Тепловой баланс для помещения бассейна
Задача 3
Тепловой баланс для помещения бассейна.
1. Теплопоступления от людей.
Чаще всего при расчетах тепловыделений от людей пользуются табличными данными. В этом случае тепловыделения определяют по формуле:
где 
— тепловыделения одного взрослого мужчины. По таблице №1 определяем – при, 
, легкой работе тепловыделения взрослого мужчины 145 Вт.
— количество людей.
Для пловцов в бассейнах вводится поправка (1-0,33), где 0,33 – доля времени, проводимая ими в бассейне.
Учитывая, что в данной ситуации (по справочным данным) количество человек 5 условно определим, что все пловцы и все мужчины вводим поправку:
2. Тепловыделения от источников искусственного освещения.
Если мощность светильников неизвестна, то тепловыделения от источников освещения, можно определить по формуле:
Где 
— освещенность, определяем по таблице №3 видим, что для бассейнов 150 лк.
— площадь пола, помещения бассейна составляет 462 
;
— удельные тепловыделения, при площади помещения 462 , высоте помещения 4,2 м. По таблице № 2 принимаем диффузный рассеянный свет 0,094 
.
— доля теплоты, поступающей в помещение, от люминесцентных ламп составляет 0,45;
3. Теплопоступления от солнечной радиации.
Количество тепла от солнечной радиации, поступающее через остекление поверхности, определяется по формуле:
где 
— количество тепла, поступающее на 1 вертикальной поверхности в 13 – 14 ч в зависимости от географической широты расположения данного объекта и ориентации по сторонам света, город Воронеж находится на 
с.ш. , ориентация витражного остекления ЮЗ. По таблице № 4 определяем количество тепла, которое равно 489 
;
— площадь остекленной поверхности, при высоте помещения 4,2 м и длине 28 м получаем 117,6 ;
— коэффициент, учитывающий уменьшение поступления тепла за счет затемнения стекол переплетами рам и загрязнения атмосферы.
По таблице № 5 выбираем тип остекления – окна в металлических рамах, двойные в спаренных переплетах, где коэффициент равен 0,70;
— коэффициент, учитывающий уменьшение поступления тепла через вертикальные остекленные поверхности из-за применения солнцезащитных устройств или наружных козырьков. По таблице № 6 принимаем остекление матовыми стеклами, где коэффициент равен 0,70.
4.Теплопоступления от инсоляции через бесчердачное покрытие
определяется по формуле:
, Вт,
Где Fпокр – площадь поверхности покрытия в данном случае при ширине помещения 16,5 м и длине 28 м получаем 462 м 2 ;
— эквивалентная разность температур, определяется по таблице № 4 и равна 25,9 °С
kпокр – коэффициент теплопередачи покрытия вычисляем по формуле приведенной в СНиП 23-02-2003 таблица № 4
Вт
5. Теплопоступления от нагретых поверхностей.
При известных значениях температур поверхностей и температуры внутреннего воздуха, поступление тепла определяется:
При определении теплопоступлений от строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами (например от обходных дорожек в бассейне и т.п.) сумма коэффициентов теплоотдачи 
принимается 10 Вт/(м 2 ·°С),
— среднюю температуру поверхности принимают согласно п. 6.5.12 СНиП 41-01-2003. -для полов помещений с временным пребыванием людей, а также для обходных дорожек, скамей крытых плавательных бассейнов; 31°С
— площадь нагретой поверхности обходных дорожек, составляет 85м 2 .
tв – температура воздуха в помещении, принимаем 30ºС
6. Теплопоступление с открытой поверхности нагретой воды и с водяными парами.
В этом случае в помещение поступает теплота в явном и скрытом виде. При температуре воды (tw ) больше температуры окружающего воздуха (tв) явное теплопоступление определяется по формуле;
Где υ — скорость воздуха в помещении, м/с; принимаем 0,15 м/с
tW – температуру воды в бассейне, принимаем 28ºС
tп – Если поддерживается постоянная температура горячей воды и вода находится в спокойном состоянии , то температура поверхности воды (зеркало испарения) определяется в зависимости от температуры воды методом интерполяции по таблице № 8. Принимаем 26°С
При перемешивании воды (в данном случае вода перемешивается пловцами) температура поверхности воды принимается равной средней температуре воды 
tв – температура воздуха в помещении, принимаем 30ºС
F — площадь открытой поверхности воды, 337,5м 2
(Вт)
7. Скрытая теплота.
Скрытая теплота определяется по формуле:
где 
— количество испарившейся воды — сумма принятых значений из разделов «количество влаги, испаряющееся с открытых поверхностей воды» и «испарение с мокрой поверхности пола»
— скрытая теплота парообразования определяется по формуле:
tп – температура поверхности воды 27 C˚
Тепловой баланс для помещения бассейна:
Источник
Солнечные коллекторы для обогрева бассейна
Несколько раз мы сталкивались с запросами клиентов по применению гелиосистем сугубо для подогрева бассейна (открытого или закрытого). Попробуем выяснить, какие теплообменные процессы в случае применения гелиосистемы для подогрева бассейна и какие комбинации возможны, целесообразно ли это.
Расчет теплопотерь бассейна
Для начала посмотрим, какие теплопотери есть в бассейне в зависимости от таких параметров, как температура воды, наличие накрытия и расположение бассейна на улице или в помещении. Из картинки ниже видно, что большая часть тепла уходит в процессе испарения влаги. Как известно, при испарении влаги в помещении тепло поглощается, а при конденсации влаги тепло выделяется. Для примера – если ошпарить руку горячим паром, то ожог будет намного сильнее, чем при ожоге кипятком, потому что струя горячего пара, конденсируясь на поверхности кожи, выделяет при этом дополнительное тепло, а при испарении тепло поглощается.
Таким образом, только небольшая часть тепла (12%) уходит через стенки бассейна в ограждающей строительной конструкции, остальная часть уходит через поверхность воды. В открытом или закрытом бассейне всегда рекомендуется использовать бассейн с накрытием.
В таблице можно увидеть ориентировочные теплопотери с поверхности воды бассейна при разных условиях. Например, при комфортной температуре 25-25 градусов теплопотери будут в районе 200 Ват с м2 и в 5 раз больше, если бассейн накрытый и продуваемый ветром. Если использовать накрытие бассейна, то теплопотери с его поверхности будут раза 3 меньше.
Обогрев бассейна солнечными коллекторами
Гелиосистемы для подогрева бассейна обычно применяются в такой комбинации, как показано на рисунке. То есть первичным потребителем тепла гелиосистемы является бак ГВС, а вторичным потребителем – бассейн. В отличие от данной схемы, для работы гелиосистемы на бак ГВС и на бассейн, гелиоколлекторов потребуется больше чем три.
К примеру, что могут дать три гелиоколлектора Buderus суммарной площадью 6,92 м2:
Они смогу обеспечить в солнечный период подогрев бака ГВС обьемом 200-250 литров для семи из нескольких человек, с суммарным рассходом воды 280 литров теплой воды в сутки.
Для догрева бассейна потребуются дополнительные панели гелиоколлекторов, из расчета — до 1м2 площади гелиоколлектора на 1м2 площади бассейна, цифры смотрите ниже.
Иногда используются солнечные коллекторы сугубо для бассейна. Такая схема будет проще.
Когда гелиосистема работает только на бассейн, то для ориентировочного подбора размера коллекторов можно воспользоваться соотношением 0,4-0,6 м 2 площади абсорбера гелиоколлектора на 1 м 2 зеркала воды в бассейне. Для плоских гелиоколлекторов берем большее значение, для коллекторов с вакуумными трубами можем брать на 15% меньшее значение – у них эффективность немного выше. Указанные значения относятся к открытым бассейнам. При расчете гелиосистемы для закрытого бассейна, работающего не только летом, но и зимой необходима большая площадь гелиоколлекторов, из расчета 0.6-1.0 м2 абсорбера на 1м2 зеркала воды бассейна.
Выполняем полный комплекс работ по вентиляции, кондиционированию, отоплению и водоснабжению в Киеве и области. Закажите консультацию или звоните
по тел. (044) 221-93-35, (067) 939-29-29.
Источник
Бассейн
Какой должна быть оптимальная температура в бассейне?
Согласно СанПиН 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества»
Виды бассейнов и санитарно-гигиенические требования к их устройству
| Виды бассейнов (назначение) | Спортивные | Оздоровительные | Детские учебные: дети до 7 лет дети старше 7 лет | Охлаждающие |
| Площадь зеркала воды, кв.м. | до 1000 более 1000 | до 400 более 400 | до 60 до 100 | до 10 |
| Температура воды, ℃ | 24 – 28 | 26 – 29 | 30 – 32 29 – 30 | до 12 |
| Площадь зеркала воды на 1 человека, кв.м., не менее | 8,0 10,0 | 5,0 8,0 | 3,0 4,0 | 2,0 |
| Время полного водообмена, ч, не более | 8,0 | 6,0 | 0,5 | 2,0 |
Теплопотери с зеркала воды
| Тип бассейна | Теплопотери с зеркала |
| Бассейн полностью на улице | 1000 Вт/кв.м. |
| Частично закрытый навесом или частью здани | 620 Вт/кв.м. |
| Полностью крытый бассейн | 520 Вт/кв.м. |
Схема организации загрузки бассейна:
Нашей задачей является прогреть бассейн до требуемой температуры, поддерживать заданную температуру. Для загрузки теплообменника бассейна и дальнейшей поддержания температуры применяется ПРЯМОЙ модуль быстрого монтажа. Выбрать нужный модуль в зависимости от объема бассейна можно по таблице (обычное время первичного нагрева составляет 2-4 суток):
Таблица подбора модуля для первичной загрузки бассейна до требуемой температуры (27℃)
Время загрузки — 48 часов
| Оборудование | Объем бассейна |
| Модуль прямой МКС 70 | 32 куб.м. |
| Модуль прямой с Grundfos UPSO 25-40 МКС 100 | 93 куб.м. |
| Модуль прямой с Grundfos UPSO 25-55 МКС 100 | 103 куб.м. |
| Модуль прямой с Grundfos UPSО 25-65 МКС 100 | 112 куб.м. |
| Модуль прямой с Grundfos UPS 25-80 МКС 100 | 194 куб.м. |
В дальнейшем модуль будет поддерживать необходимую температуру в бассейне, работая в общем около 1 часа в сутки.
Подбор теплообменника бассейна:
P = ((V * С * ΔТ)/t1) + q * S
P – требуемая мощность теплообменника (Вт)
С – удельная теплоемкость воды при температуре 20 °С (Вт/кг*К) — 1,17 Вт/кг*К
ΔТ – разница температуры холодной и горячей воды (°С) — 22°С (для требуемой температуры воды 27°С)
t1 – оптимальное время для нагрева всего бассейна (часы) — 48 часов
q – потери тепла в час с квадратного метра поверхности воды (Вт/кв.м.)
Бассейн полностью на улице — 1000 Вт/кв.м.
Частично закрытый навесом или частью здания — 620 Вт/кв.м.
Полностью крытый бассейн — 520 Вт/кв.м.
V – объем воды в бассейне (л)
S – площадь поверхности бассейна (кв.м.)
Пример подбора теплообменника для бассейна
Необходимо подобрать теплообменник для бассейна, который имеет следующие габариты:
А – длина, м; B – ширина, м; H – глубина, м
А = 6м, В = 4м, H = 1,5м
Произведем расчет объема бассейна:
V = A * B * H
V = 6 * 4 * 1,5 = 36 куб.м.
Произведем расчет площади поверхности бассейна:
S = a * b
S = 6 * 4 = 24 кв.м.
Произведем расчет теплообменника загрузки бассейна:
P = ((V * С * ΔТ)/t1) + q * S
P = ((36 000 * 1,17 Вт·кг/К * 22 °С) / 48) + 520 * 24 = 31 785 Вт = 31,8 кВт
В итоге мы получили требуемую мощность теплообменника на прогрев бассейна объемом 36 куб.м. за 48 часов.
Загрузив бассейн система будет поддерживать в нем заданную температуру.
Источник