Добавить в избранное

• Конструкция
• Монтаж
• Обслуживание

Пример расчёта вентиляции в бассейне

Каждый владелец частного дома старается максимально уютно облагородить и дом, и всю принадлежащую ему территорию. И большинство действий направляются на отведение площадей под зону отдыха, как пассивного, так и активного. Одним из самых популярных вариантов обустройства такой зоны является строительство бассейна, который можно использовать для занятий спортом или празднования торжеств. Практически все понимают, что устройство искусственного водоема не является простым делом. И если этап гидроизоляции чаши бассейна — более или менее известное дело, то расчет вентиляции бассейна для большинства как обывателей, так и некоторых строителей является закрытой книгой.

Все дело в том, что раньше вентиляция водоема либо вовсе не предусматривалась в проекте, либо делалась спустя рукава. Так как конденсируемая влага все равно приводила к тому, что образовывалась плесень, металлические конструкции ржавели и серьезно портились деревянные элементы сооружения. Судя по таким неприятным последствиям, можно говорить о высокой необходимости устройства вентиляционной системы в бассейне. Тем более что на современном рынке, в целях борьбы с влажностью, представлено различное вентиляционное оборудование. С его помощью происходит процесс осушения помещения, но воздухообмен не обеспечивается. Есть вариант осуществления воздухообмена, при котором вытяжной воздух выбрасывается без потерь тепла.

Этапы расчета вентиляции бассейна

Для удобства проведения проектирования бассейна с грамотно устроенной системой вентиляции специалисты рекомендуют разделить весь этот сложный процесс на несколько этапов.

На первом этапе происходит подбор оборудования и материалов, необходимых для ведения работ. Подберите опытную бригаду проектировщиков и монтеров, которые предложат несколько различных вариантов. Отличаться они могут используемым при устройстве оборудованием либо же ценой и особенностью монтажа. При подборе оборудования необходимо стремиться к сотрудничеству с фирмами-производителями, которые с помощью имеющегося программного обеспечения помогут подобрать все максимально точно, избежав при этом лишних трат времени и материальных средств.

На втором этапе создается рабочий проект, спецификация и подробно проектируются схемы для монтажа с необходимыми разрезами. Следующий этап связан с созданием исполнительной документации, такой как чертежи с техническими характеристиками, паспортами и инструкциями для установленного оборудования.

Вернуться к оглавлению

Пример расчета вентиляции

Плавательные бассейны, установленные в закрытых помещениях, эксплуатируются круглогодично. При этом температура воды в чаше бассейна составляет 26°C, а в рабочей зоне температура воздуха равна 27°С. Относительная влажность составляет 65%.

Поверхность воды, совместно с влажными ходовыми дорожками, отдает в воздух помещения водяные пары в больших объемах. Часто производители стремятся пойти путем остекления большей площади помещения, дабы создать идеальные условия для притока солнечной радиации. Но, в то же время, нужно еще и правильно рассчитать особенности вентиляции закрытого бассейна.

Помещение, в котором установлен бассейн, принято оборудовать системой водяного отопления, благодаря которому полностью исключаются тепловые потери. Для того чтобы предотвратить конденсацию влаги на поверхности окон, с внутренней стороны, важно все отопительные приборы установить под окнами непрерывной цепью. Чтобы поверхность стекол изнутри была нагрета на 1°С выше, чем температура точки росы.

Определите температуру точки росы.

В теплый период этот показатель должен быть равен 18°С, а в холодное время года не ниже 16°С.

Стоит иметь в виду, что и на испарение воды будет затрачиваться некоторое количество тепла, которое будет заимствоваться из воздуха в данном помещении.

Конструкция чаши окружается ходовыми дорожками, имеющими электрический или тепловой подогрев, при помощи которого температура поверхности этих дорожек примерно равна 31°С.

Вернуться к оглавлению

Частный пример расчета воздушного обмена в помещении поможет во всем легко разобраться.

Предположим, что бассейн устраивается в Москве. В теплый период здесь температура равна 28,5°С.

В холодный сезон температура опускается до -26°С.

Площадь чаши строящегося бассейна равна 60 кв. м, его габариты 6х10 м.

Вся площадь дорожек равна 36 кв. м.

Размер помещения: площадь — 10х12 м = 120 кв. м, высота равна 5 метрам.

Число людей, которые могут одновременно находиться в бассейне, — 10 человек.

Температура в воде — не более 26°С.

Воздушная температура в рабочей зоне = 27°С.

Температура воздуха, отводящегося из верхней части помещения, равна 28°С.

Теплопотери помещения измеряются в размере 4680 Вт.

Вернуться к оглавлению

Сперва рассчитайте воздухообмен в теплый период

Поступление явного тепла от:

• освещения в холодный сезон определяется согласно;
• пловцов: Qпл =qя.N(1-0,33)=60.10.0,67 = 400 Вт, за долю, равную коэффициенту 0,33, берется время, которое пловцы проводят в бассейне;
• обходных дорожек рассчитывается;

Коэффициент отдачи тепла от обходных дорожек равен 10 Вт/кв.м°С

Переходим к теплопотерям, которые происходят при нагревании воды в чаше водоема. Подсчитать их можно следующим образом.

Избытки явного тепла в светлое время суток рассчитываются.

Вернуться к оглавлению

Поступление влажности

Определите влаговыделение от плавающих в бассейне спортсменов при помощи следующей формулы Wпл = q . N (1- 0,33) = 200 . 10(1- 0,33) = 1340 г/ч

Поступление влаги в воздух с поверхности бассейна рассчитывается следующим образом.

В этой формуле за показатель А принимается опытный коэффициент, учитывающий разность интенсивности испарения с водной поверхности влаги между моментом нахождения в воде пловцов и ситуации, когда вода спокойна, то есть когда в воде никого нет.

Для тех бассейнов, в которых проводятся оздоровительные плавательные процедуры, А принимают за 1,5;

F — это площадь поверхности воды, равно площади 60 кв. м.

Необходимо получить коэффициент испарения, который измеряется в кг/кв.м*ч и находится,

в которой V определяет подвижность воздуха над чашей бассейна и принимается за 0,1 м/с. Подставив ее в формулу, получим коэффициент испарения, равный 26,9 кг/кв.м*ч.

1. Температура воды в бассейне

Несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя для бассейна.

2. Расчет времени работы теплообменника

Расчетам время работы теплообменника для нагрева бассейна. Воспользуемся эмпирической формулой (без учета потерь):

t = 1.16 * V * T / P где

t – искомое время в часах,

V – объем воды в бассейне в кубометрах,

T – требуемая разница температур в градусах,

P – заявленная мощность.

Воспользуйтесь калькулятором.

Пример.

По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.

t = 1.16 * 30 * 6 / 6 t = 34,8 час.

3. Определение необходимой мощности нагревателя

Мощность теплообменника определяется из условий первичного подогрева воды в бассейне . Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Qs = V*C*(tB – tK)/Za + Zu*S

Qs – мощность нагревателя (Вт)

V – объем бассейна (л)

C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)

tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK – температура заполняемой воды (град. по Цельсию)

S – площадь зеркала воды (кв. метр)

Za – требуемое время нагрева

Zu – потери тепла (в час.)

Для примера, дано. Общественный бассейн в помещении объёмом 500 м3. Размер 25м х 11,4м = 285 м2. Время нагрева 72 часа. Требуемая температура 24С. Начальная 10С.

Воспользуйтесь калькулятором.

500000*1,163*(24-10)/72+180*285 Qs = 164 кВт

Каталог нагревателей.

Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.

Тип и место использования водонагревателя	Значение требуемой мощности водонагревателя
Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт)	Равен объему бассейна (куб. метр)
Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт)	Равен ¾ объема бассейна (куб. метр)
Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт)	Равен ½ объема бассейна (куб. метр)
Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт)	Равен 1/3 объема бассейна (куб. метр)
Солнечные батареи	Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Вода в бассейне нужна комфортной температуры, притом все время. Прогреть столь большой объем жидкости, да еще и равномерно не под силу ни одному нагревателю прямого действия. Необходимо прогреть большой объем воды и постоянно пополнять потери тепла, которые в бассейне немалые только за счет большой площади поверхности. Источником тепла может быть как котел отопления, солнечные панели или геотермальное тепло, а для передачи тепла воде потребуется теплообменник для бассейна.

Проще всего нагреть бассейн, если разместить теплообменник последовательно с фильтрами и циркуляционным насосом, который постоянно перекачивает жидкость от донного слива и скиммера и возвращает обратно через форсунки, расположенные по периметру чаши. Таким образом, вода в бассейне не застаивается, регулярно очищается и подогревается. Никакого дополнительного оборудования в самом резервуаре нет, все выведено за его пределы и размещается чаще всего ниже уровня грунта в специальном кессоне.

Принцип работы

Теплообменник сам по себе не нагревает воду. Он лишь является оптимизированным устройством для эффективного теплообмена между двумя средами. Одна из них – это теплоноситель от непосредственного источника тепла, а вторая – как раз вода из бассейна.

В теплообменнике две среды разделяют только тонкие стенки труб или пластин с высокой теплопроводностью. Чем выше площадь такого контакта, тем больше тепла успеет перейти от более нагретой жидкости к холодной.

По смыслу теплообменник всегда поточный, хоть и могут отличаться существенно объем камер и секций для перекачки двух сред. Для бассейнов используются трубчатые и пластинчатые теплообменники. Преимущество на стороне трубчатых устройств, так как они позволяют снизить вносимые устройством сопротивление току воды и менее требовательные к чистоте перекачиваемой жидкости.

Корпус формирует первую камеру для нагреваемой жидкости. Это продолговатый цилиндр из трубы большого диаметра, закрытый с обоих концов заглушками, в которых имеются штуцера для подключения труб. Сверху он утеплен для устранения лишних теплопотерь.

Внутри корпуса распределяются трубки, изолированные от внутреннего пространства устройства, с выведенными на внешнюю сторону штуцерами. Трубка может быть одна изогнутая по спирали для увеличения площади контакта и тянущаяся от одного края теплообменника к другому. Но эффективнее использовать параллельно много трубок, которые на концах объединяются коллектором. Так существенно снижается гидросопротивление теплообменника контуру с теплоносителем и увеличивается площадь контакта, границ между двумя жидкостями.

Основные характеристики теплообменника:

• Максимальная рабочая температура. Максимальный нагрев теплоносителя, выдерживаемый устройством.
• Тепловая мощность. Зависит не только от площади контакта, но и от типа жидкости в обоих контурах и перепада температур.
• Пропускная способность, измеряется в метрах кубических в час, определяет, за сколько времени весь объем бассейна пройдет через теплообменник.

Расчет мощности

Подбор по мощности теплообменника для бассейна выполняется, отталкиваясь от четырех факторов:

• Размер бассейна, объем постоянных теплопотерь;
• Температура теплоносителя и мощность источника тепла;
• Целевая температура воды в бассейне;
• Время, за которое необходимо нагреть воду при условии, что ее только набрали.

Не стоит задача нагреть максимально быстро весь объем воды в чаше бассейна. Мощности теплообменника достаточно на уровне, равном максимальным постоянным теплопотерям, так чтобы можно было поддерживать температуру на заданном уровне.

Нижняя граница подбора мощности берется равной примерно 0,7 от объема чаши бассейна, точнее, воды при полном заполнении. Это приблизительное значение теплопотерь за счет испарения и теплообмена со стенками чаши.

Превышение данного порога определяет время, за которое теплообменник сможет прогреть только набранную холодную воду и чаще всего этот параметр подбирается равным 1-3 дням.

В качестве источника тепла используется отопительный котел, работающий и на обогрев дома и на подогрев бассейна или же в малом контуре только на подогрев бассейна, например теплый период времени. Максимально возможную отдачу по теплу следует определять как раз с условием работы обогрева в доме, чтобы не забирать лишнего тепла на поддержание бассейна.

Требуемая мощность теплообменника для нагрева бассейна за определенное время.

P = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S

P – требуемая мощность теплообменника (Вт),

С – удельная теплоемкость воды при температуре 20оС (Вт/кг*К);

ΔТ – разница температуры холодной и горячей воды (оС),

t1 – оптимальное время для нагрева всего бассейна (часы),

q – потери тепла в час с квадратного метра поверхности воды (Вт/м2),

V – объем воды в бассейне (л) .

В расчетах следует учитывать теплопотери с зеркала воды за счет испарения. Принимаются следующие значения:

• Бассейн полностью на улице – 1000 Вт/м2.
• Частично закрытый навесом или частью здания – 620 Вт/м2.
• Полностью крытый бассейн – 520 Вт/м2.

Полученное значение – это именно тот параметр, на который следует в первую очередь ориентироваться при выборе теплообменника. Остальные параметры необходимо согласовать с имеющимся оборудованием.

При желании разделить время работы теплообменника на ночное и дневное, когда используется электрический водогрейный котел, мощность теплообменника соответственно нужно увеличить. Достаточно умножить полученное ранее число на 24 и разделить на количество часов, которое предполагается отвести для нагрева бассейна.

При выборе важно не забывать, что реальная мощность теплообменника напрямую зависит от разницы температур в обоих контурах и от максимального значения нагрева. При меньшем перепаде температур выходная мощность так же меньше и наоборот.

Сопротивление току воды следует учитывать при выборе циркуляционного насоса, притом совместно с фильтрующей станцией, сопротивлением труб, форсунок и всех остальных элементов обвязки.

Максимально допустимая температура по горячему контуру определяется по номинальной температуре, которую выдает бойлер или отопительный котел.

Из этой же формулы легко вывести время нагрева бассейна, зная мощность теплообменника, имеющегося в продаже. Гнаться за сверхбыстрым нагревом не стоит, достаточно, если бассейн будет прогреваться с полностью холодного состояния до комфортной температуры за двое суток.

Подключение

Схема подключения

Теплообменник включается уже после фильтра и циркуляционного насоса, но перед дозатором химических реагентов, хлора, отдушки и т.д. Подключения обоих контуров выполняется только через запорные вентили для возможности контролировать включение и демонтажа по случаю технического обслуживания.

Управлять нагревом должен регулирующий клапан, расположенный на подаче горячего контура от котла. Он в свою очередь регулируется термостатной головкой, у которой датчик температуры закрепляется на выходном патрубке нагреваемого контура. С помощью стационарного погружного термометра с индикацией выставляются настройки термоголовки для управления подачей теплоносителя.

Теплообменник для бассейна следует устанавливать ниже напорной линии, фактически ниже труб, подсоединяемых к нему, ниже фильтра и воздухоотводчика, исключая попадание и аккумулирования воздуха.

Чаще всего контур от котла отопления к бассейну и теплообменнику получается протяженным. Потому на линии устанавливается дополнительный циркуляционный насос. Для его беспрепятственной работы следует организовать байпас параллельно теплообменнику и перед регулирующим клапаном. В результате теплообменник постоянно контролирует температуру воды в бассейне и подогревает, если это необходимо.

Температура окружающего воздуха основательно влияет на температуру воды в открытом бассейне. При температуре воздуха 18-20 градусов человек чувствует себя еще мало-мальски комфортно, однако, плавать при такой температуре мало кому захочется. Зачастую, такие условия в теплом периоде в средней полосе и севернее, составляют львиную долю. В связи с этим, вопрос подогрева воды в бассейне актуален.

Для исключения проблем с поддержанием необходимой температуры воды уже на этапе проектирования подбирают необходимое нагревательное оборудование. В статье мы поможем Вам освоиться с этой проблемой и выбрать подходящую модель по типу и мощности.

Устройства обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Установки различаются принципом получения тепла для нагрева.

2.Теплообменники

Состоит из корпуса, внутри которого смонтированы два контура. Первичный контур (контур нагрева) предназначен для циркуляции воды из бойлера. Вторичный контур - для циркуляции воды из бассейна. Между контурами происходит теплообмен следующим образом. Вода из бассейна забирает тепло от воды из теплообменника. Остывшая вода снова проходит через бойлер, подогревается и снова возвращается в теплообменник для отдачи тепла воде из бассейна. И так по замкнутому кругу пока вода в бассейне не достигнет заданной температуры. Затем нагреватель в зависимости от настроек либо отключается, либо продолжает работать в режиме поддержания требуемой температуры.

Время, требуемое для нагрева воды до заданной температуры, зависит от объема бассейна и мощности нагревателя.

Корпус теплообменника изготавливают из

1. композитного пластика,
2. нержавеющей стали,
3. титана.

Контур нагрева изготавливают из

1. нержавеющей стали (подходит по соотношению цена/качество для бассейнов с пресной водой),
2. титана (для бассейнов с морской водой),
3. никеля,
4. купроникеля.

Падение производительности нагревателя в случае отклонения от паспортных данных можно проанализировать по графикам (диаграмма А,Б)

3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)

Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. имеет систему тонких трубок.

4. Электронагреватели

Являются устройствами альтернативными теплообменникам. Принцип действия: в корпусе размещается трубчатый электронагревательный элемент (ТЭН). Он передает тепло протекающей воде. Особых различий между моделями нет.

При выборе электронагревателя ориентиром является:

1. выходная мощность,
2. материал, из которого изготовлен корпус,
3. материал, из которого изготовлен ТЭН.

При использовании морской воды ТЭН подбирают из титана, никеля или купроникеля.

Особенности монтажа

Электронагреватель включают в цепь так, чтобы входящая труба была направлена вертикально вниз. В таком случае прибор всегда будет наполнен водой и даже при выходе из строя автоматики ТЭН не перегорит.

Практика показывает, что электронагреватели используют для бассейнов до 12 - ти кубометров открытого типа и до 20 - ти кубометров закрытого типа.

Задача по поддержанию в бассейне необходимой температуры решается не так уж и просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает важную ее особенность - теплопотери при испарении. Из-за этого подогрев воды происходит длительнее, при всем при том, что, подогрев и без того занимает массу времени.

В связи с этим в проект включают вспомогательные средства для подогрева:

1. покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
2. использование системы .

5. Тепловые насосы для подогрева воды

Предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.

Устанавливается вне помещения.

Достоинства

Очень простое подключение - достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.

- встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.

Установлены датчики и системы защиты : защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.

Выводы:

1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.

2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.

3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.

4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время

6. Порядок расчета времени работы теплообменника

Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):

t = 1.16 * V * T / P, где,

t - искомое время в часах,

V - объем воды в бассейне в кубометрах,

T - требуемая разница температур в градусах,

P - заявленная мощность.

Пример расчета.

По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.

t = 1.16 * 30 * 6 / 6, t = 34,8 час.

7. Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.

Определение мощности водонагревателя

Тип и место использования водонагревателя	Значение требуемой мощности водонагревателя
Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт)	Равен объему бассейна (куб. метр)
Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт)	Равен ¾ объема бассейна (куб. метр)
Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт)	Равен ½ объема бассейна (куб. метр)
Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт)	Равен 1/3 объема бассейна (куб. метр)
Солнечные батареи	Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Расчет мощности нагревателя воды описан в разной литературе. Мы же будем использовать формулы из книги «Planung von Schwimmbadern» C. Saunus

Мощность теплообменника определяется из условий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Qs = V*C*(tB - tK)/Za + Zu*S

Qs - мощность нагревателя (Вт)

V - объем бассейна (л)

C - удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)

tB - требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK - температура заполняемой воды (град. по Цельсию)

S - площадь зеркала воды (кв. метр)

Za - требуемое время нагрева

Zu - потери тепла (в час.)

При расчете по этой формуле условно - 1 кг = 1 л.

Таким образом, мы рассмотрели современные устройства подогрева воды в бассейне. Они имеют разные принципы действия, форму, технические характеристики и цену. Выбор подходящего именно для своего бассейна за Вами, а также можете обратиться к специалистам в нашу компанию и получить крайне граммотную консультацию.

Пример расчета воздухообмена в помещении бассейна

Отправьте быструю заявку

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

Qc.p. = 2200 Вт.

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.

Поступление влаги:

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 поверхно-сти 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 пло-щади 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.

Полная теплота:

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).

Параметры точек:

3. Воздухообмен, рассчитанный по влаговыделениям:

L = 4350 м3/ч.

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 воз-духоохладителе до 25,6°С, чтобы не допустить возрастания температуры воздуха в бассейне до 30° С. В ночные часы температура наружного воздуха понижа-ется 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; осталь-ные параметры совпадают с параметрами теплого периода (вместо Qс.р. учиты-вают 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.

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, ко-торая была получена в расчете для теплого периода.

На пересечении линий dy и Ԑ лежит точка У.

Параметры точек:

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 материаль-ного баланса:

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

Регулирование выполняется по температуре и относительной влажности в ра-бочей зоне бассейна.