Расчет вентиляции бассейна пример: Проект вентиляции бассейна. Пример расчета вентиляции бассейна

alexxlab
20.04.2022
Комментарии: 0

Содержание

Вентиляция бассейна – расчёт и проектирование вентиляционных систем

Вентиляция бассейна – способ создания идеального микроклимата

Для поддержания собственного здоровья, для восстановления сил после тяжелого трудового дня, да и просто чтобы отдохнуть от суеты и изменить привычный образ жизни, многие из нас редко или систематически посещают бассейны. Основной проблемой этих объектов является высокая влажность воздуха, превышение допустимого значения которой негативно отражается на самочувствии посетителей этих спортивных объектов, а также приводит к гниению элементов из дерева и возникновению коррозии на металлических деталях. Однако вентиляция бассейна, выполненная с учетом особенностей помещения и нюансов его эксплуатации, позволяет создать идеальный микроклимат даже в помещении с повышенной влажностью.

Выполняя расчет вентиляции бассейна, стоит учитывать, что высокая влажность негативно отражается на работоспособности и самочувствии всех находящихся в помещении, а из-за низкой влажности посетители испытывают чувство холода. К счастью, современные системы вентиляции бассейнов позволяют не только высушить воздух в помещении, но и организовать приток воздуха определенной температуры. Поэтому вентиляция частных бассейнов, проект которой разрабатывался профессионалом, поможет избавить владельцев этих объектов от любых сложностей.

Приточно вытяжная вентиляция обладает автоматическим режимом управления. Такие энергосберегающие системы вентиляции обеспечивают подачу свежего воздуха определенной температуры, осушают воздух в бассейне и утилизируют избыток тепла.

Очевидно, что схема вентиляции бассейна довольно сложная. Поэтому проект вентиляции бассейна должен разрабатываться профессионалом, который знаком и с особенностями помещения, и с режимом его эксплуатации. Однако прежде чем специалисту будет доверена вентиляция бассейнов, пример расчета итоговой стоимости установки необходимого климатического оборудования стоит сравнить со своими материальными возможностями.

Вентиляция бассейна на базе приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла Daikin VAM 1000F

1-этаж.

Вентиляция бассейна

2-Этаж. Вентиляция комнаты отдыха и бильярдной

Аксонометрическая схема приточно-вытяжной системы вентиляции

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.

Схема основных размеров павильона для бассейна.

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

Устройство бассейна с подогревом.

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.

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

Схема организации солнечной системы подогрева бассейна.

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.

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.

Расчет поступления влажности с обходных дорожек

Сначала определите площадь мокрой части дорожек от всей площади. В приведенном примере этот показатель равен почти половине, 0,45. Количество влаги, испаряемой с поверхности, рассчитываем по формуле W = 6,1(tв – tмт) . F, г/ч, в которой температура мокрого термометра равна 20,5 градусов по Цельсию, из чего получаем, что W = 6,1(27 – 20,5) . 36 . 0,45 = 650 г/ч.

Общее проникновение влаги определяем, сложив имеющиеся результаты: W = 1,34 +18,9 + 0,65 = 20,9 кг/ч.

Из полученных расчетов видим, что наружный воздух в самый жаркий период дня необходимо охладить в воздухоохладителе до 25,6°С. Если этот этап пропустить, то температура воздуха в бассейне будет возрастать до 30°С. В то же время обращаем внимание на необходимость нагревать, с дальнейшим выводом тепла, температуру наружного воздуха в ночные часы, так как она понижается на 10,4°С.

Вентиляция в холодное время года

Относительная влажность φв в таких условиях будет равна 50%, из чего dв = 10,8 г/кг, а остальные параметры берем те же, что и в расчете по теплому сезону.

Количество явного тепла высчитываем.

Поступление влаги от:

пловцов Wпл равно, как и в теплый сезон, 1340 г/ч;
поверхности водной глади измеряем;
обходных дорожек высчитываем согласно.

Общее количество поступления влаги равно: W = Wпл + WБ + Wод = 1,34 + 24,2 + 0,79 = 26,3 кг/ч.

Энергию полного тепла определяем,

где по отдельности находим Qскр.Б, Qскр.од и Qскр.пл

Qскр.Б = 24,2(2501,3 – 2,39 . 25) = 59080 кДж/ч;
Qскр.од = 0,79 . (2501,3 – 2,39 . 31) = 1920 кДж;
Qскр.пл равен показателю, полученному при расчете на теплый период, то есть 3330 кДж/ч.

Из этого получаем общее тепло: 59080 + 1920 + 3330 + 3,6 * 1980 = 71400 кДж/ч.

Тепловлажностное отношение определяем из имеющихся данных.

Таблица 1 Зона дискомфорта при высокой влажности воздуха
Относительная влажность φ, %	Влагосодержание, d, г/кг сухого воздуха при температуре воздуха, °С
Относительная влажность φ, %	30	31	32	33	34
40	11,0	11,7	12,4	13,2	14,0
45	12,4	13,1	14,0	14,9	15,8
50	13,8	14 ,6	15,5	16,5	17,5
55	15,1	16,1	17,1	18,2	19,3
60	16,5	17,5	18,6	19,8	21,0
65	17,9	19,0	20,2	21,5	22,8
100	27,5	29,2	31,0	33,0	35,0

Выпадение конденсата, точка росы

Таблица 2 Точка росы tт. р.
t, °C воздуха	Относительная влажность воздуха, φ, %
t, °C воздуха	40	45	50	55	60	65
30	13,9	16	17,7	19,7	21,3	22,5
32	16	17,9	19,7	21,4	22,8	24,3
34	17,2	19,2	21,4	22,8	24,2	25,7

Таблица 3 Предельно допустимые значения сопротивления теплопередаче наружных ограждений из условия отсутствия конденсата R, м² • °C/Вт
t, °C воздуха	Относительная влажность воздуха, φ, %
t, °C воздуха	40	45	50	55	60	65
30	0,400	0,460	0,523	0,625	0,740	0,858
32	0,417	0,473	0,542	0,629	0,725	0,866
34	0,411	0,466	0,547	0,616	0,704	0,831

Упрощенный метод расчета испарения из плавательных бассейнов

Точный расчет испарения из плавательных бассейнов необходим для правильного подбора оборудования для вентиляции и осушения. Расчеты необходимы как для занятых, так и для незанятых условий для надлежащей модуляции мощности оборудования, а также для оценки потребления энергии. Наиболее распространен метод, рекомендованный в Справочнике ASHRAE — Приложения HVAC.

1 Включает расчет испарения по уравнению Кэрриера ² и корректировку выпуска с использованием коэффициентов активности. Сравнение с тестовыми данными показало, что этот метод неточен. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) проводит исследовательскую программу для проверки этого и других методов.

В 2002 и 2003 годах, ^3,4 автор разработал формулы для занятых и незанятых бассейнов, которые были проверены на широком диапазоне данных. Эти формулы были обобщены в статье в HPAC Engineering 9.0012 . ⁵ Несмотря на проверенную точность формул, многие инженеры сочли их сложными в использовании, поскольку для точного расчета свойств воздуха необходимо компьютерное программирование.

Для упрощения использования формул в данной статье представлены таблицы, в которых приведены результаты расчетов в широком диапазоне условий. Кроме того, в статье представлена формула для редкого состояния, при котором не происходит естественной конвекции.
ОБНОВЛЕНИЕ: Новый метод расчета испарения из плавательных бассейнов
Хотя статья написана в единицах измерения дюйм-фунт (IP), в таблицах результаты представлены как в единицах IP, так и в единицах Systeme International (SI).
Авторские формулы
Незанятые бассейны. Для незанятых бассейнов испарение является большим из результатов следующих уравнений:
где:
E ₀ = испарение из незанятого бассейна, фунты в час на квадратный фут
D _w = плотность воздуха, насыщенного водой температура, фунтов на кубический фут сухого воздуха
D _r = плотность воздуха в комнатных условиях, фунты на кубический фут сухого воздуха
W _w = коэффициент влажности, насыщенный воздух при температуре воды, фунты на фунт
W _r = коэффициент влажности воздуха в помещении состояние, фунты на фунт
p _w = давление водяного пара в воздухе, насыщенном воздухом при температуре воды, дюймы ртутного столба
p _r = давление водяного пара в воздухе при комнатных условиях, дюймы ртутного столба
Уравнение 1 дает скорость испарения, вызванного естественной конвекцией. Он был получен из аналогии между тепло- и массопереносом без какого-либо эмпирического фактора. Его полный вывод можно увидеть в Shah (2008).6 Уравнение 2 дает скорость испарения, связанную с принудительной конвекцией воздушными потоками, создаваемыми системой вентиляции здания. Он был получен путем анализа данных испытаний для условий, в которых плотность воздуха у поверхности воды была больше, чем плотность воздуха в помещении.

Этот метод расчета отличается от метода, приведенного в Shah (2004) ⁵ , так как он включает в себя разности отрицательной плотности. Кроме того, метод 2004 года использует только уравнение 1, увеличивая расчетное испарение при очень малых перепадах плотности на 15 процентов. Настоящий метод сравнивался с той же обширной базой данных, что и предыдущий метод. Общее среднее отклонение было одинаковым, хотя отдельные точки данных имели более высокие или более низкие отклонения. Диапазоны тестовых данных приведены в табл. 1.
Занятые бассейны. Для занятых бассейнов автор привел аналитическую формулу, а также эмпирическую формулу. Эмпирическая формула дает гораздо более близкое согласие. Для полностью занятых бассейнов:
, где:
E = испарение из бассейна, фунты в час на квадратный фут
U = коэффициент использования (количество людей в бассейне, умноженное на 48,4, деленное на площадь бассейна), применимый диапазон которого составляет 0,1. (10 процентов занятости) до 1 (полностью занято). Диапазоны данных испытаний приведены в табл. 1.
Таблица 2. Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

Таблицы
В таблице 2 приведены значения испарения из незанятых бассейнов, рассчитанные с использованием вышеописанного метода. (В таблице 3 приведены соответствующие значения в единицах СИ.) Значения даны с интервалом в 2 градуса. Для промежуточных температур может быть выполнена линейная интерполяция. Эта таблица применима ко всем типам бассейнов с невозмущенной водной поверхностью.
Таблица 3. Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

В таблице 4 приведены значения испарения из полностью заполненных бассейнов, рассчитанные с использованием уравнения 3. (в таблице 5 приведены соответствующие значения в единицах СИ). Данные применимы к бассейнам с температурой воздуха от 76°F до 90°F и температурой воды от 76°F до 86°F.
Таблицы 4 и 5. Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Использование таблиц можно проиллюстрировать двумя примерами:
Пример 1. В общественном бассейне площадью 10 000 кв. футов температура воды составляет 80°. F, температура воздуха 78°F и относительная влажность 50 процентов.
Из таблицы 2:
Испарение, когда бассейн пуст: 0,0291 фунта в час на квадратный фут.
Общее испарение: 0,0291 × 10 000 = 291 фунт в час. Из таблицы 4:
Испарение, когда бассейн полностью заполнен: 0,0455 фунта в час на квадратный фут.
Общее испарение: 0,0455 × 10 000 = 455 фунтов в час.
Пример 2. В общественном бассейне площадью 10 000 кв. футов температура воды 79°F, температура воздуха 78°F и относительная влажность 50 процентов.
В таблице 2 не указана температура воды 79°F, поэтому требуется интерполяция. Испарение при температуре воды 78°F составляет 0,0232 фунта в час на квадратный фут, а испарение при температуре воды 80°F составляет 0,0291 фунта в час на квадратный фут. Таким образом, испарение при температуре воды 79°F составляет:
(0,0232 + 0,0291) ÷ 2 = 0,026 фунта в час на квадратный фут тестовых данных и имеет прочную теоретическую основу. Его можно с уверенностью использовать для всех типов бассейнов.
Представленный здесь метод для занятых пулов был проверен с помощью тестовых данных из четырех общедоступных пулов. Было обнаружено, что метод ASHRAE Handbook1 имеет среднее отклонение 36,9%, в то время как метод, представленный здесь, имеет среднее отклонение всего 16,2%.
Загрузите эту статью в формате . PDF
Файлы этого типа содержат графику и схемы с высоким разрешением, если применимо.
Каталожные номера
1) АШРАЭ. (2007). Справочник ASHRAE — приложения HVAC . Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха.
2) Перевозчик, В.Х. (1918). Температура испарения. Труды АШВЭ, 24, 25-50.
3) Шах М.М. (2002). Скорость испарения из бассейнов с невозмущенной водой: оценка имеющихся корреляций. Международный журнал исследований HVAC&R, 8 , 125-132.
4) Шах М.М. (2003). Прогноз испарения из занятых крытых бассейнов. Энергетика и строительство , 35, 707-713.
5) Шах М.М. (2004, март). Расчет испарения воды из крытых бассейнов. HPAC Engineering , стр. 21, 22, 24, 26.
6) Shah, M.M. (2008). Аналитические формулы для расчета испарения воды из бассейнов. ASHRAE Transactions , 114.
Мирза М. Шах, доктор философии, PE, давно занимается проектированием, анализом и исследованиями в области ОВКВ, холодильного оборудования, энергетических систем и теплопередачи. Его формулы теплопередачи кипения и конденсации широко используются и включены во многие инженерные справочники. С ним можно связаться по адресу [email protected].
Была ли эта статья полезной для вас? Присылайте комментарии и предложения исполнительному редактору Скотту Арнольду по адресу [email protected].
Хлорамины и эксплуатация бассейнов | Здоровое плавание | Healthy Water
Что могут сделать операторы бассейнов, чтобы предотвратить или избавиться от хлораминов?
Хлорамины представляют собой тип связанного хлора, который образуется в воде, а затем выделяется в виде газа в воздух над водой. Большинство городских, окружных и государственных департаментов здравоохранения ограничивают количество связанного хлора в воде до 0,4 частей на миллион или меньше.
Хлорамины могут накапливаться в воде, что означает, что они могут накапливаться в воздухе, если вокруг бассейнов и других мест, где люди плавают в хлорированной воде, недостаточно свежего воздуха ¹ . Это особенно актуально для закрытых водных сооружений, где системы обработки воздуха не обеспечивают достаточного количества свежего воздуха и удаляют достаточно воздуха, загрязненного хлорамином, что является обычным явлением в зимние месяцы, когда увеличиваются расходы на отопление. Хлорамины, выделяющиеся из воды, тяжелее воздуха. Это означает, что они оседают на поверхности воды, где могут оказывать негативное воздействие на здоровье пловцов и зрителей.
Три вещи вызывают накопление хлораминов в воздухе:
Нарушение поверхности воды (например, когда пловцы двигаются в воде или вода разбрызгивается через водные объекты),
Ограничение движения свежего воздуха над водной поверхностью и
Использование систем обработки воздуха ^1,2 для ограничения количества свежего воздуха, подаваемого в зону купания, и ограничения количества воздуха, загрязненного хлораминами, выбрасываемого из зоны купания. Это обычное дело в зимние месяцы, когда расходы на отопление высоки.
Системы обработки воздуха могут удалять влагу из воздуха, но они не обязательно вводят достаточное количество свежего воздуха или удаляют достаточное количество воздуха, загрязненного хлораминами; операторам бассейнов необходимо проконсультироваться с техническими представителями о том, как максимально использовать их систему обработки воздуха, чтобы уменьшить накопление хлорамина при одновременном снижении затрат на отопление. Если хлорамины не отводятся наружу, то рециркулирующий воздух, протекающий над водой, может быть насыщен хлораминами. Если воздух, окружающий воду, полон хлораминов, хлорамины не могут выделять газы в окружающий воздух. Это означает, что хлорамины будут накапливаться в воде и вызывать последствия для здоровья пловцов.
Меры, которые операторы бассейнов должны предпринять для предотвращения и избавления от хлораминов в воде и окружающем воздухе место.

Разместите в раздевалке вывески или плакаты, призывающие пловцов и персонал:
НЕ заходить в воду при диарее,
Воспользуйтесь туалетом перед тем, как войти в воду,
Надевайте шапочку для купания в воде и
НЕ , чтобы писать или какать в воду.
Требовать, чтобы пловцы и персонал, по крайней мере, принимали ополаскивающий душ перед входом в воду — другими словами, пловцы и персонал должны быть мокрыми, прежде чем войти в воду. Даже быстрое ополаскивание удаляет большую часть отходов организма, которые способствуют образованию хлораминов.
Будь начеку в воде; характерный запах хлорамина в зоне купания; и раздражение дыхательных путей, глаз или кожи у пловцов и персонала в зоне плавания.
Если выявлен пловец, который испражнялся в воду, взимать плату с пловца или родителей юного пловца за очистку от фекальных происшествий [PDF – 4 страницы]
Убедитесь, что поток воздуха в зоне плавания настроен так, чтобы свести к минимуму накопление хлораминов в воздухе.
Установите систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для подачи свежего воздуха через поверхность воды к вентиляционным отверстиям, чтобы предотвратить накопление хлораминов на поверхности воды.
Отработанный воздух, загрязненный хлораминами, из зоны купания наружу.
Подайте свежий воздух снаружи в зону плавания. Если свежий воздух холодный, это увеличит расходы на отопление, но стоимость дискомфорта и болезней посетителей, связанных с хлораминами, может быть выше.
Мониторинг уровней связанного хлора (хлорамины являются разновидностью связанного хлора) в воде и обработка воды, особенно когда уровни слишком высоки.
Рассчитайте уровень связанного хлора.
Измерьте количество общего хлора в воде.
Измерьте количество свободного хлора в воде.
Вычесть количество свободного хлора из общего количества хлора:
связанный хлор = общий хлор – свободный хлор
Избавьтесь от хлораминов в воде, особенно при слишком высоком уровне общего хлора (например, более 0,4 промилле).
Суперхлорирование для выделения хлораминов из воды и начало преобразования их в газообразный азот.