管摩阻表中,30 gal/min(1800 gal/hr)产生 4.9 ft/sec 流速、5.5 ft/100 ft 摩阻水头与 2.4 psi/100 ft 压降;35 gal/min(2100 gal/hr)产生 5.7 ft/sec、7.4 ft/100 ft 与 3.2 psi/100 ft;40 gal/min(2400 gal/hr)则升至 6.5 ft/sec、9.4 ft/100 ft 与 4.1 psi/100 ft。

若将 50 gal/min(3000 gal/hr)送入 1-1/2 英寸 Schedule 40 PVC 管,会产生 8.1 ft/sec 流速、14.3 ft/100 ft 摩阻水头与 6.2 psi/100 ft 压降,而在 60 gal/min(3600 gal/hr)下更高达 9.7 ft/sec、20.0 ft/100 ft 与 8.7 psi/100 ft。

升级至 2 英寸 Schedule 40 PVC 管后,50 gal/min(3000 gal/hr)下的流速降至 4.9 ft/sec、摩阻水头 4.2 ft/100 ft、压降 1.8 psi/100 ft;60 gal/min(3600 gal/hr)为 5.9 ft/sec、5.8 ft/100 ft 与 2.5 psi/100 ft;70 gal/min(4200 gal/hr)为 6.8 ft/sec、7.8 ft/100 ft 与 3.4 psi/100 ft。

当共用泳池与水疗池吸水集管在我们在溢流水疗池水力环路与止回阀指南中所述的过滤模式与溢流模式之间切换时,需注意在 2 英寸 Schedule 40 PVC 管中,80 gal/min(4800 gal/hr)会产生 7.8 ft/sec 流速、9.9 ft/100 ft 摩阻水头与 4.3 psi/100 ft 压降,90 gal/min(5400 gal/hr)达 8.8 ft/sec、12.4 ft/100 ft 与 5.4 psi/100 ft,而 100 gal/min(6000 gal/hr)则达 9.8 ft/sec、15.0 ft/100 ft 与 6.5 psi/100 ft。

Schedule 40 PVC 管材尺寸、流量上限与摩阻水头损失矩阵

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公称管径与支路定位吸水(<= 6.0 ft/s)与回水(<= 8.0 ft/s)流量上限流速与每 100 英尺管长摩阻损失
常规支路管径(1.5 英寸与 2.0 英寸)按 Schedule 40 PVC 平均内径计算,1.5 英寸管(内径 1.590 英寸,截面积 1.986 平方英寸)在 <= 6.0 ft/s 下最大吸水流量为 37 GPM、在 <= 8.0 ft/s 下最大回水流量为 49 GPM;2.0 英寸管(内径 2.047 英寸,面积 3.291 平方英寸)分别为 61 GPM 吸水与 82 GPM 回水。在 2 英寸 Schedule 40 PVC 管中,50 gal/min(3000 gal/hr)产生 4.9 ft/sec 与 4.2 ft/100 ft(1.8 psi/100 ft),60 gal/min(3600 gal/hr)产生 5.9 ft/sec 与 5.8 ft/100 ft(2.5 psi/100 ft),70 gal/min(4200 gal/hr)产生 6.8 ft/sec 与 7.8 ft/100 ft(3.4 psi/100 ft)。
中型管汇干管(2.5 英寸)对于 2.5 英寸 Schedule 40 PVC 管(平均内径 2.445 英寸,内截面积 4.695 平方英寸),在 <= 6.0 ft/s 下最大吸水流量为 87 GPM,在 <= 8.0 ft/s 下最大回水流量为 117 GPM。在 2-1/2 英寸 Schedule 40 PVC 管中,80 gal/min(4800 gal/hr)为 5.5 ft/sec 与 4.2 ft/100 ft(1.8 psi/100 ft),90 gal/min(5400 gal/hr)为 6.2 ft/sec 与 5.2 ft/100 ft(2.3 psi/100 ft),100 gal/min(6000 gal/hr)为 6.8 ft/sec 与 6.3 ft/100 ft(2.7 psi/100 ft),125 gal/min(7500 gal/hr)为 8.6 ft/sec 与 9.6 ft/100 ft(4.2 psi/100 ft)。
大型主干集管(3.0 英寸与 4.0 英寸)对于满足 <= 6.0 ft/s 吸水与 <= 8.0 ft/s 回水上限的 Schedule 40 PVC 集管,3.0 英寸管(内径 3.042 英寸,面积 7.268 平方英寸)额定为 135 GPM 吸水与 181 GPM 回水,4.0 英寸管(内径 3.998 英寸,面积 12.554 平方英寸)额定为 234 GPM 吸水与 313 GPM 回水。在 3 英寸 Schedule 40 PVC 管中,100 gal/min(6000 gal/hr)产生 4.4 ft/sec 与 2.2 ft/100 ft(0.9 psi/100 ft),125 gal/min(7500 gal/hr)产生 5.5 ft/sec 与 3.3 ft/100 ft(1.4 psi/100 ft),150 gal/min(9000 gal/hr)产生 6.6 ft/sec 与 4.6 ft/100 ft(2.0 psi/100 ft),175 gal/min(10500 gal/hr)产生 7.7 ft/sec 与 6.2 ft/100 ft(2.7 psi/100 ft)。
喷射混凝土施工前绑扎在混凝土泳池与连体水疗池钢筋网笼内的并联白色硬质 PVC 管汇与立管预留口
在 4 英寸 Schedule 40 PVC 主集管中,150 gal/min(9000 gal/hr)流量产生 3.8 ft/sec 流速与 1.2 ft/100 ft 摩阻水头(0.5 psi/100 ft),200 gal/min(12000 gal/hr)产生 5.1 ft/sec 与 2.1 ft/100 ft(0.9 psi/100 ft),250 gal/min(15000 gal/hr)产生 6.4 ft/sec 与 3.2 ft/100 ft(1.4 psi/100 ft)。

变频与恒流泳池水泵选型:WEF 能效标准、水泵相似定律与全天候排程

根据美国联邦节能标准 10 CFR 431.465,水力马力在 0.711 hp <= hhp < 2.5 hp 的单相自吸式泳池过滤泵必须满足最低加权能效因数 WEF = -2.30 ln (hhp) + 6.59,而 hhp < 0.711 hp 的水泵则须达到 WEF = 5.55(当 hhp <= 0.13 hp)或 -1.30 ln (hhp) + 2.90(当 hhp 高于 0.13 hp)。

Pentair IntelliFlo3 VSF 变频恒流泵在 3 HP 机型(总马力 THP 3.0)下的加权能效因数(WEF)为 7.1,在 1.5 HP 机型(THP 1.5)下的 WEF 高达 9.4。

Pentair IntelliFlo3 VSF 的流量程序(Flow Programs)在 1.5 HP 机型上可设定为 20–90 GPM,在 3 HP 机型上可设定为 20–140 GPM,水泵会自动调节电机转速以维持设定流量。

Pentair IntelliFlo3 VSF 1.5 HP 机型的技术参数为:额定输入电压 115/208–230 VAC、输入电流 12.0/6.4–5.9 安培(50 或 60 Hz)、最大输入功率 1350 W、最大轴马力 1.5 HP、转速范围 400–4000 RPM。

Pentair IntelliFlo3 VSF 3.0 HP 机型的技术参数为:额定输入电压 208–230 VAC、输入电流 12.4–11.2 安培、最大输入功率 2590 W、最大轴马力 3.0 HP、转速范围 450–3450 RPM。

Pentair IntelliFlo3 VSF 的活接套件选项包括:1.5HP 水泵随附 1.5 英寸或 2 英寸管路活接(P/N 351157),3HP 水泵随附 2 英寸或 2.5 英寸管路活接(P/N 410028)并提供单独售卖的 3 英寸活接套件(P/N 410029)。

Pentair SuperFlo VST 变速水泵在 115–230 Vrms(50 或 60Hz)电压范围内的运行转速为 450 至 3450 RPM,随附 1.5 英寸与 2 英寸活接管件,额定 WEF 为 9.1、THP 为 2.2。

ENERGY STAR 援引的太平洋燃气电力公司(PG&E)研究测定:泳池机器人吸污机每年仅耗电 197 kWh,而由过滤主泵驱动的吸污机每年耗电 1,675 kWh,由增压泵驱动的吸污机每年耗电高达 2,989 kWh。

在结合我们的定制下沉式水疗池规划与尺寸指南为定制池壳匹配独立按摩喷嘴泵与过滤环路时,Pentair IntelliFlo3 VSF 安装指南指出吸水管管径应等于或大于回水管管径,且安装在吸水管上的阀门、弯头或三通距水泵吸入口的距离不应小于吸水管管径的 5 倍,例如 2 英寸管需要 10 英寸(25.4 cm)直管段。

将换水流量(GPM)与过滤器、燃气加热器、盐氯机及在线流量计相匹配

Pentair Clean & Clear Plus 纸芯过滤器的推荐流量与换水容量(6 小时 / 8 小时 / 12 小时,加仑)分别为:CCP240(240 平方英尺,竖向净空 56 英寸)= 90 GPM(32,400 / 43,200 / 64,800);CCP320(320 平方英尺,净空 62 英寸)= 120 GPM(43,200 / 57,600 / 86,400);CCP420(420 平方英尺,净空 68 英寸)= 150 GPM(54,000 / 72,000 / 108,000);CCP520(520 平方英尺,净空 74 英寸)= 150 GPM(54,000 / 72,000 / 108,000)。

Pentair Clean & Clear Plus 过滤器的最大工作压力为 50 psi,当压力表读数比初始洁净启动压力高出约 10 psi 或观察到流量明显下降时,应清洗滤芯。

Pentair Clean & Clear RP 单滤芯过滤器的住宅推荐过滤速率为每平方英尺 0.5 GPM,商用上限为每平方英尺 0.375 GPM:CNCRP 100(P/N 160354,100 平方英尺)住宅额定 100 GPM(6,000 GPH,6 小时 36,000 加仑,8 小时 48,000 加仑)、商用 38 GPM(2,280 GPH,6 小时 13,680 加仑,8 小时 18,240 加仑);CNCRP 150(P/N 160355,150 平方英尺)住宅 150 GPM(9,000 GPH,6 小时 54,000 加仑,8 小时 72,000 加仑)、商用 56 GPM(3,360 GPH,6 小时 20,160 加仑,8 小时 26,880 加仑);CNCRP 200(P/N 160353,200 平方英尺)住宅 150 GPM、商用 75 GPM(4,500 GPH,6 小时 27,000 加仑,8 小时 36,000 加仑)。

Pentair Triton 砂缸表 1 的过滤面积、额定流量与每日换水容量(按每日 4 次 / 3 次 / 2.4 次 / 2 次换水,加仑)为:TR40(1.9 FT²)= 38 GPM(13,680 / 18,240 / 22,800 / 27,360);TR60(3.1 FT²)= 63 GPM(22,680 / 30,240 / 37,800 / 45,360);TR100(4.9 FT²,按 15 GPM/FT² 计)= 74 GPM(26,640 / 35,520 / 44,400 / 53,280);TR100C / TR100C-3(4.9 FT²)= 98 GPM(35,280 / 47,040 / 58,800 / 70,560);TR140(7.1 FT²,按 15 GPM/FT² 计)= 106 GPM(38,160 / 50,880 / 63,600 / 76,320);TR140C / TR140C-3(7.1 FT²)= 141 GPM(50,760 / 67,680 / 84,600 / 101,520)。

Pentair Triton 砂缸安装说明建议 TR100 与 TR140 机型至少采用 2 英寸管路,TR100C-3 与 TR140C-3 机型至少采用 3 英寸管路,以尽量减小压力损失。

在 Pentair THS 系列高速砂缸中,充足的反冲洗流量约为每平方英尺过滤面积 15–20 GPM;当过滤器压力比洁净初始压力升高 10 psi 时,每个砂缸应反冲洗至少 3 至 5 分钟或直至排污视镜水流变清。

根据美国环保署(EPA)《WaterSense at Work》第 5.3 节转述的加州城市节水委员会(CUWCC)估算,水面蒸发、过滤器反冲洗与矿物质浓缩控制在加州泳池中分别占泳池耗水量的 56%、23% 与 21%。《WaterSense at Work》第 5.3 节的经验法则是当过滤器压力升高 5.0 至 10.0 psi(35 至 70 kPa)时即需进行清洗。

在回水干管下游,Hayward AquaRite S3 盐氯发生器必须在水流开关上游保留至少 12 英寸(25 cm)的直管段;若水流开关安装在电解槽之后,电解槽本身可计作这 12 英寸(25 cm)直管段。

Blue-White Industries F-300 皮托管亚克力流量计可在最高 50 PSI(3.4 Bar)压力下测量 Schedule 40 PVC 管中的 5–2,200 GPM 流量(或 PN 10 管中的 30–1,800 LPM),覆盖 1 英寸、1-1/4 英寸、1-1/2 英寸、2 英寸、2-1/2 英寸、3 英寸、4 英寸、6 英寸与 8 英寸管径。

水泵、过滤器、加热器与在线流量计的水力运行窗口

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设备组件与型号系列额定流量窗口(GPM)或 WEF / THP 指标换水容量或直管段/压力控制规则
变频与恒流泳池水泵IntelliFlo3 VSF 流量程序在 1.5 HP 机型上可在 20–90 GPM 间调节,在 3 HP 机型上可在 20–140 GPM 间调节,以自动维持设定流量。吸水管径应等于或大于回水管径,且泵前直管段不应小于 5 倍管径(2 英寸管需 10 英寸 / 25.4 cm 直管段)。
大面积纸芯过滤器Clean & Clear Plus 系列额定流量为:CCP240(240 平方英尺)90 GPM、CCP320(320 平方英尺)120 GPM、CCP420(420 平方英尺)与 CCP520(520 平方英尺)均为 150 GPM。Clean & Clear Plus 最大工作压力为 50 psi,当压力比初始启动压力升高约 10 psi 时应清洗滤芯。
高速砂缸过滤器Triton 砂缸额定流量为:TR40(1.9 FT²)38 GPM、TR60(3.1 FT²)63 GPM、TR100(4.9 FT²,按 15 GPM/FT² 计)74 GPM、TR100C 98 GPM、TR140(7.1 FT²,按 15 GPM/FT² 计)106 GPM、TR140C 141 GPM。THS 系列高速砂缸在压力比洁净压力升高 10 psi 时,需以约 15–20 GPM/平方英尺的流量反冲洗至少 3 至 5 分钟。
燃气加热器、盐氯机与在线流量计MasterTemp 表 1 规定最低流量分别为 175 与 200 型 20 GPM(76 LPM)、250 型 25 GPM(95 LPM)、300 型 30 GPM(114 LPM)、400 型 40 GPM(152 LPM),最大流量均为 120 GPM(454 LPM)。Hayward AquaRite S3 要求水流开关上游必须至少有 12 英寸(25 cm)直管段,若开关装在电解槽下游,电解槽可计作该 12 英寸(25 cm)直管段。
混凝土设备台上配备白色硬质 PVC 活接管件与红色手柄旁通球阀组的泳池加热设备
Pentair MasterTemp 表 1 设定 175 与 200 型最低水流量为 20 GPM(76 LPM)、250 型为 25 GPM(95 LPM)、300 型为 30 GPM(114 LPM)、400 型为 40 GPM(152 LPM),并规定当水流量超过最大 120 GPM(454 LPM)时应安装并调节手动旁通阀。

泳池换水率与水泵流量分步核算及调试清单

在锁定变频水泵的每日定时程序前,请牢记由于泳池水持续混合,单次换水仅过滤约 63% 的水体,两次换水过滤约 86%,需要接近四次完整换水才能过滤 98% 的水体。

  1. 按泳池容积核算目标换水流量(GPM):用泳池加仑数除以换水分钟数(换水小时数 × 60,其中 6 小时 = 360 分钟,12 小时 = 720 分钟),例如 25,000 加仑 ÷ 360 分钟 = 69 GPM(约 70 加仑/分钟)。
  2. 核查 Schedule 40 PVC 管路流量上限:保持吸水流速 <= 6.0 ft/s、回水流速 <= 8.0 ft/s,对应 1.5 英寸管(内径 1.590 英寸,面积 1.986 平方英寸)吸水 37 GPM / 回水 49 GPM,以及 2.0 英寸管(内径 2.047 英寸,面积 3.291 平方英寸)吸水 61 GPM / 回水 82 GPM。
  3. 确认水泵吸入口直管段净距:吸水管径应等于或大于回水管径,且安装在吸水管上的阀门、弯头或三通距水泵入口不应小于 5 倍吸水管径(例如 2 英寸管需 10 英寸或 25.4 cm 直管段)。
  4. 通过在线皮托管流量计读取实际 GPM:在适配 1 英寸至 8 英寸管径、最高耐压 50 PSI(3.4 Bar)、量程为 Schedule 40 PVC 管 5–2,200 GPM(PN 10 管 30–1,800 LPM)的 Blue-White F-300 亚克力流量计上核实运行流量。
  5. 核对过滤介质设计流量上限:确认水泵峰值 GPM 不超过 Pentair Clean & Clear Plus 的额定值——CCP240(240 平方英尺)90 GPM、CCP320(320 平方英尺)120 GPM、CCP420(420 平方英尺)与 CCP520(520 平方英尺)150 GPM。
  6. 满足加热器最低与最高流量区间:保持 Pentair MasterTemp 最低流量——175 与 200 型 20 GPM(76 LPM)、250 型 25 GPM(95 LPM)、300 型 30 GPM(114 LPM)、400 型 40 GPM(152 LPM),当水流量超过最大 120 GPM(454 LPM)时应安装并调节手动旁通阀。
  7. 按 5.0 至 10.0 psi 压升阈值维护过滤器:当压力比洁净初始压力升高 5.0 至 10.0 psi(35 至 70 kPa)时清洗滤芯或反洗砂缸,同时留意 WaterSense 转述的 CUWCC 加州估算:蒸发、反冲洗与矿物质控制分别占泳池耗水量的 56%、23% 与 21%。

常见问题解答

如何计算泳池换水时间(小时)与所需水泵流量(GPM)?

泳池换水时间(分钟)等于泳池加仑数除以流量(GPM),换水时间(小时)等于换水分钟数除以 60;在流量计读数为 70 GPM 的 25,000 加仑泳池中,25,000 除以 70 等于 357 分钟,357 除以 60 等于 5.95 小时(约 6 小时)。

完成一次泳池换水是否意味着池内每一滴水都被过滤了一遍?

不是;由于泳池水处于持续混合状态,一次换水仅过滤约 63% 的水体,两次换水过滤约 86%,需要接近四次完整换水才能过滤 98% 的水体,因此全天候(24/7)低速运行水泵往往效果更佳。

1.5 英寸、2 英寸与 2.5 英寸 Schedule 40 PVC 泳池管路的最大流量(GPM)是多少?

在吸水管流速 <= 6.0 ft/s、回水管流速 <= 8.0 ft/s 的上限下,1.5 英寸 Schedule 40 PVC 管(内径 1.590 英寸,面积 1.986 平方英寸)最高承载 37 GPM 吸水与 49 GPM 回水,而 2.0 英寸 Schedule 40 PVC 管(内径 2.047 英寸,面积 3.291 平方英寸)最高承载 61 GPM 吸水与 82 GPM 回水。

在日常换水过滤中降低变频水泵转速(RPM)能节省多少电力?

根据美国环保署与能源部 ENERGY STAR 泳池水泵指南,过滤仅需运行泳池吸污机一半的流量,将水泵转速降低一半即可使水泵耗电量降至原来的八分之一,而每天运行过滤器 6 小时相比 24 小时可减少 75% 的能耗。

技术参考资料与工程规范文献

  • CivicLive 市政水景教育公报,《How to Calculate Your Pool Turnover Rate》:换水分钟数 = 泳池加仑数 ÷ GPM,换水小时数 = 换水分钟数 ÷ 60(25,000 加仑 ÷ 70 GPM = 357 分钟 = 5.95 小时,即约 6 小时)。
  • 美国国家标准与技术研究院(NIST),《Special Publication 811 附录 B.9 换算系数》:立方英尺(ft³)转立方米(m³)系数为 2.831685 E-02,美制加仑(gal)转立方米(m³)系数为 3.785412 E-03,美制加仑转升(L)系数为 3.785412 E+00。
  • 美国联邦法规 10 CFR § 431.465(专用泳池水泵能效标准):0.711 hp <= hhp < 2.5 hp 的单相自吸式泳池过滤泵要求 WEF = -2.30 ln (hhp) + 6.59,hhp < 0.711 hp 要求 WEF = 5.55(当 hhp <= 0.13 hp)或 -1.30 ln (hhp) + 2.90(当 hhp 高于 0.13 hp)。
  • 美国环保署与能源部 ENERGY STAR 泳池水泵指南:过滤仅需吸污机一半的流量,水泵转速降低一半可使能耗降至八分之一,每天运行过滤器 6 小时相比 24 小时可减少 75% 能耗。
  • 加州城市节水委员会(CUWCC)估算(见美国环保署 EPA《WaterSense at Work》第 5.3 节转述):水面蒸发、过滤器反冲洗与矿物质浓缩控制在加州泳池中分别占泳池耗水量的 56%、23% 与 21%。《WaterSense at Work》第 5.3 节经验法则:过滤器压升达 5.0 至 10.0 psi(35 至 70 kPa)时需进行清洗。
  • Pentair Water Pool and Spa,《IntelliFlo3 VSF 变频恒流泵安装与用户指南》:3 HP 机型(THP 3.0)额定 WEF 为 7.1,1.5 HP 机型(THP 1.5)额定 WEF 为 9.4。
  • Pentair Water Pool and Spa,《SuperFlo VS / SuperFlo VST 变速水泵业主手册》:在 115–230 Vrms(50 或 60Hz)下运行转速为 450 至 3450 RPM,配 1.5 英寸与 2 英寸活接管件,额定 WEF 9.1、THP 2.2。
  • Pentair Water Pool and Spa,《Clean & Clear Plus 纸芯过滤器安装与用户指南》:推荐流量分别为 CCP240(240 平方英尺)90 GPM(6/8/12 小时换水容量 32,400 / 43,200 / 64,800 加仑)、CCP320(320 平方英尺)120 GPM(43,200 / 57,600 / 86,400 加仑)、CCP420(420 平方英尺)与 CCP520(520 平方英尺)150 GPM(54,000 / 72,000 / 108,000 加仑)。
  • Pentair Water Pool and Spa,《Triton II 与 Triton C 大容量砂缸手册》:表 1 额定流量分别为 TR40(1.9 FT²)38 GPM、TR60(3.1 FT²)63 GPM、TR100(4.9 FT²,按 15 GPM/FT² 计)74 GPM、TR100C / TR100C-3 98 GPM、TR140(7.1 FT²,按 15 GPM/FT² 计)106 GPM、TR140C / TR140C-3 141 GPM。
  • Pentair Water Pool and Spa,《MasterTemp 泳池与水疗池加热器安装与用户指南》:表 1 规定最大流量为 120 GPM(454 LPM),最低流量分别为 175 与 200 型 20 GPM(76 LPM)、250 型 25 GPM(95 LPM)、300 型 30 GPM(114 LPM)、400 型 40 GPM(152 LPM)。
  • Blue-White Industries,《F-300 皮托管亚克力流量计技术规格与泳池流量计算器》:在最高 50 PSI(3.4 Bar)压力下测量 Schedule 40 PVC 管中 5–2,200 GPM(PN 10 管中 30–1,800 LPM)的流量,适配 1 英寸、1-1/4 英寸、1-1/2 英寸、2 英寸、2-1/2 英寸、3 英寸、4 英寸、6 英寸与 8 英寸管径。