Расчет вентиляции бассейна

Вентиляция для бассейна предназначена для поддержания оптимального микроклимата в помещении. Помещение бассейна – частного или общественного – является специализированным, поэтому к организации вентиляции бассейна нужен особый подход.

Если в бассейне вентиляция работает неправильно, то в помещении бассейна образуется повышенная влажность, ведущая к образованию грибков и плесени. Кроме того, в помещении для бассейна появляется неприятный запах, возможна коррозия строительных материалов – все это приводит к головным болям и плохому самочувствию людей, проводящих в помещении бассейна длительное время.

Правильная организация вентиляции бассейна основывается на приточно-вытяжной системе в помещении бассейна, независимой от общих систем воздухообмена всего здания, в котором бассейн располагается.

Проектирование вентиляции бассейна производится согласно нормам СНиП 2.08.02-89 «Проектирование бассейнов». Требования данных СНиП нормируют автономную вентиляцию в помещении бассейна, а также гласят, что объем вытягиваемого воздуха в помещении бассейна в 5 раз превышает объем приточного. Свежий воздух, поступающий в бассейн, должен быть осушен и находиться при температуре 28^оС. Температура воздуха в помещении бассейна должна быть на 1-2^оС выше, чем температура воды – 32-34^оС (при 30-32^оС у воды).

Бассейн должен обеспечивать влажность воздуха в промежутке 50-65%. Вентиляция должна обеспечивать воздухообмен в 80м³ на одного человека. Исходя из перечисленных в СНиП параметров и осуществляется расчет.

Расчет вентиляции бассейна.

Расчет проектируемой системы вентиляции в бассейне производится, исходя из выделений влаги с поверхности бассейна. В то время, когда бассейн не используется, влаговыделения уменьшаются в случае, если бассейн закрыт специальным экраном.

Вентиляция для помещения бассейна должна работать в разных режимах в теплое и холодное время года. Расчет системы воздухообмена в бассейне выполняется для этих времен года отдельно.

Пример расчета вентиляции в бассейне для Санкт-Петербурга:

Данные для расчета по теплому периоду года:

• t_н = 26,3°С,
• i_н = 54,7 кДж/кг,
• d_н = 11,0 г/кг.

Для расчета вентиляции по холодному периоду:

• t_н = -28°С,
• i_н = -27,6 кДж/кг,
• d_н = 0,35 г/кг.

Другие данные для онлайн-расчета:

• Площадь поверхности бассейна: 6 * 10 м = 60 м².
• Площадь обходных дорожек: 36 м².
• Размеры помещения: 10 * 12 * 5 м = 600м³ (площадь – 120м²).
• Клоличество пловцов: N = 10 человек.
• Температура воды: t_w = 26°С.
• Температура воздуха рабочей зоны: t_в = 27°С.
• Температура удаляемого воздуха: t_y = 28°С. 
• Тепловые потери помещения: 4680Вт.

Расчет вентиляции в теплый период года.

1. Теплота от освещения в холодный период года:

• Q_осв = F_пл * Е * q_осв * ɲ_ocв = 120 * 150 * 0,076 * 0,45 = 620 Вт.

2. Теплота от солнечной радиации Q_cp = 2200 Вт.

3. Теплота от пловцов:  Qпл = q_я * N (1 - 0,33) = 60 * 10 * 0,67 - 400 Вт,

• где коэффициент 0,33 – доля времени, когда пловцы находились в бассейне.

4. Теплота от обходных дорожек:

Qяод = α_од * F_од * (t_од - t_в) = 10 * 36 * (31 - 27) = 1440 Вт,

• где α_од = 10 Вт/(м2 * °С) – коэффициент теплоотдачи от обходных дорожек.

5. Потеря теплоты на нагрев воды: 

Q_в = α * F_в * (t_в - t_пов) = 4 * 60 * (27 - 25) = 480 Вт,

• где α = 4,0 Вт/(м2 * ^оС) – коэффициент отдачи тепла воздуху от воды,
• t_пов = t_w - 1°С = 26 - 1 = 25°С – температура поверхности воды.

6. Избытки явной теплоты (днем):

ΣQ_я = Q_cp + Q_пл + Q_oд - Q_в = 2200 + 400 + 1440 - 480 = 3560 Вт.

Поступление влаги:

1. Влаговыделения пловцов:

W_пл = q * N * (1 - 0,33) = 200 * 10 * (1 - 0,33) = 1340 г/ч.

   2. Поступление влаги с поверхности бассейна (кг/ч):

• где А – коэффициент интенсификации испарения с поверхно­сти воды при наличии купающихся в сравнении с поверхностью без купающихся;
• для оздоровительных плавательных бассейнов А = 1,5; F = 60 м² - площадь зеркала бассейна;
• σ_исп - коэффициент испарения (кг/(м2.ч));
• σ_исп = 25 + 19 * v (где v — подвижность воздуха над ванной бассейна, v = 0,1 м/с);
• σ_исп = 25 + 19 * 0,1 = 26,9 кг/(м² * ч);
• d_в = 13,0 г/кг при t_в = 27° С и φ_в = 60%;
• d_w = 20,8 г/кг при φ = 100% и t_пов = t_w - 1°С;
• температура поверхности бассейна: t_пов = 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): 

W_од = 6,1 * (t_в - t_мт) * F,

W_од = 6,1 * (27 - 20,5) * 36 * 0,45 = 650 г/ч.

1. Суммарное поступление влаги:
2. W = W_пл + W_б + W_од = 1,34 + 18,9 + 0,65 = 20,9 кг/ч.

Полная теплота:

1.     ΣQ_п = Q_cкр.б + Q_скр.од + Q_скр.пл + 3,6 ΣQ_я,  где

• Q_cкр.б = W_б * (2501,3 - 2,39 * t_пов) = 18,9 * (2501,3 - 2,39 * 25) = 46140 кДж/ч;
• Q_скр.од = W_о.д (2501,3 - 2,39 * t_од) = 0,65 * (2501,3 - 2,39 * 31) = 1580 кДж/ч;
• Q_скр.пл = N * (q_пол - q_яв) * 3,6;
• Q_скр.пл = 0,67 * 10 * (197 - 60) * 3,6 = 3300 кДж/ч;

ΣQ_п = 46140 + 1580 + 3300 + 3.6 × 3560 = 63800 кДж/ч.

2. Тепловлажностное отношение:

 Ha i-d-диаграмме на пересечении линии d_н – const и луча процесса Ԑ, построенного из точки В, лежит точка П, а на пересечении луча Ԑ с изотермой t_y = 28° С - точка У.

Параметры точек:

3. Воздухообмен по влаговыделениям:

 L = 4350 м3/ч.

4.Воздухообмен по полной теплоте:

5.Нормативный воздухообмен:

L_н = N * 80 м3/ч = 10 × 80 = 800 м3/ч = 960 кг/ч, что значительно меньше расчетного. В наиболее жаркое время наружный воздух должен быть охлажден до 25,6°С.

В ночные часы наружный воздух охлаждается на 10,4°С, поэтому необходим нагрев воздуха или утилизация теплоты.

Требуемое количество холода:

Q_x = G_п * (i_н - i_п) = 4100 * (54 - 51) = 12300 кДж/ч = 3,4 кВт.