Расчет кратности воздухообмена для бассейна

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

Вентиляция бассейна

Особенности системы вентиляции бассейна

Учитывая особые условия эксплуатации здания, к системе вентиляции бассейна предъявляются специфические требования:

• температура воздуха должна поддерживаться на 2-3 °C выше по сравнению с температурой воды;
• уровень относительной влажности — от 50 до 60%;
• не должно возникать сквозняков в помещениях, где находятся люди.

Это позволяет создать комфортные условия пребывания в бассейне для людей, обеспечить удаление избыточной влаги и уменьшить испарение воды.

Для достижения таких параметров требуется устройство вентиляции бассейна приточно-вытяжного типа, которая будет поддерживать максимальный уровень воздухообмена с распределением потоков воздуха вдоль потолка и стен помещений. При этом скорость движения воздуха над поверхностью воды и по периметру чаши бассейна должна быть минимальной.

Объем поступающего свежего воздуха должен быть меньше, чем объем удаляемого отработанного воздуха. Это создает необходимый подпор, который предотвращает распространение влаги в соседние помещения. Обычно схема вентиляции в бассейне включает рекуператор, который обеспечивает частичный предварительный нагрев поступающего воздуха, за счет тепла отводимого воздушного потока. Это позволяет использовать для подогрева воздуха менее мощный калорифер и дает экономию электроэнергии в холодное время года до 50-70%.

Также может предусматриваться установка стационарного или мобильного осушителя, который позволяет поддерживать требуемый уровень влажности воздуха. При работе осушителя также выделяется тепло, что позволяет поддерживать дополнительный подогрев воздуха.

Нормативные требования к вентиляции бассейна

Нормы воздухообмена и другие важные параметры, которые должны учитываться при проектировании вентиляции бассейна, установлены нормативными документами СП 31 «Бассейны для плавания» и Р НП АВОК 7.5-2012 «Обеспечение микроклимата и энергосбережение в крытых плавательных бассейнах. Нормы проектирования».

В соответствии с этими документами температура воды в бассейне должна поддерживаться в диапазоне 24-28 °С. Температура воздуха должна быть на 1-2 °C выше температуры воды (26-30 °С). Не допускается прогрев воздуха выше 35 °С. Оптимальный уровень относительной влажности составляет 55%.

Нормативная кратность воздухообмена в зале ванны бассейна составляет 4. Это означает, что за 1 час требуется приток воздуха, в 4 раза превышающий объем помещения. Также устанавливаются нормы притока свежего воздуха в абсолютных значениях. Так, в зал ванны бассейна приток должен быть не менее 80 м3 в час на одного занимающегося и не менее 80 м3 в час на одного зрителя. Скорость движения воздуха должна быть не более 0,2 м/с. В подготовительных залах должна быть обеспечена кратность воздухообмена, равная 1, со скоростью движения воздуха не более 0,5 м/с.

Качественные характеристики воздушной среды

От системы вентиляции бассейна требуется поддержание определенных параметров качества воздушной среды в соответствии с требованиями Р НП АВОК 7.5-2012. В том числе должны поддерживаться:

• температура;
• влажность;
• объем поступления свежего воздуха;
• соотношение притока и отведения;
• плиматических условиях средней полосы его также можно использовать. Однако в дождливую и жаркую погоду наружный воздух может быть слишком влажным, что не позволит использовать метод.

Наиболее эффективным и универсальным является метод конденсационного осушения на поверхности испарителя. Этот метод применяется в осушителях, которые применяются для оборудования вентиляции бассейнов. Осушитель представляет собой холодильный контур, который встраивается в вентиляционную установку. Он передает тепло от удаляемого воздуха к приточному, за счет чего уменьшается уровень его влажности. Дополнительным эффектом является нагрев приточного воздуха. В летний период хладагент может циркулировать в обратном направлении, что обеспечивает охлаждение притока.

Необходимый объем поступления свежего воздуха в помещение устанавливается в соответствии с санитарными нормами. Он должен составлять не менее 80 м3 в час на одного занимающегося в бассейне. При наличии зрителей на каждого из них должно приходится не менее 20 м3 в час приточного воздуха. Также при расчете притока в ходе разработки проекта вентиляции бассейна необходимо учитывать фактор ассимиляции влаги. В летний период из-за меньшей разности содержания влаги между внутренним и наружным воздухом объем притока должен быть больше чем зимой.

Соотношение притока и отведения рассчитывается таким образом, чтобы при работе системы вентиляции в помещении создавалось небольшое разрежение. За счет этого предотвращается распространение влаги в помещения, прилегающие к залу ванны бассейна. Для создания такого разрежения достаточно, чтобы отведение превышало приток на 10-15%.

Система вентиляции бассейна должна обеспечивать постоянную подвижность воздуха. Если в жилых или офисных помещениях вентиляцию можно отключать на определенное время, то в бассейне это недопустимо. В случае прекращения движения воздуха на охлажденных поверхностях, температура которых ниже точки росы, сразу же образуется конденсат. Важным моментом при проектировании вентиляции бассейна является правильная установка воздухораспределительных устройств. Они должны быть размещены так, чтобы направлять воздушный поток вдоль охлажденных поверхностей, например, вдоль окон. Над поверхностью воды же скорость движения воздуха должна быть минимальной и исключается образование сквозняков. Это позволяет предотвратить интенсивное испарение воды из бассейна и поддерживать комфортные условия для купающихся.

Работа вентиляционных установок

Для оборудования систем вентиляции бассейнов используются специальные вентиляционные установки. Обычно они имеют два основных режима функционирования: рабочий (дневной) и дежурный (ночной).

Рабочий режим используется во время работы бассейна, когда в его зале присутствуют люди. В этом режиме приточная система вентиляции должна обеспечивать поступление в помещение заданного по проекту объема свежего воздуха, который рассчитывается на основе санитарных норм. Осушение может обеспечиваться путем ассимиляции влаги наружным воздухом или совместным действием ассимиляции и конденсационного осушения. Во втором случае комбинированный способ осушения позволяет повысить эффективность удаления избыточной влаги при меньших энергозатратах на работу системы.

Дежурный режим задействуется в период, пока бассейн закрыт. Он не предусматривает постоянную подачу в помещение свежего воздуха, что позволяет не расходовать энергию на его нагрев. Система работает в режиме рециркуляции, перемещая по кругу воздушные массы внутри помещения. Уровень относительной влажности контролируется автоматикой, которая при его чрезмерном повышении включает конденсационный осушитель. Если вентсистема не оборудована конденсационным осушителем, то автоматика включает подачу уличного воздуха в необходимом объеме для обеспечения ассимиляции влаги. Также в дежурном режиме может предусматриваться автоматическое настраиваемое проветривание, которое предусматривает кратковременную подачу наружных воздушных масс. За счет этого поддерживается свежесть воздуха в помещении и не накапливаются неприятные запахи.

Помимо рабочего и дежурного, некоторые вентиляционные системы могут иметь аварийный режим. Он задействуется при выходе из строя осушителя и резком увеличении уровня влажности сверх нормативного значения. При аварийном режиме повышается приток свежего воздуха, что обеспечивает усиленную ассимиляцию влаги и позволяет снизить уровень относительной влажности в помещении.

Современные приточно-вытяжные вентиляционные установки для бассейнов оснащаются цифровой автоматической системой. В таких установках режимы работы настраиваются однократно при выполнении пусконаладочных работ. При дальнейшей эксплуатации не требуется изменение настроек, достаточно только переключать рабочий и дежурный режим. Если вентиляционная установка имеет более простую автоматику, а также при использовании неспециализированной установки во время эксплуатации системы пользователь должен задавать нужные настройки, например, изменять скорость вентилятора, устанавливать уровень влажности и т.д. в зависимости от внешних факторов. Недостаточный уровень автоматизации не позволяет добиться оптимального энергопотребления с обеспечением наиболее комфортных микроклиматических условий.

Рекуперация при вентиляции бассейна

Рекуператор — выполненный в виде стального короба теплообменник, внутреннее пространство которого формируют каналы, разделенные тонкой листовой сталью. По этим каналам движутся потоки подаваемого в помещение уличного воздуха и отводимого из помещения отработанного воздуха. В результате движения встречных потоков происходит процесс теплообмена. Тепло от отработанного воздуха передается поступающему внутрь воздушному потоку. Рекомендуется использование рекуператоров, пластины которых имеют пластиковое покрытие, которое защищает металл от коррозии.

Применение рекуператора позволяет частично нагревать уличный воздух, который подается в помещение бассейна в холодное время года, за счет тепла отводимого воздуха. Это дает существенную экономию электроэнергии на нагрев воздушных масс. Однако нужно учитывать, что использование такой установки дает оптимальный эффект для бассейнов с площадью водяного зеркала не менее 40 квадратных метров. Это связано с особенностями эксплуатации вентиляционной системы бассейна, которая работает в летнем и зимнем, а также в дневном и ночном режимах.

Летом производится забор теплого и влажного воздуха с улицы, поэтому его дополнительный нагрев не требуется и подача осуществляется в обход рекуператора. Влагосодержание воздуха летом достигает 12,8 г/кг и более, что требует увеличения объема его подачи для поддерживать нормальную относительную влажность в помещении.

Зимой в помещение бассейна нагнетается холодный воздух, который необходимо предварительно нагревать. Его влагосодержание составляет обычно не более 0,39 к/кг, поэтому объем необходимой подачи снижается в несколько раз. Например, для бассейна с площадью водяного зеркала 25 квадратных метров в летний период требуется подача свежего воздуха около 3000 м3/ч. Зимой же это значение снижается в 7,5 раз до 400 м3/ч. Окупаемость рекуператора обеспечивается при прокачивании объема уличного воздуха от 1000 м3/ч. Такой объем подачи зимой необходим для бассейнов с водяной поверхностью не менее 40 м2. При этом срок окупаемости составит не менее 2 лет.

Стоит хорошо подумать и покупать рекуператор для бассейна только с пластифицированными пластинами. Они защитят рекуператор от влаги. А окупаемость рекуператора наступает как минимум через 2 года использования.

Если вы действительно хотите экономить тепло в системе вентиляции, предусмотрите жалюзи для закрытия зеркала воды бассейна в нерабочее время. Так вы сможете снизить влаговыделения бассейна, а значит уменьшить и объем воздуха, и потребление системы вентиляции на 70%.

Типы вентиляционных установок

Для вентиляции бассейна сегодня могут использоваться два типа вентиляционных установок:

Приточно-вытяжная с обводным каналом;

Раздельные приточная и вытяжная.

В приточно-вытяжных установках с обводным каналом используются циркуляционный контур (обводной канал), в котором может выполняться подмес удаляемого воздуха к уличному с целью его осушения и дополнительного подогрева. Такие установки эффективны для бассейнов с площадью водяного зеркала от 80 м2.

Использование раздельных приточной и вытяжной установки упрощает размещение вентиляционного оборудования. Установки могут быть разнесены на любое необходимое расстояние. Их можно легко разместить в скрытых местах с удобным доступом для обслуживания и ремонта. На решетке вытяжной установки монтируется греющий кабель, который предотвращает образование сосулек зимой.

Заказать вентиляцию бассейна

Компания «Акрукс-Про» оказывает полный комплекс услуг по внедрению систем вентиляции бассейнов любого размера. Мы выполняем проектирование, подбор оборудования и комплектацию систем, выполняем монтажные и пусконаладочные работы. Также наши специалисты обеспечивают профессиональное обслуживание установленных систем в течение всего срока использования. При создании систем используется только оригинальное оборудование ведущих производителей, применяются эффективные схемы компоновки. За счет этого достигается высокая производительность, надежность и экономичность вентиляции во всех рабочих режимах и в любое время года.

• Высокая квалификация специалистов и большой опыт реализации крупных инженерных проектов позволяют нам гарантировать заказчика качественный результат и оперативность исполнения.одвижность воздуха.

Температура воздуха — один из важнейших параметров, который определяет не только комфорт, но и интенсивность испарения воды в бассейне. Поэтому воздух не должен прогреваться более чем на 1-2 °C по сравнению с водой. Подаваемый в помещение воздух в простых прямоточных системах нагревается при помощи электрического или водяного калорифера. Приточно-вытяжная вентиляция бассейна дополнительно может быть оборудована рекуператором пластинчатого типа или тепловым насосом. В зависимости от климатических условий может возникнуть необходимость понижения температуры подаваемого воздуха. В этом случае приточная вентиляция бассейна комплектуется охладителем.

Влажность воздуха также имеет большое значение. Она оказывает влияние на срок службы конструкций и элементов отделки помещения бассейна. При длительном превышении нормального уровня влажности образование конденсата приводит к появлению плесени и ржавчины. Относительная влажность воздуха в значительной мере зависит от его температуры. Так, уменьшение температуры на 1 °C способствует увеличению влажности на 3,5%. Необходимо поддерживать влажность в помещении бассейна в пределах 40-65%.

Уменьшение влажности может достигаться методом ассимиляции влаги наружным воздухом и методом конденсационного осушения на поверхности испарителя. Зачастую в системах вентиляции предусматривается комбинированное использование этих способов.

Ассимиляция влаги наружным воздухом предусматривает подачу свежего воздуха с пониженным уровнем влажности и отведение влажной воздушной массы из помещения. Метод ассимиляции эффективно понижает влажность в зимний период благодаря минимальному влагосодержанию воздуха при отрицательной температуре. Летом в к

Источник