Исходные данные для расчета вентиляции бассейна

Системы и оборудование для вентиляции бассейна

Многие пользователи считают, что инженерные системы бассейна — это сети для подведения, подготовки и слива воды. Отчасти это верно, но относится только к открытым (уличным) чашам.

Крытые бассейны нуждаются в более сложном комплексе инженерных систем, одной из которых является вентиляция.

Когда нужна вентиляционная система, какие функции она выполняет?

Вентиляция — это система подачи свежего потока и отведения отработанного воздуха. Она является обязательным элементом для крытых бассейнов, поскольку имеет более широкий перечень функций:

• нормативный воздухообмен (замена отработанного воздуха свежим);
• подогрев и поддержание внутренней температуры;
• удаление избыточной влажности и теплоты (если бассейн находится в сауне или другом специальном помещении).

Для решения всех этих задач требуется многофункциональная вентиляционная установка или комплект специализированного оборудования, собранный по отдельности.

Нормы воздухообмена

Объем приточного воздуха для помещений бассейнов определен в СП 310.1325800.2017 (приложение И).

Нормативы воздухообмена выбираются по двум позициям:

1. По количеству людей (для плавающих требуется 80 м3/час, для присутствующих — 20 м3/час).
2. По кратности воздухообмена (это упрощенный подход, используется для сравнительно небольших помещений).

Первый способ применяют для больших бассейнов с множеством одновременно купающихся людей, второй — для малых чаш. Кроме этого, нормативы требуют соблюдения следующих требований:

• температура воздуха должна быть на 1-2 °С выше температуры воды (но не больше 35°С, чтобы не возникало ощущение духоты);
• скорость воздушных потоков — 0,2 м/с (не выше);
• влажность воздуха должна быть в пределах 50-65 %;
• оптимальная температура приточного воздуха должна составлять 26-28°С.

Примеры расчета

Расчет вентиляции бассейна — сложная задача, но для сравнительно небольших частных бассейнов она значительно упрощается.

Используется метод кратности, формула которого проста: L = Vпом ⋅ Kp (м3/ч), где:

• L — количество приточного воздуха (м3/ч);
• Vпом — объем помещения (м3);
• Kp — кратность воздухообмена (1/ч).

Алгоритм расчета по кратности:

• определяют объем помещения;
• умножают объем на кратность.

Для частных бассейнов принято использовать 2-кратную схему воздухообмена, когда весь объем воздуха в помещении обновляется 2 раза в час.

Например, есть бассейн в павильоне размером 5 × 8 × 3,5 м. Тогда объем будет равен: 5 × 8 × 3,5 = 140 м3. При двукратном обновлении потребуется объем приточного воздуха: 140 × 2 = 280 м3.

Полученное значение является минимальной производительностью приточной вентиляционной установки для данного бассейна.

В данном случае не следует выбирать оборудование с большим запасом мощности, как это делается при расчете других систем. Превышение объемов притока изменит микроклимат и создаст возможность для появления конденсата.

Варианты для резервуара в частном доме

Для бассейна частного дома необходимо одновременное использование двух основных систем:

Это базовые системы, работающие в связке. Их параметры должны соответствовать друг другу, иначе в помещении возникнет пониженное давление (эффект «хлопающих дверей») или избыточное давление с повышенной влажностью.

Кроме этого, надо учесть наличие окон и установить под ними решетки с обдувом стекол сухим теплым воздухом. Это позволит избавиться от конденсата. Избыточную влажность, возникающую при высоких температурах воды (например, для детской или семейной чаши), выводят с помощью вытяжки или устанавливают осушители.

Существуют разные варианты готовых вентиляционных комплексов. Они предпочтительнее сборных систем, так как параметры всех устройств оптимальным образом подходят друг к другу.

Стандартные схемы

Стандартные схемы вентиляции состоят из двух совмещенных систем притока и вытяжки, а также дополнительных устройств для выполнения смежных функций. Как правило, для бассейнов выбирают комплексы с расширенным функционалом, поскольку задачи вентиляции здесь значительно сложнее и многообразнее, чем в обычных жилых помещениях.

Приходится не только обеспечивать нормативный воздухообмен, но и регулировать влажность, обеспечивать комфортабельный микроклимат, избавляться от конденсата. В продаже есть готовые комплекты разного состава и назначения, способные работать в частных бассейнах любой величины и специфики.

Выбирая подходящий комплект, надо учесть особенности и тип бассейна, размер зеркала воды и прочие индивидуальные показатели. Анализируя свойства чаши и объем помещения, подбирают наиболее эффективную вентиляционную установку.

Приточно-вытяжная

Это самый простой вариант, обеспечивающий подачу свежего воздуха и параллельно производящий вывод отработанного. Полная замена всего объема должна производиться не менее 2 раз в час (специалисты в таких случаях говорят — кратность воздухообмена равна 2).

Для крупных бассейнов с большим количеством людей кратность увеличивают до 3-3,5 (точнее можно определить по индивидуальным нормативам притока для 1 человека).

Конструкция приточно-вытяжного агрегата состоит из двух линий:

1. Приточная. Вентилятор гонит воздух внутрь помещений. Поток проходит предварительную очистку от пыли и твердых частиц, поступающих снаружи. В помещение воздух поступает через систему решеток, уменьшающих скорость и энергию потока. Это необходимо, чтобы у пользователей не возникало ощущения сквозняков.
2. Вытяжная. Она отводит отработанный воздух, насыщенный влагой. Производительность вытяжки для частных бассейнов должна соответствовать параметрам притока для уравнивания давления и исключения появления конденсата или ощущения духоты.

Для каждой линии используется собственный вентилятор центробежного (реже осевого) типа с заданной производительностью. Регулировку производят с помощью шторок или специальных клапанов, установленных в воздуховодах.

Еще одной функцией вентиляции является обогрев. Он реализуется с помощью калориферов, установленных на приточной линии сразу после фильтров. Если гнать по воздуховодам холодный воздух, они станут центрами оседания конденсата, что недопустимо.

Регулировка температуры производится путем подмешивания в нагретый поток некоторого количества холодного воздуха по команде датчиков температуры.

Комбинированная с осушителем

Комбинированная вентиляционная установка с осушителем воздуха представляет собой приточно-вытяжную систему, в составе которой имеется устройство для удаления избыточной влажности.

Устройство: влажный воздух пропускают через радиатор испарителя, где водяной пар оседает на холодных поверхностях и стекает в поддон для конденсата (на более жестких режимах влага застывает и превращается в слой наледи, требующий периодического оттаивания).

Осушитель помогает избавиться от излишков влаги, а остальное выводится вместе с вытяжным потоком. Этот комплекс используют в небольших бассейнах с высокими температурами (детские или семейные бассейны, чаши в саунах и т.п.).

Комбинированная с осушителем и кондиционером

Комбинированные вентиляционные системы с осушителем и кондиционером используются в бассейнах средней величины, где требуется не только осушение, но и уменьшение температуры воздуха.

Осушение приточного потока совмещают с его охлаждением (при необходимости — с подогревом), в результате чего обеспечивается оптимальные параметры воздуха внутри помещения. Отработанный поток выводится обычным способом — с помощью вытяжных линий, приемные решетки которых равномерно распределяют по всему помещению.

Вентиляционные установки

Вентиляционные установки для бассейнов — это моноблочные агрегаты, предназначенные для обеспечения воздухообмена в помещениях разной величины. Основным узлом является блок с вентиляторами и дополнительными устройствами (фильтры, нагреватели). Он подключается к системам воздуховодов, проложенным по всей площади помещения.

Расположение каналов выполняется так, чтобы обеспечивался максимально эффективный забор отработанного воздуха с избыточной влажностью, а взамен подавался приточный свежий поток, чистый и нагретый до нужных значений.

Выбор установки производится исходя из параметров помещения — объема, размеров чаши, других показателей. Преимуществом готовых агрегатов является соответствие характеристик всех узлов, возможность настройки разных режимов, высокая ремонтопригодность.

С рекуперацией

Рекуперация — процесс отбора тепловой энергии у выводимого (вытяжного) потока. Вентиляционные установки с отделением рекуперации позволяют экономить на подогреве, повторно используя до 50% тепловой энергии, которая в обычных условиях теряется.

С конструкционной точки зрения, рекуператор — это теплообменник типа «воздух-воздух». Здесь используются разные методики передачи тепла — в некоторых моделях установлены пластинчатые конструкции, где воздушные потоки не смешиваются.

Использование рекуператоров оправдано только в крупных бассейнах. Для эффективной работы устройства требуется производительность не менее 1000 м3/ч, что для небольших частных бассейнов требуется редко.

Кроме этого, в летнее время применение рекуператоров практически исключается, так как влажность наружного воздуха примерно в 7 раз выше. Для эффективного вывода влаги изнутри приходится изменять режим вентиляции, повышая объемы притока. Рекуператор в таких условиях становится попросту не нужен.

Видео-обзор энергосберегающей системы вентиляции с рекуператором в бассейне:

Как происходит проектирование?

Проектирование вентиляции в частном бассейне — это процесс определения параметров помещения, количества испаряемой влаги и числа пользователей, одновременно присутствующих в бассейне (не только купающихся, но и посетителей).

По результатам произведенного анализа делается расчет производительности вентиляции и выбирается оборудование с наиболее подходящими показателями.

Порядок действий:

1. Определение объема помещения.
2. Подсчет количества пользователей.
3. Расчет воздухообмена, определение объема приточного воздуха и соответствующей вытяжки.
4. Подбор вентиляционного оборудования, производительность которого соответствует расчетным показателям.

Стоимость работ под ключ

Заказать расчет и монтаж вентиляционной системы под ключ можно в любой специализированной фирме, выполняющей подобные работы.

Стоимость работ будет зависеть от сложности, размеров и других параметров помещения. Кроме этого, на цену повлияют дополнительные функции — рекуперация, осушение, использование сложных автоматических систем управления режимом.

Средняя стоимость выполнения заказа начинается от 70 000 руб. (без учета стоимости оборудования). Необходимо составлять договор только с официальными подрядчиками, дающими гарантию на свою работу. Иначе можно зря потратить деньги и получить массу проблем с конденсатом, сквозняками и другими проблемами.

Заключение

Вентиляция бассейна играет более значимую роль, чем в жилых помещениях. Она выполняет функции нагрева, удаления излишков влажности, регулирует микроклимат и обеспечивает максимальный комфорт для пользователей.

Для соблюдения нормативных требований, перед приобретением подходящего комплекса надо выполнить расчеты.

Источник

Пример расчета воздухообмена в помещении бассейна

Пример расчета воздухообмена в помещении бассейна Письменную заявку просим Вас отправить на email mail@airclimat.ru или через форму на сайте.

Плавательные бассейны эксплуатируют обычно круглый год. Температура воды в ванне басcейна составляет tw = 26°C, а температура воздуха в рабочей зоне tв = 27°С при относительной влажности 65% в теплый. Открытая поверхность воды, мокрые ходовые дорожки отдают в воздух помещения большое количество водяных паров. Обычно, большая площадь остекления создает условия для мощного потока солнечной радиации.

Расчет воздухообмена в теплый период желательно выполнять по параметрам Б и в холодный тоже по Б.

Помещение бассейна оборудуется системой водяного отопления, полностью снимающей тепловые потери помещения. Для предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности окон, отопительные приборы должны устанавливаться непрерывной цепочкой под окнами, с тем, чтобы внутренняя поверхность стекол была нагрета на 1-1,5°С выше температуры точки росы.

Температуру точки росы tт.р удобно вычислять по эмпирической формуле:

либо сканировать с J-d диаграммы. Для теплого периода tт.р = 18°С, для холодного tт.р = 16°С.

• На испарение воды затрачивается значительное количество тепла из воздуха помещения.
• Температура поверхности воды на 1°С ниже температуры в ванне.
• Подвижность воздуха в помещении бассейна должны составлять величину и быть уж ни как не выше V = 0,2 м/с по оси приточной струи у входа ее в рабочую зону.
• Конструктивно ванна бассейна окружена ходовыми дорожками с электро или теплоподогревом и температура их поверхности составляет tо.д = 31°С.

Пример расчета

На конкретном примере рассчитаем воздухообмен для помещения бассейна.

Исходные данные:

Район строительства: Московская область.

• Теплый период: tн = 26,3° С, iн = 54,7 кДж/кг, dн = 11,0 г/кг.
• Холодный период: tн = -28° С, iн = -27,6 кДж/кг, dн = 0,35 г/кг.
• Геометрические размеры и площадь ванны бассейна: 6 х 10 м = 60 м2.
• Площадь обходных дорожек: 36 м2.
• Размеры помещений: 10 х 12 м = 120 м2, высота 5 м.
• Число пловцов: N = 10 человек.
• Температура воды: tw = 26° С.
• Температура воздуха рабочей зоны: tв = 27° С.
• Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения: ty = 28° С.
• Тепловые потери помещения: 4680 Вт.

Расчет воздухообмена в теплый период года

Поступления явной теплоты

1. Поступления теплоты от освещения в холодный период года:

Qосв = Fпл × Е × qосв × ɲocв = 120 × 150 × 0,076 × 0,45 = 620 Вт

2. Поступления теплоты от солнечной радиации

3. Поступления теплоты от пловцов:

Qпл = qя × N (1 — 0,33) = 60 × 10 × 0,67 — 400 Вт, где коэффициент 0,33 — доля времени, проводимая пловцами в бассейне.

4. Поступления теплоты от обходных дорожек:

Qя.о.д = αо.д × Fо.д(tо.д — tв) = 10 × 36(31 — 27) = 1440 Вт, где αо.д = 10 Вт/(м2.°С) — коэффициент теплоотдачи обходных дорожек.

5. Потери теплоты на нагрев воды в ванне:

Qв = α × Fв (tв — tпов) = 4× 60(27 — 25) = 480 Вт, где α = 4,0 Вт/(м2.оС) — коэффициент теплоотдачи от воды к воздуху.

tпов = tw — 1°С = 26 -1 = 25° С — температура поверхности воды.

6. Избытки явной теплоты (днем):

ΣQя = Qc.p. + Qпл + Qo.д — Qв = 2200 + 400 + 1440 — 480 = 3560 Вт.

1. Влаговыделения от пловцов:

Wпл = q × N(1 — 0,33) = 200 × 10 (1 — 0,33) = 1340 г/ч.

2. Поступление влаги с поверхности бассейна (кг/ч):

где А — коэффициент, учитывающий интенсификацию испарения с поверхно­сти воды при наличии купающихся по сравнению со спокойной поверхностью. Для оздоровительных плавательных бассейнов А = 1,5; F = 60 м2 — площадь зеркала воды; σисп — коэффициент испарения (кг/(м2.ч)),

σисп = 25 + 19× v, где v — подвижность воздуха над ванной бассейна, v = 0,1 м/с;

σисп = 25 + 19× 0,1 = 26,9 кг/(м2.ч);

dв = 13,0 г/кг при tв = 27° С и φв = 60%; dw = 20,8 г/кг при φ = 100% и tпов = tw — 1°С.

Температура поверхности ванны: tпов = 26 — 1 = 25° С.

3. Поступление влаги с обходных дорожек.

Площадь смоченной части обходных дорожек составляет 0,45 от общей пло­щади дорожек. Количество испаряемой влаги (г/ч):

Wо.д = 6,1 (tв — tмт) × F,

Wо.д = 6,1(27 — 20,5) × 36× 0,45 = 650 г/ч.

4. Суммарное поступление влаги:

W = Wпл + Wб + Wо.д = 1,34 + 18,9 + 0,65 = 20,9 кг/ч.

1. ΣQп = Qcкр.б + Qскр.од + Qскр.пл + 3,6 ΣQя (кДж/ч), где

• Qcкр.б = Wб× (2501,3 — 2,39× tпов) = 18,9 × (2501,3 — 2,39 × 25) = 46 140;
• Qскр.од = Wо.д (2501,3 — 2,39 × tод) = 0,65(2501,3 — 2,39 × 31) = 1580;
• Qскр.пл = N(qпол — qяв) × 3,6;
• Qскр.пл = 0,67 × 10 × (197 — 60) × 3,6 = 3300;

ΣQп = 46 140 + 1580 + 3300 + 3.6 × 3560 = 63 800.

2. Тепловлажностное отношение:

Ha i-d-диаграмме на пересечении луча процесса Ԑ, построенного из точки В, и линии dн — const лежит точка П, а на пересечении луча Ԑ с изотермой ty = 28° С — точка У (рис. 1).

Точки	t, °С	J, кДж/кг	D, г/кг	φ, %
В	27	61	13	60
У	28	67	15	65
П	25,6	53,5	11	52
Н	26,3	54,7	11	52

3. Воздухообмен, рассчитанный по влаговыделениям:

4. Воздухообмен рассчитанный по полной теплоте:

5. Нормативный воздухообмен:

Lн=N × 80 м3/ч = 10 × 80 = 800 м3/ч = 960 кг/ч, что значительно меньше расчетного.

Наружный воздух в наиболее жаркое время дня должен быть охлажден в воз­духоохладителе до 25,6°С, чтобы не допустить возрастания температуры воздуха в бассейне до 30° С. В ночные часы температура наружного воздуха понижа­ется на 10,4° С (точка H1), поэтому необходим нагрев воздуха или утилизация теплоты.

Требуемое количество холода:

Qx = Gп (iн — iп) = 4100 (54 — 51) = 12 300 кДж/ч = 3,4 кВт.

Расчет воздухообмена в холодный период года

Относительная влажность φв = 50%, влагосодержание dв = 10,8 г/кг; осталь­ные параметры совпадают с параметрами теплого периода (вместо Qс.р. учиты­вают Qосв).

1. Поступления явной теплоты:

ΣQя = Qосв+ Qпл+ Qо.д + Qв = 620 + 400 + 1440 — 480 = 1980 Вт.

2. Поступления влаги:

от пловцов Wпл = 1340 г/ч (по ТП);

с поверхности бассейна

с обходных дорожек

Wо.д = 6,1 × (27 — 19) × 36 × 0,45 = 790 г/ч.

Общее поступление влаги:

W = Wпл + WБ + Wод = 1,34 + 24,2 + 0,79 = 26,3 кг/ч.

3. Полная теплота (кДж/ч):

ΣQп = Qcкр.б + Qскр.од + Qскр.пл + 3,6×ΣQя, где

• Qcкр.б = 24,2 (2501,3 — 2,39 × 25) = 59 080 кДж/ч;
• Qскр.од = 0,79 (2501,3 — 2,39 × 31) = 1920 кДж/ч;
• Qскр.пл = 3300 кДж/ч (по ТП);

ΣQп = 59080 + 1920 + 3300 + 3,6 × 1980 = 71400 кДж/ч.

4. Тепловлажностное отношение:

5. Построение процесса и определение воздухообмена.

На i-d-диаграмме через точку В проводят луч процесса Ԑ. На пересечении луча с линией dн = const получают точку К

В холодный период применяют рециркуляцию воздуха.

Изменение влагосодержания в рабочей зоне в холодный период принято по теплому периоду:

Δdр.з = dв — dн = 13- 9,9 = 3,1 г/кг.

Влагосодержание смеси приточного воздуха в холодный период года:

dсм = dв-Δdр.з = 10,8 — 3,1 = 7,7 г/кг.

На пересечении линий dсм и Ԑ лежит точка С, совпадающая с точкой П, ко­торая была получена в расчете для теплого периода.

Влагосодержание удаляемого воздуха:

На пересечении линий dy и Ԑ лежит точка У.

Точки	t, °С	J, кДж/кг	D, г/кг	φ, %
В	27	55	10,8	50
У	27,5	64	14,1	63
П, С	26,3	46	7,7	37
К	25	26	0,35	3
Н	-28	-27,3	0,35	84
МТ	19	55	14	100

Количество приточного наружного воздуха можно определить из материаль­ного баланса:

что больше нормативной величины Gн = 960 кг/ч. Следует предусмотреть ути­лизацию теплоты удаляемого воздуха.

Регулирование выполняется по температуре и относительной влажности в ра­бочей зоне бассейна.

Источник