Вы можете оставить ваш телефон и наши менеджеры свяжутся с вами в ближайшее время.

Имя
Телефон
Статьи

20.04.2014Климатическое оборудование для бассейнов

Климатическое оборудование для бассейновВодные процедуры позволяют максимально расслабиться после тяжелого дня, и наоборот, почувствовать прилив сил и бодрости, улучшить настроение и самочувствие. К тому же, занятия спортом на воде становятся все популярнее и у детей, и у взрослых. Да и просто поплавать стандартные 45 минут в бассейне очень приятно.

В строительстве бассейна, казалось бы, нет ничего сложного – заказал проект, нанял строителей, и потом – наслаждайся и отдыхай. На самом деле, удобство эксплуатации, безопасность и долговечность зависит во многом от работы проектировщиков. А основным элементом всей конструкции бассейна – в частном домовладении или спортивном комплексе олимпийского уровня является система кондиционирования воздуха.

Самая главная проблема любого бассейна – это повышенная влажность. В спортивных комплексах в зоне бассейна поддерживается температура воздуха +27-280С – оптимальный показатель по мнению врачей. Температура воды обычно на градус ниже, что обеспечивает минимальное испарение и максимальный комфорт для пользователей бассейна.

Тем не менее, бассейны в частных домах используются не только непосредственно для плавания и купания, но и для проведения популярных вечеринок у бассейна. И заказчики зачастую просят сделать температуру воздуха такой же, как и в остальных жилых помещениях, то есть 20-220С, при сохранении температуры воды 25-260С. Такая положительная разница ведет к значительному испарению воды, а, следовательно, и появлению высокой влажности и конденсата. Совместить наиболее комфортные температурные параметры для воды и воздуха позволит только правильно подобранное оборудование, которое также будет обеспечивать и необходимый уровень влажности воздуха.

Уровень влажности

Для поддержания максимально комфортных условий микроклимата в бассейне и нормального испарения воды необходимо поддерживать уровень влажности 50-60% при температуре воздуха28-30°С. В этом случае точка росы будет находиться на отметке 16-210С. Такие показатели значительно превышают аналогичные параметры в обычных помещениях с системой кондиционирования с температурой воздуха 24°С, влажностью 50%, и точка росы 13°С. В закрытых помещениях бассейнов абсолютное влагосодержание может превышать тот же показатель в кондиционируемых помещениях на 75%. Это следует учитывать при создании проекта, и принять соответствующие меры для уменьшения образования конденсата на ограждающих конструкциях.

Дополнительные проблемы создает и тот факт, что тепло и влажность из бассейна никуда не исчезают, даже если в нем нет людей. Если использовать специальные покрытия для чаши бассейна в нерабочее время, можно значительно уменьшить объем испарения, но такие конструкции вряд ли будут использоваться продолжительное время, тем более, если речь идет о частных бассейнах для индивидуального пользования.

Сложности при проектировании

Специалисты, занимающиеся проектировкой систем вентиляции и кондиционирования воздуха, должны помнить о том, что испарение с поверхности воды происходит постоянно, и снижается в то время, когда в бассейне нет людей. Но снижение показателя на 25-35% не дает повода снижать температуру в бассейне даже в ночное время, так как это приведет к мгновенному увеличению испарения. В бассейне климатическое оборудование должно функционировать всегда.

Постоянный воздухообмен необходим 24 часа в сутки. Отключение простого осушителя воздуха на полчаса поднимет уровень влажности до 80-85%. А чтобы снизить затраты на электроэнергию в нерабочее время можно отключить подачу наружного воздуха, но поддержание необходимого уровня влажности в этом случае будет обеспечиваться за счет технологии рециркуляции. Наружный воздух так же можно использовать, если позволяют климатические условия местности и погода.

Чистота воздуха

Стабильный показатель уровня влажности важен для поддержания комфортных условий микроклимата в бассейне. Не менее важно и качество воздуха, которым дышат пловцы бассейна. Ведь в воду добавляются различные химические вещества и реагенты, цель которых нейтрализовать микроорганизмы и органические вещества, которые остаются в воде после пользователей. Эти вещества испаряются с основной массой воды, и загрязняют воздух, изменяя его состав, тем самым могут подвергать опасности здоровье и самочувствие людей, находящихся в бассейне. Поэтому для поддержания чистоты и качества воздуха кроме системы кондиционирования также необходима и соответствующая вентиляция воздуха, которая ассимилирует испарения химикатов вместе с метаболическими выделениями человека.

ANSI/ASHRAE 62.1-2004, "Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении" советует использовать для коэффициента вентиляции величину 2,4 л/сек/ м2 площади бассейна и пола. Повышенные температурно-влажностные показатели увеличивают нагрузку на отопительное оборудование бассейна, и отчасти на осушительную систему. При постоянной температуре воздуха 290С наружный воздух, нагнетаемый в помещение, имеющий температуру меньше этого показателя, существенно снижает температуру воды, что, в свою очередь, увеличивает нагрузку на отопительную систему, при этом, чем ниже температура снаружи, тем ощутимее нагрузка. Но если показатель точки росы наружного воздуха ниже, чем у воздуха внутри бассейна, это помогает уменьшить уровень влажности. При более высокой точке росы нагнетаемого воздуха, повышения нагрузки на осушитель не избежать.

Приток воздуха

ASHRAE Handbook - HVAC Applications, ст. 4.6-4.8 рекомендует 4-8-кратный воздухообмен. Столь широкий диапазон предлагаемых значений обуславливается интенсивностью использования бассейна, посещаемостью и типом используемого оборудования. Но опыт множества специалистов говорит о том, что воздухораспределительная схема гораздо важнее кратности воздухообмена. При правильном распределении воздушной массы есть системы, которые работают и с трехкратным воздухообменом.

Самый простой вариант – забирать больше воздуха снаружи, но тогда владельцу бассейна придется постоянно переплачивать за излишнюю энергию. При этом очень важно правильно распределять воздушные массы, чтобы нагнетаемый воздух охлаждал именно те места и поверхности, которые в этом действительно нуждаются, например, места для зрителей. Нал поверхностью воды необходимо поддерживать ограниченное движение воздуха.

Правильное распределение потоков воздуха позволит избежать образования «застойных» углов, где будет скапливаться плохой воздух и образовываться конденсат. Это также поможет эффективно снизить уровень влажности и обеспечить воздух надлежащего качества и чистоты.

Над поверхностью воды поток скорость потока воздуха должна быть минимальной. Это позволит уменьшить испарение с поверхности воды. Однако полное отсутствие движения также нежелательно. Испаряющиеся хлорсодержащие вещества будут скапливаться над поверхностью воды, и вызывать проблемы с дыханием и дискомфорт у пользователей бассейна. Для формирования стабильного потока воздуха непосредственно над чашей бассейна располагать приточные и вытяжные отверстия необходимо на достаточно большой высоте от 4,5 до 9 метров.

Из–за большой высоты потолков и сложной корректировки направления воздушной массы, приточные отверстия располагают также на уровне пола, особенно в тех помещениях, где требуется обогрев. Для направления воздушных потоков в этом случае используются специальные воздушные решетки.

Неправильное расположение вентиляционных отверстий на одном уровне с приточными приводят к замыканию воздушной массы в воздухозаборнике. Еще одной ощутимой проблемой становится и недостаточный размер вентиляционных отверстий. Шум выводимого воздуха и непривлекательный вид решеток приводит к неприятным ощущениям у пользователей бассейна, поэтому зачастую их стараются сделать как можно меньшего размера, а то и вообще скрыть. Но чем меньше вентотверстие, тем с большей скоростью проходит по нему воздух, соответственно и с большим уровнем шума. Кроме того, если вообще прятать решетки, то в помещение будут образовываться «застойные зоны», в которые потоки воздуха вообще попадать не будут. Правильно подобранные решетки и их месторасположение позволит минимизировать уровень шума и избежать возникновения проблем.

Зрительские трибуны

Зрители, наблюдающие за проведением занятий и соревнований в бассейне, также хотят ощущать себя комфортно, не испытывать неудобств от жары или повышенной влажности. Сделать температуру в зоне трибун такой же, как в обычных жилых помещениях невозможно без специального разделительного барьера. Зато можно решить проблему, установив дополнительные приточные диффузоры и направить поток сухого воздуха на зрителей, а позади трибун установить вытяжные блоки.

Раздевалки

В раздевалках должна быть установлена собственная приточная и вытяжная система, их нельзя подключать к общей системе бассейна, поскольку избежать влагонасыщения и попадания хлорсодержащих веществ в воздух этого помещения практически невозможно, что приведет к дискомфорту пользователей, а также коррозии установленного оборудования. Поэтому идеальным решением будет установка герметичных дверей между раздевалкой и бассейном.

Распределение давления

Чтобы избежать перетекания запахов и повышенной влажности из бассейна в смежные помещения, в бассейне необходимо обеспечить разрежение воздуха и правильно скоординировать давление между всеми помещениями комплекса. Но здесь также важно поддерживать давление в бассейне на определенном уровне, и не увлечься его понижением, тогда все двери будут открываться с большим трудом, а в щелях будет свистеть воздух. Кроме того, на внутренних поверхностях дверей может образоваться изморось, даже если температура воздуха в бассейне +280С.

Воздуховоды

Распределение воздуха в бассейне во многом зависит от монтажа системы воздуховодов, которые устанавливаются так, чтобы в них не образовывался конденсат. Кроме того, все стыки, включая соединения с вытяжными и приточными решетками и вентиляторами, должны быть герметичны. Если воздуховоды располагаются снаружи вентилируемого помещения, то они должны быть покрыты теплоизоляцией. Сами воздуховоды изготавливаются из сверхпрочных материалов, устойчивых к появлению коррозии, вызванной хлорсодержащими веществами. Стыки между воздуховодами герметизируются и покрываются мастикой.

Расчет интенсивности испарений

Еще 70 лет назад ученый Уиллис Карриер предложил уравнение для расчета интенсивности испарения воды, которое используется и до сих пор. Однако во многих случаях оно некорректно. Наиболее точные параметры расчета получаются при использовании формулы, предложенной 2003 ASHRAE Handbook - HVAC Applications (ст. 4.6):

p = 0,1A(p1 - pa)Fa, где

p – соответствует интенсивности испарения воды, измеряемой в унциях в час;

А – соответствует площади поверхности чаши бассейна, измеряемой в квадратных футах;

Р1 – соответствует давлению насыщенного пара при t0 поверхности воды, измеряемому в дюймах ртутного столба;

pa – соответствует давлению насыщенного пара при t0 точки росы, измеряемому в дюймах ртутного столба;

Fa – соответствует фактору активности.

Кроме того, в 2003 ASHRAE Handbook (ст. 4.6) приведена таблица значений фактора для разных типов бассейнов, которая, к сожалению, не дает все варианты активности в бассейне. Сегодня Технический комитет 8.10, специализирующийся на разработке оборудования для снижения влажностного параметра и тепловых насосах ASHRAE занимается обновлением и дополнением предложенной таблицы.

При создании проекта систем вентиляции необходимо определить как будет использоваться бассейн, и какие показатели микроклимата необходимо обеспечить в помещении, поскольку снижение температуры воздуха даже на 10С может увеличить уровень испарения воды на 15-20%, а уменьшение относительной влажности воздуха на 10% увеличит уровень испарения сразу на треть.

Конденсат

Испарения воды превращаются в конденсат, когда температура воздуха опускается ниже температуры точки росы. Капли появляются на всех поверхностях, и могут повредить многие материалы. Вместе с водой из бассейна испаряются и хлорамины, которые в конденсате превращаются в хлоридные растворы, вызывающие коррозию большинства материалов, в том числе и отдельных сортов нержавеющей стали.

Если в бассейне не решается проблема снижения влажности, тогда неизбежно образование грибка и плесени, намокание потолков и теплоизоляции, и даже разрушение строительных конструкций.

Холодные поверхности

К потенциально холодным поверхностям, на которых конденсат образуется в первую очередь, можно отнести остекление вместе с рамами, наружные стены, световые люки, металлические дверные и оконные коробки, крепежные элементы. Они создают тепловые мостики между влажным теплым воздухом внутри и холодным воздухом снаружи. Чтобы избежать образования конденсата на холодных поверхностях, необходим тепловой барьер, который позволит минимизировать влияние наружного воздуха на микроклимат бассейна. Для окон и световых люков важно теплое, двойное остекление. А проектировщик климатического оборудования должен быть привлечен к разработке архитектурных особенностей сооружения на ранних этапах.

Пароизоляция

Помещение бассейна должно быть настолько пароизолировано, насколько это возможно в конкретной ситуации. Пароизоляцию при этом укладывают непосредственно за внутренним покрытием стен. Тогда излишняя влага не будет проникать в холодные наружные стены. Стыки между используемым материалом должны быть герметизированы, простого наложения в данной ситуации будет недостаточно. Все стыки вокруг электророзеток и выключателей также следует тщательно герметизировать. Кроме того, материал должен плотно прилегать к стенам и напольному покрытию.

Осушение воздуха

Обычно для обеззараживания воды используются хлорсодержащие вещества, которые при испарении провоцируют появление коррозии на элементах вентиляционных систем, и чтобы продлить срок эксплуатации осушителей воздуха, специалистам приходится использовать специальные защитные составы. Поэтому устанавливать обычное климатическое оборудование в бассейне нецелесообразно, здесь необходимо использование специальных установок для влажных помещений.

Осушители воздуха, используемые в бассейне, отличаются от стандартных кондиционеров. Они предназначены для удаления большего объема влаги из воздуха и параметр сухого тепла (Sensible Heat Ratio, SHR) у таких осушителей составляет 0,5-0,6, тогда как обычные кондиционеры выдают показатель до 0,8.

Климатическое оборудование бассейнов работает в особенно интенсивном режиме, не прекращая обрабатывать воздух ни на минуту, поэтому проблема регулярного технического обслуживания стоит особенно остро. Необходимость в сервисе можно минимизировать за счет монтажа современных установок с прямым приводом вентиляторов и фазово-частотным управлением скорости приводов.

В некоторых случаях может для разрежения воздуха может потребоваться установка дополнительной вентиляционной системы, которая будет использовать наружный воздух. Варианты таких установок приведены ниже.

Установки с приточным и вытяжным вентиляторами. В блоке расположены два вентилятора: приточный – для положительного статического напора, и вытяжной – для отрицательного статического напора. Изменение скорости вентиляторов решает проблему разрежения, а секция смешения с 3-мя клапанами может подавать как 100% свежего воздуха, так и использовать его минимальное количество.

Оборудование с приточным вентилятором и отдельным вытяжным вентилятором. Данная конфигурация может использовать только до 30% наружного воздуха от общего объема. Вытяжной вентилятор устанавливается как внутри осушителя воздуха, так и отдельно.

Блоки с приточным вентилятором, отдельным вытяжным вентилятором и дополнительным вентилятором для свежего воздуха. Установка полностью копирует предыдущую, за исключением отдельно устанавливаемого приточного вентилятора, который обеспечивает совместно с основным вентилятором возможность подачи всего объема свежего воздуха.

В таких сооружениях применяются системы осушения воздуха с конденсаторами (2004 ASHRAE Handbook - HVAC Системы и оборудование, ст. 47.1). Они предназначены для отведения большого количества влаги, имеют низкое значение SHR и могут работать как холодильные машины. Установки оснащаются несколькими отдельными конденсаторами, что дает возможность, при поддержании заданных параметров точки росы в бассейне и воздуха, обеспечивать кроме непосредственно осушения воздуха и кондиционирования помещения, также и использовать отведенное тепло, чтобы подогревать воздух и воду. В бассейне, где постоянно происходит утечка тепла – через поверхности, с вентиляционным воздухом, выгоднее использовать оборудование, которое расходует отведенное системой осушения воздуха тепло для нагрева воды в бассейне. В этом случае энерго затраты существенно снижаются.

Все чаще в бассейнах, где точка росы достаточно низкая, устанавливается оборудование, использующее 100% свежего воздуха. Здесь используют технологию рекуперации, что позволяет уменьшить необходимость дополнительного подогрева.

Подбор климатического оборудования для бассейнов осуществляется, исходя из множества факторов – необходимого уровня влажности, кратности воздухообмена, архитектурно-строительных особенностей сооружения и многого другого.

Для обеспечения комфортных параметров воздуха и воды в бассейне, необходимо, чтобы климатическое оборудование работало для поддержания заданной температуры точки росы, а не просто относительной влажности. Система управления должна допускать ввод обычных параметров температуры и влажности, а потом преобразовывать их в температуру точки росы, так как пользователь обычно не знает необходимой величины.

Остались вопросы? Задайте их менеджеру