Расчёт количества влаги и необходимого воздухообмена

Расчёт основывается на методике стандарта Общества Немецких Инженеров VDI 2089
Проблема влажности
Основной проблемой для помещений плавательных бассейнов является высокая относительная влажность воздуха и, как результат, конденсация паров влаги на холодных поверхностях, вызывающая коррозию, гниение материалов и образование на них грибковой плесени. Кроме того, происходит запотевание окон помещения бассейна, что создает дискомфортные условия для присутствующих людей. К сожалению, избежать испарения влаги в помещениях плавательных бассейнов невозможно, так как параметры воздуха и воды в них являются крайне благоприятными для этого процесса. Тем не менее, имея правильно спроектированную систему вентиляции, можно добиться минимального испарения воды с поверхности бассейна, а предусмотрев одновременно надлежащую теплоизоляцию здания, уровень относительной влажности можно регулировать таким образом, чтобы предотвратить разрушение конструктивных элементов здания и создать комфортные условия для людей
Если требуемые параметры воздушной среды в помещении бассейна 28°С / 65% отн, вл. , то точка росы будет равна 21 °С Поэтому, например, при наружной температуре -10 °С здание должно иметь очень хорошую теплоизоляцию, чтобы избежать конденсации капель влаги Помимо необходимости поддержания на должном уровне параметров воздушной среды в бассейне, следует также принимать во внимание стоимость системы, обеспечивающей заданные условия
Плавательные бассейны проектируются и строятся в соответствии с многочисленными требованиями, при этом особое внимание уделяется необходимым параметрам воздушной среды, которые определяются с учетом интересов различных групп людей.
Подбор оборудования для вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях плавательных бассейнов. При определении надлежащих параметров воздушной среды в бассейне следует учитывать как проблемы влажности, так и эксплуатационные расходы. Для минимального испарения влаги с поверхности воды необходимо, чтобы температура воздуха в бассейне всегда была выше температуры воды, причем, чем выше эта разница температур, тем меньше будет интенсивность испарения влаги. Однако для достижения наиболее экономичных и комфортных условий эта разница температур должна составлять не более 2-3 °С.
Обычно температура воздуха в помещениях общественных бассейнов 29 – 30°С, а температура воды на 1 – 2°С ниже. Температура воды в лечебных бассейнах 35 – 37°С.

Вентиляция воздуха с рекуперацией тепла

Назначением вентиляционной установки является поддержание требуемой температуры и влажности воздуха с обеспечением его хорошего качества. Воздух в помещении плавательного бассейна всегда имеет более высокую влажность по сравнению с наружным. Из этого следует, что при подаче в помещение расчетного количества свежего воздуха можно поддерживать относительную влажность на заданном уровне. Этот процесс довольно энергоемкий, поэтому необходимо утилизировать как можно больше тепловой энергии вытяжного воздуха и избегать избыточного воздухообмена.
Проектирование. При подборе оборудования следует в первую очередь рассчитать интенсивность испарения влаги с водной поверхности, а затем на основании полученной величины, определить максимальный объем свежего воздуха, необходимый для подачи в помещение.
Как уже отмечалось, испарение влаги с поверхности самого бассейна, а также с поверхности сырых и мокрых материалов и предметов, используемых в помещении, является основным фактором, влияющим на влажность окружающего воздуха. Интенсивность испарения зависит от площади водоема, температуры воды, влажности воздуха, скорости воздушного потока и активности купающихся. Для расчета количества испаряющейся влаги существует достаточно много расчетных и эмпирических формул. В нижеприведенной таблице, которая может помочь при необходимости быстрого подбора оборудования, приведены значения интенсивности испарения, полученные на основании формулы стандарта VDI-2089 (Общество немецких инженеров), используемого для расчета размеров закрытых плавательных бассейнов.

Влагопоступление (количество испаряющейся влаги) в час с кв.м. поверхности воды бассейна в зависимости от температуры воды и воздуха

Интенсивность испарения рассчитывается следующим образом:
W = eхFх (PB – PL ) [кг/час]
F= Площадь водной поверхности бассейна (м2),

PB = Давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне [bar],

PL= Парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха [bar],
(если давление вводить в [кПа]. То надо иметь в виду, что 1bar = 98,1кПа)

e= Эмпирический коэффициент [кг/(м2хчасхbar)]:
0,5 – закрытая поверхность бассейна,

5 – неподвижная поверхность бассейна,

15– небольшие частные бассейны с ограниченным количеством купающихся,

20 – общественные бассейны с нормальной активностью купающихся,

28– бассейны для отдыха и развлечений,

35– бассейны с водяными горками и значительным волнообразованием
Расчет необходимой кратности воздухообмена

Массовый расход наружного воздуха, требуемый для удаления испаряющейся влаги, можно рассчитать следующим образом:
mL= GW / (Хj- Xu),
и соответственно:
Объёмный расход наружного воздуха, требуемый для удаления испаряющейся влаги, можно рассчитать следующим образом:
L= GW /[r (Хj- Xu)], где
L = Объёмный расход наружного воздуха (м3/ч),

mL = Массовый расход наружного воздуха (кг/ч),

GW= Влагопоступление (общее количество испаряющейся влаги) бассейна (г/ч),

Хu = Влагосодержание наружного воздуха (г/кг),

Xj = Влагосодержание воздуха в помещении (г/кг),

r= удельная плотность воздуха (кг/м3) при температуре воздуха в помещении.

Влагосодержание наружного воздуха – Хu в зависимости от времени года колеблется от 2 -3 г/кг зимой до 11 – 12 г/кг летом. На практике следует ориентироваться на величину Хu около 9 г/кг, поскольку ее превышение наблюдается в течение непродолжительного времени, составляющего лишь 15 % от всего годового периода. Эта величина рекомендуется стандартом VDI-2089. Кроме того, конденсация влаги в летнее время не является значительной, поэтому величина Xj может быть принята немного выше расчетной.

Обеспечение правильного воздухораспределения

Такие факторы, как подвижность воздуха и особенно распределение притока в помещении плавательного бассейна, представляют не меньшую важность при проектировании системы вентиляции, чем выбор её с надлежащим расходом воздуха.

Защита материалов здания от разрушения является первичным назначением системы вентиляции плавательного бассейна. Подаваемый в помещение после обработки в системе воздух – сухой и теплый, поэтому выпадение влаги из него не происходит с такой же легкостью, как из застойного, уже охладившегося воздуха Обработанный приточный воздух лучше всего подавать по периметру помещения бассейна с трех сторон, располагая воздухораспределительное оборудование на небольшой высоте. Вытяжку предпочтительно обустраивать на более высоком уровне с четырех сторон.

Статья скопирована с сайта: ventportal.com/