Вправи. Живлення. Дієти. Тренування. Спорт

Опалення та вентиляція. Тепловтрати у відкритих басейнах. Визначення необхідної потужності нагрівача

Приклад розрахунку повітрообміну у приміщенні басейну

Надішліть швидку заявку

Плавальні басейни експлуатують зазвичай цілий рік. Температура води у ванні басейну становить tw = 26°C, а температура повітряв робочій зоні tв = 27 ° С при відносній вологості 65% теплий. Відкрита поверхня води, мокрі ходові доріжки віддають у повітря приміщення. велика кількістьводяної пари. Зазвичай велика площа скління створює умови для потужного потоку сонячної радіації.

Розрахунок повітрообміну в теплий період бажано виконувати за параметрами Б і холодний теж за Б.

Приміщення басейну обладнано системою водяного опалення, що повністю знімає теплові втрати приміщення. Для запобігання конденсації вологи на внутрішній поверхні вікон, опалювальні прилади повинні встановлюватися безперервним ланцюжком під вікнами, щоб внутрішня поверхнястекол була нагріта на 1-1,5 ° С вище температури точки роси.

Температуру точки роси tт.р зручно обчислювати за емпіричною формулою:

або сканувати з J-d діаграми. Для теплого періоду tт.р. = 18°С, для холодного tт.р. = 16°С.

  • На випаровування води витрачається значна кількість тепла з приміщення.
  • Температура поверхні води на 1°С нижче температури у ванні.
  • Рухливість повітря в приміщенні басейну повинні становити величину і бути аж ніяк не вище V = 0,2 м/с по осі струменя припливу біля входу її в робочу зону.
  • Конструктивно ванна басейну оточена ходовими доріжками з електро або теплопідігрівом і температура їхньої поверхні становить tо.д = 31°С.

Приклад розрахунку

на конкретному прикладірозрахуємо повітрообмін для приміщення басейну.

Вихідні дані:

Район будівництва: Московська область.

  • Теплий період: tн = 26,3 ° С, iн = 54,7 кДж / кг, dн = 11,0 г / кг.
  • Холодний період: tн = -28 ° С, iн = -27,6 кДж / кг, dн = 0,35 г / кг.
  • Геометричні розміри та площа ванни басейну: 6 х 10 м = 60 м2.
  • Площа обхідних доріжок: 36 м2.
  • Розміри приміщень: 10х12 м = 120 м2, висота 5 м.
  • Число плавців: N = 10 осіб.
  • Температура води: tw = 26 ° С.
  • Температура повітря робочої зони: tв = 27 ° С.
  • Температура повітря, що видаляється із верхньої зони приміщення: ty = 28°С.
  • Теплові втрати приміщення: 4680 Вт.

Розрахунок повітрообміну в теплий період року

Надходження явної теплоти

1. Надходження теплоти від освітлення в холодну пору року:

Qосв = Fпл × Е × qосв × ɲocв = 120 × 150 × 0,076 × 0,45 = 620 Вт

2. Надходження теплоти від сонячної радіації

Qc.p. = 2200 Вт.

3. Надходження теплоти від плавців:

Qпл = qя × N (1 – 0,33) = 60 × 10 × 0,67 – 400 Вт, де коефіцієнт 0,33 – частка часу, що проводиться плавцями в басейні.

4. Надходження теплоти від обхідних доріжок:

Qя.о.д = αо.д × Fо.д(tо.д - tв) = 10 × 36(31 - 27) = 1440 Вт, де αо.д = 10 Вт/(м2. ° С) - коефіцієнт тепловіддачі обхідних доріжок.

5. Втрати теплоти на нагрівання води у ванні:

Qв = α × Fв (tв - tпов) = 4 × 60 (27 - 25) = 480 Вт, де α = 4,0 Вт/(м2.оС) – коефіцієнт тепловіддачі від води до повітря.

tпов = tw - 1 ° С = 26 -1 = 25 ° С - температура поверхні води.

6. Надлишки явної теплоти (вдень):

ΣQя = Qc.p. + Qпл + Qo.д - Qв = 2200 + 400 + 1440 - 480 = 3560 Вт.

Надходження вологи:

1. Вологовиділення від плавців:

Wпл = q × N (1 - 0,33) = 200 × 10 (1 - 0,33) = 1340 г/год.

2. Надходження вологи з поверхні басейну (кг/год):

де А - коефіцієнт, що враховує інтенсифікацію випаровування з поверхні води за наявності купаються в порівнянні зі спокійною поверхнею. Для оздоровчих басейнів А = 1,5; F = 60 м2 – площа дзеркала води; σісп - коефіцієнт випаровування (кг/(м2.ч)),

σісп = 25 + 19× v, де v — рухливість повітря над ванною басейну, v = 0,1 м/с;

σісп = 25 + 19× 0,1 = 26,9 кг/(м2.ч);

dв = 13,0 г/кг при tв = 27 ° С і φв = 60%; dw = 20,8 г/кг при φ = 100% і tпов = tw - 1°С.

Температура поверхні ванни: tпов = 26 - 1 = 25 ° С.

3. Надходження вологи з обхідних доріжок.

Площа змоченої частини обхідних доріжок становить 0,45 від загальної площі доріжок. Кількість випаровуваної вологи (г/год):

Wо.д = 6,1 (tв - tмт) × F,

Wо.д = 6,1 (27 - 20,5) × 36 × 0,45 = 650 г/год.

4. Сумарне надходження вологи:

W = Wпл + Wб + Wо.д = 1,34 + 18,9 + 0,65 = 20,9 кг/год.

Повна теплота:

1. ΣQп = Qcкр.б + Qскр.од + Qскр.пл + 3,6 ΣQя (кДж/год), де

  • Qcкр.б = Wб × (2501,3 - 2,39 × tпов) = 18,9 × (2501,3 - 2,39 × 25) = 46140;
  • 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 = 46140 + 1580 + 3300 + 3.6 × 3560 = 63800.

2. Тепловологове відношення:

Ha i-d-діаграмі на перетині променя процесу Ԑ, побудованого з точки, і лінії dн - const лежить точка П, а на перетині променя Ԑ з ізотермою ty = 28 ° С - точка У (рис. 1).

Параметри точок:

3. Повітрообмін, розрахований за вологовиділенням:

L = 4350 м3/год.

4. Повітрообмін розрахований на повну теплоту:

5. Нормативний повітрообмін:

Lн = N × 80 м3/год = 10 × 80 = 800 м3/год = 960 кг/год, що значно менше за розрахунковий.

Зовнішнє повітря в найбільш спекотний час дня повинен бути охолоджений у повітроохолоджувачі до 25,6 ° С, щоб не допустити зростання температури повітря в басейні до 30 ° С. У нічний час температура зовнішнього повітря знижується на 10,4 ° С ( точка H1), тому необхідне нагрівання повітря або утилізацію теплоти.

Необхідна кількість холоду:

Qx = Gп (ін - iп) = 4100 (54 - 51) = 12300 кДж/год = 3,4 кВт.

Розрахунок повітрообміну в холодну пору року

Відносна вологість φв = 50%, вміст вологи вміст dв = 10,8 г/кг; інші параметри збігаються з параметрами теплого періоду (замість Qс.р. враховують Qосв).

1. Надходження явної теплоти:

ΣQя = Qосв + Qпл + Qо.д + Qв = 620 + 400 + 1440 - 480 = 1980 Вт.

2. Надходження вологи:

від плавців Wпл = 1340 г/год (по ТП);

з поверхні басейну

З обхідних доріжок

Wо.д = 6,1 × (27 - 19) × 36 × 0,45 = 790 г/год.

Загальне надходження вологи:

W = Wпл + WБ + Wод = 1,34 + 24,2 + 0,79 = 26,3 кг/год.

3. Повна теплота (кДж/год):

ΣQп = Qcкр.б + Qскр.од + Qскр.пл + 3,6×ΣQя, де

  • Qcкр.б = 24,2 (2501,3 - 2,39 × 25) = 59080 кДж / год;
  • Qскр.од = 0,79 (2501,3 - 2,39 × 31) = 1920 кДж/год;
  • Qскр.пл = 3300 кДж/год (по ТП);

ΣQп = 59080 + 1920 + 3300 + 3,6 × 1980 = 71400 кДж/год.

4. Тепловологове відношення:

5. Побудова процесу та визначення повітрообміну.

На i-d-діаграмі через точку проводять промінь процесу Ԑ. На перетині променя з лінією dн = const отримують точку К

У холодний період застосовують рециркуляцію повітря.

Зміна вмісту вологи в робочій зоні в холодний період прийнято за теплим періодом:

Δdр.з = dв - dн = 13-9,9 = 3,1 г/кг.

dсм = dв-Δdр.з = 10,8 - 3,1 = 7,7 г/кг.

На перетині ліній dсм і Ԑ лежить точка С, що збігається з точкою П, яка була отримана в розрахунку для теплого періоду.

На перетині ліній dy та Ԑ лежить точка У.

Параметри точок:

Крапки t, °С J, кДж/кг D, г/кг φ, %
У 27 55 10,8 50
У 27,5 64 14,1 63
П, С 26,3 46 7,7 37
До 25 26 0,35 3
Н -28 -27,3 0,35 84
МТ 19 55 14 100

Кількість припливного зовнішнього повітря можна визначити з матеріального балансу:

що більше за нормативну величину Gн = 960 кг/год. Слід передбачити утилізацію теплоти повітря, що видаляється.

Регулювання виконується за температурою та відносною вологістю в робочій зоні басейну.

Що таке комфорт?

Комфорт - це поєднання умов зовнішнього середовища, у яких людина почувається добре, не ризикуючи погіршити своє здоров'я. Так, наприклад, для комфортного самопочуття одягнених людей у ​​приміщенні температура повітря при відносній вологості повітря 40-60% повинна бути від 18С до 20С, температура поверхні огороджувальних конструкцій (стін) - від 14С до 19С, температура підлоги - близько 20С. При цьому допускається рух повітря зі швидкістю до 0,3 м/с.

Ці цифри ґрунтуються на наступних середніх біофізичних характеристиках

Людину:

  • Маса, кг. 60
  • Площа поверхні м.кв 1,8
  • Темп.тіла 36,5-37
  • Темп.шкіри 32-33
  • Теплообмін,Вт 82
  • Об'єм дихання м 3 /год 0,5
  • Частота дихання раз/хв 16
  • Частота пульсу уд/хв 70-80
  • Постійна потужність Вт 85

При нижчій температурі поверхні стін і на відкритому повітрілюдина втрачає велику кількість тепла за рахунок випромінювання, і тому навіть за відсутності руху повітря виникає відчуття протягу.

Необхідна температура поверхонь досягається за рахунок їхньої гарної теплоізоляції, застосування повітряних теплових завіс або підігріву тепловипромінювачами.

Низькі температури поверхні підлоги можуть призвести до простудних захворювань, особливо в тих випадках, коли верхні шари підлоги мають високу теплопровідність (кахель, бетон). Уникнути цього можна за рахунок гарної теплоізоляції, застосування теплих покриттів чи підігріву підлог; останній захід рекомендується здійснювати тільки при великій площі підлоги та температурі повітря в приміщеннях нижче 30С. Температура поверхні підлоги, що перевищує звичайних приміщеннях 24-25С, а приміщеннях з басейном 32-33С, також шкідлива здоров'ю людей.

Надто низька вологість повітря в приміщенні (особливо в зимовий час, коли зовнішнє повітря містить дуже мало водяної пари) веде до висихання слизових оболонок і збільшує можливість простудних захворювань. Висока вологість повітря знижує випаровування через шкіру та обмежує регулюючі можливості організму щодо підтримки температури тіла на постійному рівні (відчуття задухи).

За дуже високої швидкості руху повітря зростає частка тепла, що віддається тілом за рахунок конвекції. в цілому тепловіддача організму знижується (звуження кровоносних судин, в екстремальному випадку "гусяча шкіра"), і поряд з охолодженими зонами, виникають зони перегріву, що призводять до відчуття протягу.

Комфорт у басейні

Температура повітря в приміщенні, де знаходяться роздягнені люди, повинна становити 26-30 ° С залежно від їхньої рухливості: чим вище рухливість людини, тим більше тепла виділяє його тіло. У басейну температура повітря повинна на кілька градусів перевищувати температуру води, тому що при випаровуванні вологи з водяної плівки, що покриває тіло людини після виходу з басейну, відбувається відведення тепла, і виникає відчуття холоду при занадто низькій температурі повітря в приміщенні. Під час руху босоніж відведення тепла через підлогу значно зростає, тому для забезпечення додаткового комфорту в басейнах з «холодними» покриттями підлоги рекомендується застосовувати безпосередній підігрів підлоги або стельове променисте опалення та інфрачервоні випромінювачі. Однак, підігрів підлог потрібно лише при температурі повітря нижче 28С або поганої теплоізоляції підлоги. Вимоги до вологості повітря такі ж, як і для окремих приміщень, а швидкість руху повітря у робочій зоні критих басейнівмає перевищувати 0,3 м/с.

Допустима температура води, так само як і температура повітря біля басейну, певною мірою залежить від можливої ​​активності людей. Крім того, слід пам'ятати, що при однаковій температурі води та повітря охолодження у воді відбувається приблизно у 20 разів швидше, ніж на повітрі. у стандартних та великих плавальних басейнах із довжиною доріжки 25-50 м, де активно займаються люди, які вміють плавати, достатня температура води близько 22С, а у навчальних плавальних басейнах із довжиною доріжки 8-16 м температура води має бути 23-26С. При використанні плавання в медичних цілях (для розвантаження хребта у не зовсім здорових людей) температура води повинна перевищувати 26С, а краще дорівнювати 28С (при температурі нижче 25С можуть з'явитися судоми). у зв'язку з тими самими міркуваннями в індивідуальних критих басейнах рекомендується температура води 24-28С, а басейнах для маленьких дітей 28-30С.

Загалом у індивідуальних басейнахповинні бути такі характеристикимікроклімат: температура води 24-28С; температура повітря на 2-3С вище за температуру води (26-31С). При нижчих температурах повітря виникають неприємні відчуттята небезпека застуди. Слід пам'ятати, що більше висока температураповітря знижує випаровування з ванни і, отже, зменшує витрати тепла на обігрів води. Відчуття задухи виникає лише за дуже високої відносної вологості повітря. Не слід знижувати температуру повітря в нічний час, оскільки через зростання випаровувань підвищується витрата енергії на обігрів.

У відкритих басейнахрухливість людей зазвичай вища, ніж у критих. Крім того, температура повітря тут часто нижча, а температура випромінювання-вища, але при всякому разі за наявності сонячної інсоляції. До цього слід додати сприятливий вплив свіжого повітрящо зберігає комфортність відчуттів також і при нижчих температурах і високих швидкостяхруху повітря.

Тепловтрати у відкритих басейнах

Температура у відкритому басейні зазвичай нижча, ніж у критому, і становить 21-25С. Для покращення мікроклімату та створення додаткового комфорту, особливо при тривалому купальному сезоні або користуванні басейном у зимовий час рекомендується здійснювати підігрів підлоги чи променисте опалення обхідної доріжки та підходів до ванни басейну за допомогою електричних інфрачервоних випромінювачів; ванну та підходи до неї по можливості слід захистити від вітру, а за наявності покриття – встановити тепловипромінювачі над ванною. Опалення потрібно насамперед у перехідні місяці (квітень, травень, вересень та жовтень), причому тривалість купального сезону приймається рівною 6 місяців: з середини квітня до середини жовтня.

Оскільки має місце значний теплообмін між поверхнею води та навколишнім повітрям, відкриті басейни слід розміщувати з урахуванням захисту від вітру. При цілорічній експлуатації басейну рекомендується влаштовувати покриття з механічним приводом, що дозволяє значно знизити втрати і довести експлуатаційні витрати до рівня, порівнянного з літнім періодом.

Відкритий басейн без опалення зазвичай придатний лише для короткочасної експлуатації, тому що в цьому випадку мають місце постійні втрати втрати (особливо вночі). Тепловтрати відкритого басейну включають такі:

  • Втрати тепла через випаровування води з поверхні ванни та нагрівання підживлювальної води.
  • Втрати тепла через природну конвекцію, коли температура повітря нижче температури води.
  • Втрати тепла разом з водою, що переливається через краї ванни і розбризкується при виході людей з ванни.
  • Втрати тепла за рахунок випромінювання в довкіллявночі.
  • Втрати тепла за первинного підігріву води.
  • Втрати тепла в ґрунт, що примикає до ванни, та навколишнє повітря.
  • Втрати тепла під час заповнення ванни теплою водоюдля промивання фільтрів.

Необхідно відзначити, що в рівняннях, що застосовувалися до теперішнього часу, для розрахунку тепловтрат на випаровування не враховували процеси на межі шарів, що знижувало точність одержуваних результатів. Середня температураповітря в літнє півріччя приймалася рівною 10С, тоді як фактично ця величина становить 14-14,5С, а розрахункова швидкість руху повітря над ванною 1-4 м/c відповідає фактичної швидкості руху повітря безпосередньо над поверхнею води, що значно нижче. Випромінювання ванни басейну має завжди розглядатися разом із зустрічним випромінюванням атмосфери.

Температура води у ванній басейну фактично перевищує задане значення на величину 4ОК через сонячну інсоляцію.

Сильне сонячне випромінювання передбачає наявність ясного неба, проте зазвичай зустрічне випромінювання атмосфери дуже незначне, а випромінювання ванни, особливо вночі, значно вище, ніж випромінювання атмосфери при хмарній погоді. У зв'язку з цим для розрахунку рекомендується приймати для всього сезону постійну величину сонячної інсоляції, маючи на увазі, що чим сильніша інсоляція, тим вища температура води і більше випромінювання ванни басейну.

Глибина води у ванні басейну не робить істотного впливу на енергобаланс і виступає лише як характеристика об'єму. Від площі поверхні води залежить співвідношення між зниженням температури і втратами кожної ванни, причому дрібний басейн остигає і нагрівається швидше, ніж глибокий, при однакових величинах втрат і надходжень тепла.

Тепловтрати відкритих басейнів зі стінками в ґрунті в літній час зазвичай можна не враховувати, як ґрунт погано проводить тепло і акумулює теплоту, отриману при первинному підігріві. Тепловтрати в ґрунт практично дуже невеликі в порівнянні з іншими видами тепловтрат. Інша картина має місце в зимовий час для ванн з стінами, що вільно стоять, і критих басейнів.

Як боротися з тепловтратами

Теплоізоляція завтовшки 1 см знижує тепловтрати на 80%. Додаткові втрати стінки становлять лише 15,5 KBтч/день, що відповідає 0,55 кВтг/м 2 на день та при зниженні температури на 0,37К.

Теплоізоляцію бетонних стінок ванни доцільно виконувати з зовнішньої сторони. У збірних ваннах рекомендується викладати жорсткі теплоізоляційні мати між плівкою та зовнішньою оболонкоюстінки ванни.

Дослідження показали, що застосування темних плиток для облицювання значно підвищує абсорбцію сонячного випромінювання. Середні зміни величини поглинання сонячної інсоляції при зміні кольору облицювальної плитки розрізняються дуже істотно, навіть при зміні кольору плитки від біло-блакитного до синьо-блакитного. Повноцінна експлуатація басейнів у зимовий час потребує великих енерговитрат. Тому для відкритих басейнів рекомендується взимку використовувати укриття.

На відміну від літнього сезонувзимку на температуру води впливає тепловіддача в прилеглий ґрунт. Вже при товщині піноматеріалу в 1 см досягається економія понад 25%.

При циркулярному циклі тривалістю 8 год, включаючи час промивання одного піщаного фільтра, при глибині ванни 1,5 м і різниці температур між водою у ванні та свіжою водою 13ОК втрати тепла на кожне промивання становлять 0,23 кBтч/м 2 (203 ккал 2). В індивідуальних басейнах, де промивання фільтрів здійснюється не частіше одного разу на тиждень, тепловтратами на промивання можна знехтувати, а в басейнах готелів, де потрібне щоденне промивання фільтрів, з цим фактором доводиться рахуватися. У громадських басейнах, до яких належать і готельні, відповідно до норм Потрібна добавка свіжої води в кількості 30 л на одного купається що призводить до тепловтрат на підігрів свіжої води в розмірі близько 0,45 кBтч/м 2 в день (390 ккал/м 2 на день).

Істотний елемент тепловтрат відкритих басейнів - випаровування - значною мірою залежить від температури повітря. При низьких температурах у нічний час випаровування води значно вище, ніж за більш денних температур.

Поверхневе укриття

Таким чином, у відкритих басейнах без опалення температура води зростає або залишається постійною вдень, а вночі значно знижується. Пристрій укриття над ванною значно знижує випаровування, суттєво зменшує випромінювання та деякою мірою знижує тепловтрати за рахунок конвекції. За допомогою установки укриття в період найбільших тепловтрат можна досягти їх зниження у відкритих басейнах на 80%. Слід мати на увазі, що у зв'язку з великою питомою вагою випромінювання у сумарних тепловтратах істотне значення має теплоізоляція укриття. Економія від застосування укриттів без теплоізоляції становить лише 30-40% порівняно з теплоізольованим укриттям. Для використання сонячної радіації укриття слід зняти у денний час. З поверхні укриття повинна видалятися вода (отвори, перфорація тощо), оскільки скупчення дощової води лежить на поверхні укриттів сприяє втратам тепла під час випаровування.

Укриття у вигляді сонячного колектора може залишатися над ванною і вдень, коли не користуються басейном. Таке укриття із світлопрозорого теплоізолюючого верхнього шару та прилеглого до води абсорбуючого шару значно покращує поглинання сонячних променів у порівнянні з відкритою ванною. Як показали дослідження, за сприятливих погодних умовахзастосування укриття у вигляді сонячного колектора дозволяє експлуатувати басейн із температурою води 23С без додаткового опалення.

Підігрів води у басейнах

При визначенні вартості опалення відкритих басейнів важливе значення має середня витрата тепла, залежно від сезону року та температури води.

Для розрахунку витрат на опалення необхідно витрати тепла помножити на вартість 1 кВтг електроенергії у регіоні експлуатації басейну.

Колись відкриті басейни обігрівалися від системи опалення з використанням протиточного теплообмінника. Однак у останні рокиз'явилося багато нових варіантів обігріву ванн із використанням агрегатів, що серійно випускаються промисловістю. Серед цих варіантів слід назвати:

  • Обігрів ванн від опалювального котла;
  • Прямотувальні паливні нагрівачі;
  • Прямоточні нагрівачі з електроприводом;
  • Теплові насоси;
  • Обігрів ванн за допомогою сонячних колекторів.

У всіх системах вода підігрівається до надходження у ванну басейну. Прямі системи обігріву за допомогою труб, розташованих безпосередньо у ванні, або електронагрів облицювальних плиток не знайшли застосування з гігієнічних та економічних міркувань.

Оборів басейнувід котельні свого часу обігрів відкритого басейну зазвичай здійснювався шляхом підключення до будинкової системи опалення. в літню пору, коли опалення приміщень будинку відключено, потужність котла використовувалася не повністю, що сильно знижувало ефективність його роботи.

Розрахунок теплообмінника

Для розрахунку системи опалення можна виходити з того, що вона повинна експлуатуватися 24 години на добу. Тому мінімальна потужність протиточного апарату повинна дорівнювати приватному від розподілу максимальних щоденних втраттепла на 24 год. Час на первинний розігрів визначається як добуток площі ванни на приріст температури води та питоме теплоспоживання, поділене на потужність протиточного апарату.

Паливні навантажувачі

Для підтримки нормальної температури води в басейні застосовуються такі нагрівальні агрегати:

Нагрівачі, що працюють на рідкому нафтовому паливі; зазвичай вони мають власний водяний насос або підключаються до циркуляційної лінії (в ділянку подачі води після фільтрів). Їхня потужність становить, як правило, близько 45 кВт (40000 ккал/год). Коефіцієнт корисної дії 70-80%;

  • газові нагрівачі, що працюють на пропані, із вбудованим фільтром або без нього (в останньому випадку з циркулярним насосом). Їх потужність становить 37 кВт (32000 ккал/год). Витрата пропану близько 3,2 KГ/год. Коефіцієнт корисної дії близько 80%;
  • стандартні газові водонагрівачі потужністю 17,5 кВт (15000 ккал/год), 23 та 28 кВт. Підключаються до циркуляційної лінії за фільтром насоса. Система регулюється кількістю води, що пропускається. Термостат пов'язаний із насосом або змішувачем; при нестачі води відключається подача газу. Потрібне щорічне очищення внутрішніх елементів нагрівача. Коефіцієнт корисної дії близько 80%.

Електричні нагрівачі

Ці прилади випускаються спеціально для підігріву води у басейнах та обладнані регулятором температури. Працюють від електромережі з відповідними характеристиками потужності. в залежності від розмірів басейну та клімату місцевості застосовуються нагрівачі потужністю від 3 до 18 кВт, вбудовані в систему. Їх можна встановлювати в основній лінії (на ділянці фільтруючий пристрій - впускні отвори) або додаткової гілки-байпас.

Потужність прямоточного електронагрівача, необхідного вашому басейну, визначається як відношення максимальної добової втрати втрати до тривалості роботи.

Сонячні колектори

У зв'язку з відносно невеликою різницею температур між зовнішнім повітрям і водою плавального басейну (100К) коефіцієнт корисної дії сонячних колекторів, що використовуються для обігріву відкритих басейнів, в літній час відносно високий: кожен 1 м 2 колектора дає від трьох (квітень) до п'яти кВт. (липень, серпень).

Колектори, підключені безпосередньо до ванни басейну, схильні до корозії і повинні виконуватися з відповідних матеріалів. в них також можуть мати місце відкладення карбонатного накипу. Тому їх застосовують лише там, де жорсткість води суворо контролюється.

При монтажі басейну може знадобитися зварювання, ремонедуємо та використовувати аппарт інвертор Інтерскол ІСА-250/10 для зварювальної роботи.

Важливою вимогоює можливість регулювання потоку води через колектор, тому що він працює як нагрівач тільки в денний час, а в нічний час колектор може виявитися причиною небажаного охолодження ванни. Регулювання температури води у басейні досягається шляхом автономного підключення.

Для комфортного самопочуття одягнених людей (див. нижче 5.1) температура повітря при відносній вологості повітря 40-60% повинна бути від 18 до 20°С, температура поверхні конструкцій, що захищають - від 14 до 19°С, температура підлоги близько 20°С. У цьому допускається рух повітря зі швидкістю до 0,3 м/с.

При нижчій температурі поверхні конструкцій, що захищають (так звана температура випромінювання) людина втрачає велику кількість тепла за рахунок випромінювання і навіть при відсутності руху повітря виникає відчуття протягу. Необхідна температура поверхонь досягається за рахунок їхньої хорошої теплоізоляції, застосування повітряних теплових завіс або підігріву тепловипромінювачами

Низькі температури поверхні підлоги можуть призвести до простудних захворювань, особливо в тих випадках, коли верхні шари підлоги мають високу теплопровідність. Уникнути цього можна за рахунок гарної теплоізоляції, застосування теплих покриттів чи підігріву підлог; останній захід рекомендується здійснювати тільки при великій площі підлоги та температурі повітря в приміщеннях нижче 30сС. Температура поверхні підлоги, що перевищує у звичайних приміщеннях 24-25 ° С, а в критих басейнах 32-33 ° С, також шкідлива для здоров'я людей.

Низька вологість повітря в приміщенні (особливо в зимовий час, коли зовнішнє повітря містить дуже мало водяної пари) веде до висихання слизової оболонки та збільшує можливість застудних захворювань. Висока вологість повітря знижує випаровування через шкіру та обмежує регулюючі можливості організму (5.3) щодо підтримки температури тіла на постійному рівні (відчуття задухи).

За дуже високої швидкості руху повітря зростає частка тепла, що віддається тілом за рахунок конвекції. В цілому тепловіддача організму знижується (звуження кровоносних судин, в екстремальному випадку «гусяча шкіра») і поряд з охолодженими зонами виникають зони перегріву, що призводять до відчуття протягу.

Температура повітря в приміщенні, де знаходяться роздягнені люди, повинна становити 26-30 ° С залежно від їхньої рухливості: чим вище рухливість людини, тим більше тепла виділяє його тіло.

У басейнах температура повітря повинна на кілька градусів перевищувати температуру води, тому що при випаровуванні вологи з водяної плівки, що покриває тіло людини після виходу з ванни басейну, відбувається відведення тепла і виникає відчуття холоду за низької температури повітря в приміщенні (5.4, 5.5). Більш високою має бути і температура поверхні конструкцій, що захищають. Під час руху босоніж відведення тепла через підлогу значно зростає, тому для забезпечення додаткового комфорту в басейнах з «холодними» покриттями підлоги рекомендується застосовувати безпосередній підігрів підлоги або стельове променисте опалення та інфрачервоні випромінювачі. Однак підігрів підлог тобується лише при температурі повітря нижче 28 ° С або поганої теплоізоляції підлоги.

Температура води, як і температура повітря, залежить від можливої ​​активності людей. При однаковій температурі води та повітря охолодження у воді відбувається приблизно в 20 разів швидше, ніж на повітрі. Тому в стандартних і великих басейнах з довжиною доріжки 25-50 м достатня температура води близько 22°С, а в навчальних басейнах з довжиною доріжки 8-16 м температура води повинна бути 23-26°С. При використанні плавання з медичною метою (для розвантаження хребта) температура води повинна перевищувати 26°С, а найкраще дорівнювати 28°С (при температурі нижче 25°С можуть з'явитися судоми). У зв'язку з цим в індивідуальних критих басейнах рекомендується температура води 24-28 ° С, а у ваннах басейнів для маленьких дітей-28-30 ° С.

Загалом в індивідуальних критих басейнах мають бути такі характеристики мікроклімату:

температура води 24-28 ° С;

температура повітря на 2-3 К вище за температуру води (26-31°С). За більш низьких температур повітря виникають неприємні відчуття та небезпека застуди. Вища температура повітря знижує випаровування з ванни і, отже, зменшує витрати тепла. Відчуття задухи виникає лише за дуже високої відносної вологості повітря. Не слід знижувати температуру повітря в нічний час, тому що через зростання випаровувань підвищується витрата енергії;

швидкість руху повітря 0,15–0,3 м/с. При високих швидкостях у робочій зоні можливі протяги;

відносна вологість повітря у приміщенні 50-60% (макс. 70%). При більш високій вологості повітря виникає відчуття задухи, а також небезпека утворення конденсату на конструкціях, що захищають;

температура поверхні стін та покриттів макс. 10 К, краще на 3-5 К нижче за температуру повітря. Такі характеристики досягаються за рахунок гарної теплоізоляції.< 0,65). При более низких значениях температуры стен покрытия возникают большие теплопотери за счет теплоизлучения тела (ощущение сквозняка) и образуется конденсат на строительных элементах.

У відкритих басейнах рухливість людей зазвичай вища, ніж у критих. Звідси випливає, що температура повітря тут часто нижча, а температура випромінювання - вище, але при всякому разі за наявності сонячної інсоляції. До цього слід додати сприятливий вплив свіжого повітря, що зберігає комфортність відчуттів також і при нижчих температурах та високих швидкостях руху повітря.

Тому температура у відкритому басейні зазвичай нижча, ніж у критому і становить 21-25°С. Для покращення мікроклімату та створення додаткового комфорту, особливо при тривалому купальному сезоні або користуванні басейном у зимовий час рекомендується здійснювати підігрів підлоги чи променисте опалення обхідної доріжки та підходів до ванни басейну за допомогою електричних інфрачервоних випромінювачів; ванну та підходи до неї по можливості слід захистити від вітру, а за наявності покриття встановити тепловипромінювачі над ванною.

Опалення потрібно насамперед у перехідні місяці (квітень, травень, вересень та жовтень), причому тривалість купального сезону приймається рівною 6 місяців з середини квітня до середини жовтня.

Оскільки має місце значний теплообмін між поверхнею води та навколишнім повітрям, відкриті басейни слід розміщувати з урахуванням захисту від вітру (5.6). При цілорічній експлуатації басейну рекомендується влаштовувати покриття з механічним приводом, що дозволяє значно знизити втрати і довести експлуатаційні витрати до рівня, порівнянного з літнім періодом.

Відритий басейн без опалення зазвичай придатний лише для короткочасної експлуатації, оскільки спостерігаються постійні втрати втрати (особливо вночі).

Тепловтрати відкритого басейну включають такі:

1. Втрати тепла через випаровування води з поверхні ванни та нагрівання підживлювальної води.

2. Втрати тепла через природну конвекцію, коли температура повітря нижче температури води.

3. Втрати тепла разом з водою, що переливається через краї ванни і розбризкується при виході людей з ванни.

4. Втрати тепла за рахунок випромінювання у навколишнє середовище у нічний час.

5. Втрати тепла під час первинного підігріву води.

6. Втрати тепла в ґрунт, що примикає до ванни, та навколишнє повітря.

7. Втрати тепла під час заповнення ванни теплою водою для промивання фільтрів.

Втрати тепла за п. 3 приблизно рівні надходження тепла від тіл плавців, а втрати тепла за п. 6 для ванн, заглиблених у ґрунт, беруть до уваги тільки при початковому підігріві, коли елементи, що примикають, нагріваються до температури води і надалі практично акумулюють отриману теплоту .

Відомі рівняння, за якими можна розрахувати величину всіх складових тепловтрат відкритого басейну

Необхідно відзначити, що в рівняннях, що застосовувалися до теперішнього часу, для розрахунку тепло-втрат на випаровування не враховували процеси на межі шарів, що знижувало точність одержуваних результатів. Середня температура повітря в літнє півріччя приймалася рівною 10°С, тоді як фактично ця величина становить 14-14,5°С, а розрахункова швидкість руху повітря над ванною 1-4 м/с відповідає фактичної швидкості руху повітря безпосередньо над поверхнею води, яка значно нижча. Випромінювання ванни басейну має завжди розглядатися разом із зустрічним випромінюванням атмосфери.

Температура води у ванній басейну фактично перевищує задане значення на величину 4К через сонячну інсоляцію (5.7).

Сильне сонячне опромінення передбачає наявність ясного піднебіння, проте зазвичай зустрічне випромінювання атмосфери дуже незначне, а випромінювання ванни, особливо вночі, значно вище, ніж випромінювання атмосфери за хмарної погоди. У зв'язку з цим для розрахунку рекомендується приймати для всього сезону постійну величину сонячної інсоляції, маючи на увазі, що чим сильніша інсоляція, тим вища температура води і більше випромінювання ванни басейну.

Глибина води у ванні басейну не робить істотного впливу на енергобаланс і виступає лише як характеристика об'єму. Від площі поверхні води залежить співвідношення між зниженням температури і втратами кожної ванни, причому дрібний басейн остигає і нагрівається швидше, ніж глибокий, при однакових величинах втрат і надходжень тепла.

Тепловтрати відкритих басейнів зі стінками в грунті влітку зазвичай можна не враховувати, оскільки грунт погано проводить тепло і акумулює теплоту, отриману при первинному підігріві. Тепловтрати в ґрунт практично дуже невеликі в порівнянні з іншими видами тепло-втрат. Інша картина має місце в зимовий час для ванн з стінами, що вільно стоять, і критих басейнів.

Теплоізоляція завтовшки 1 см знижує тепловтрати на 80%. Додаткові тепловтрати стінки становлять лише 15,5 кВт год/дн, що відповідає 0,55 кВт-год/(м2дн) на 1м поверхні води та 0,37 К зниження температури.

Теплоізоляцію бетонних стін ванни доцільно виконувати із зовнішнього боку. У збірних ваннах рекомендується викладати жорсткі теплоізоляційні мати між плівкою та зовнішньою оболонкою стінки ванни.

Дослідження показали, що застосування темних плиток для облицювання ванн значно збільшує абсорбцію сонячного випромінювання.

Повноцінна експлуатація басейнів у зимовий час потребує великих енерговитрат. Тому для відкритих басейнів рекомендується взимку використовувати укриття.

На відміну від літнього сезону, взимку впливає тепловіддача в прилеглий грунт.

Вже при товщині піноматеріалу в 1 см коефіцієнт стає рівним 2,5 Вт/(м2 К) і досягається економія більше 25%.

При циркулярному циклі тривалістю 8 годин і тривалістю промивання 5 хв втрачається близько 1% ємності ванни для промивання одного піщаного фільтра. П р і глибині ванни 1,5 м і різниці температур між водою у ванні та свіжою водою 13 До втрати тепла на кожне промивання становлять 0,23 кВт год/м2 (203 ккал/м2).

В індивідуальних басейнах, де промивання фільтрів здійснюється не частіше одного разу на тиждень, тепловтратами на промивання можна знехтувати, а в басейнах готелів, де потрібне щоденне промивання фільтрів, з цим фактором доводиться рахуватися. У громадських басейнах, до яких належать і готельні, відповідно до норм потрібна добавка свіжої води в кількості 30 л на одного купається, що призводить до тепловтрат на підігрів свіжої води в розмірі близько 0,45 кВт год/(м2 дн).

Істотний елемент тепловтрат відкритих басейнів - випаровування - значною мірою залежить від температури повітря. При низьких температурах у нічний час випаровування води значно вище, ніж за більш високих денних температур.

Таким чином, у відкритих басейнах без опалення температура води зростає або залишається постійною вдень, а вночі значно знижується. Пристрій укриття над ванною значно знижує випаровування, суттєво зменшує випромінювання та деякою мірою знижує тепло-втрати за рахунок конвекції. За допомогою установки укриття в період найбільших тепловтрат можна досягти їх зниження у відкритих басейнах на 80% витрата тепла, яка може прийматися за табл. 5.7 залежно від сезону року та температури води.

При цьому слід мати на увазі, що у зв'язку з великою питомою вагою випромінювання сумарних тепловтратах істотне значення має теплоізоляція укриття. Економія від застосування укриттів без теплоізоляції становить лише 30-40% порівняно з теплоізольованим укриттям. Для використання сонячної радіації укриття слід зняти у денний час. З поверхні укриття має бути видалена вода (отвори, перфорація тощо), оскільки скупчення дощової води лежить на поверхні укриттів сприяє втратам тепла під час випаровування.

Укриття у вигляді сонячного колектора може залишатися над ванною і вдень, коли не користуються басейном. Таке укриття із світло-прозорого теплоізолюючого верхнього шару і прилеглого до води абсорбуючого шару значно покращує поглинання сонячних променів у порівнянні з відкритою ванною. Як показали дослідження, за сприятливих погодних умов застосування укриття у вигляді сонячного колектора дозволяє експлуатувати басейн із температурою зоди 23°С без додаткового опалення.

Для розрахунку витрат на опалення необхідно витрати тепла помножити на вартість 1 кВт-год.

Довгий часвідкриті басейни обігрівалися від системи опалення з використанням протиточного теплообмінника. Проте в останні роки з'явилося багато нових варіантів обігріву ванн з використанням агрегатів, що серійно випускаються промисловістю:

обігрів ванн від опалювального казана;

прямоточні паливні нагрівачі;

прямоточні нагрівачі з електроприводом;

теплові насоси;

обігрів ванн за допомогою сонячних колекторів.

У всіх системах вода підігрівається до надходження у ванну басейну. Прямі системи обігріву за допомогою труб, розташованих безпосередньо у ванні, або електронагрів облицювальних плиток не знайшли застосування але гігієнічним та економічним міркуванням.

Що таке комфорт?

Комфорт - це поєднання умов довкілля, у яких людина почувається добре, не ризикуючи погіршити своє здоров'я. Так, наприклад, для комфортного самопочуття одягнених людей у ​​приміщенні температура повітря при відносній вологості повітря 40-60% повинна бути від 18С до 20С, температура поверхні огороджувальних конструкцій (стін) - від 14С до 19С, температура підлоги - близько 20С. При цьому допускається рух повітря зі швидкістю до 0,3 м/с.
Ці цифри ґрунтуються на наступних середніх біофізичних характеристиках
людини:

    Маса, кг. 60

    Площа поверхні м.кв 1,8

    Темп.тіла 36,5-37

    Темп.шкіри 32-33

    Теплообмін,Вт 82

    Об'єм дихання м 3 /год 0,5

    Частота дихання раз/хв 16

    Частота пульсу уд/хв 70-80

    Постійна потужність Вт 85

При більш низькій температурі поверхні стін і на відкритому повітрі людина втрачає велику кількість тепла за рахунок випромінювання, тому навіть за відсутності руху повітря виникає відчуття протягу.
Необхідна температура поверхонь досягається за рахунок їхньої гарної теплоізоляції, застосування повітряних теплових завіс або підігріву тепловипромінювачами.
Низькі температури поверхні підлоги можуть призвести до простудних захворювань, особливо в тих випадках, коли верхні шари підлоги мають високу теплопровідність (кахель, бетон). Уникнути цього можна за рахунок гарної теплоізоляції, застосування теплих покриттів чи підігріву підлог; останній захід рекомендується здійснювати тільки при великій площі підлоги та температурі повітря в приміщеннях нижче 30С. Температура поверхні підлоги, що перевищує звичайних приміщеннях 24-25С, а приміщеннях з басейном 32-33С, також шкідлива здоров'ю людей.
Занадто низька вологість повітря в приміщенні (особливо в зимовий час, коли зовнішнє повітря містить дуже мало водяної пари) веде до висихання слизових оболонок і збільшує можливість простудних захворювань. Висока вологість повітря знижує випаровування через шкіру та обмежує регулюючі можливості організму щодо підтримки температури тіла на постійному рівні (відчуття задухи).
За дуже високої швидкості руху повітря зростає частка тепла, що віддається тілом за рахунок конвекції. в цілому тепловіддача організму знижується (звуження кровоносних судин, в екстремальному випадку "гусяча шкіра"), і поряд з охолодженими зонами, виникають зони перегріву, що призводять до відчуття протягу.

Комфорт у басейні

Температура повітря в приміщенні, де знаходяться роздягнені люди, повинна становити 26-30 ° С залежно від їхньої рухливості: чим вище рухливість людини, тим більше тепла виділяє його тіло. У басейну температура повітря повинна на кілька градусів перевищувати температуру води, тому що при випаровуванні вологи з водяної плівки, що покриває тіло людини після виходу з басейну, відбувається відведення тепла, і виникає відчуття холоду при занадто низькій температурі повітря в приміщенні. Під час руху босоніж відведення тепла через підлогу значно зростає, тому для забезпечення додаткового комфорту в басейнах з "холодними" покриттями підлог рекомендується застосовувати безпосередній підігрів підлоги або стельове променисте опалення та інфрачервоні випромінювачі. Однак, підігрів підлог потрібно лише при температурі повітря нижче 28С або поганої теплоізоляції підлоги. Вимоги до вологості повітря такі самі, як і для окремих приміщень, а швидкість руху повітря в робочій зоні критих басейнів не повинна перевищувати 0,3 м/с.

Допустима температура води, так само як і температура повітря біля басейну, певною мірою залежить від можливої ​​активності людей. Крім того, слід пам'ятати, що при однаковій температурі води та повітря охолодження у воді відбувається приблизно у 20 разів швидше, ніж на повітрі. у стандартних та великих плавальних басейнах із довжиною доріжки 25-50 м, де активно займаються люди, які вміють плавати, достатня температура води близько 22С, а у навчальних плавальних басейнах із довжиною доріжки 8-16 м температура води має бути 23-26С. При використанні плавання в медичних цілях (для розвантаження хребта у не зовсім здорових людей) температура води повинна перевищувати 26С, а краще дорівнювати 28С (при температурі нижче 25С можуть з'явитися судоми). у зв'язку з тими самими міркуваннями в індивідуальних критих басейнах рекомендується температура води 24-28С, а басейнах для маленьких дітей 28-30С.
в цілому в індивідуальних басейнах повинні бути такі характеристики мікроклімату: - температура води 24-28С; температура повітря на 2-3С вище за температуру води (26-31С). За більш низьких температур повітря виникають неприємні відчуття та небезпека застуди. Слід пам'ятати, що вища температура повітря знижує випаровування з ванни і, отже, зменшує витрати тепла на обігрів води. Відчуття задухи виникає лише за дуже високої відносної вологості повітря. Не слід знижувати температуру повітря в нічний час, оскільки через зростання випаровувань підвищується витрата енергії на обігрів.

У відкритих басейнах рухливість людей зазвичай вища, ніж у критих. Крім того, температура повітря тут часто нижча, а температура випромінювання-вища, але при всякому разі за наявності сонячної інсоляції. До цього слід додати сприятливий вплив свіжого повітря, що зберігає комфортність відчуттів також і при нижчих температурах та високих швидкостях руху повітря.

Тепловтрати у відкритих басейнах

Температура у відкритому басейні зазвичай нижча, ніж у критому, і становить 21-25С. Для покращення мікроклімату та створення додаткового комфорту, особливо при тривалому купальному сезоні або користуванні басейном у зимовий час рекомендується здійснювати підігрів підлоги чи променисте опалення обхідної доріжки та підходів до ванни басейну за допомогою електричних інфрачервоних випромінювачів; ванну та підходи до неї по можливості слід захистити від вітру, а за наявності покриття – встановити тепловипромінювачі над ванною. Опалення потрібно насамперед у перехідні місяці (квітень, травень, вересень та жовтень), причому тривалість купального сезону приймається рівною 6 місяців: з середини квітня до середини жовтня.

Оскільки має місце значний теплообмін між поверхнею води та навколишнім повітрям, відкриті басейни слід розміщувати з урахуванням захисту від вітру. При цілорічній експлуатації басейну рекомендується влаштовувати покриття з механічним приводом, що дозволяє значно знизити втрати і довести експлуатаційні витрати до рівня, порівнянного з літнім періодом.
Відкритий басейн без опалення зазвичай придатний лише для короткочасної експлуатації, тому що в цьому випадку мають місце постійні втрати втрати (особливо вночі). Тепловтрати відкритого басейну включають такі:

    Втрати тепла через випаровування води з поверхні ванни та нагрівання підживлювальної води.

    Втрати тепла через природну конвекцію, коли температура повітря нижче температури води.

    Втрати тепла разом з водою, що переливається через краї ванни і розбризкується при виході людей з ванни.

    Втрата тепла за рахунок випромінювання в навколишнє середовище в нічний час.

    Втрати тепла за первинного підігріву води.

    Втрати тепла в ґрунт, що примикає до ванни, та навколишнє повітря.

    Втрати тепла під час заповнення ванни теплою водою для промивання фільтрів.

Необхідно відзначити, що в рівняннях, що застосовувалися до теперішнього часу, для розрахунку тепловтрат на випаровування не враховували процеси на межі шарів, що знижувало точність одержуваних результатів. Середня температура повітря в літнє півріччя приймалася рівною 10С, тоді як фактично ця величина становить 14-14,5С, а розрахункова швидкість руху повітря над ванною 1-4 м/c не відповідає фактичної швидкості руху повітря безпосередньо над поверхнею води, яка значно нижче. Випромінювання ванни басейну має завжди розглядатися разом із зустрічним випромінюванням атмосфери.

Температура води у ванній басейну фактично перевищує задане значення на величину 4ОК через сонячну інсоляцію.

Сильне сонячне випромінювання передбачає наявність ясного неба, проте зазвичай зустрічне випромінювання атмосфери дуже незначне, а випромінювання ванни, особливо вночі, значно вище, ніж випромінювання атмосфери за хмарної погоди. У зв'язку з цим для розрахунку рекомендується приймати для всього сезону постійну величину сонячної інсоляції, маючи на увазі, що чим сильніша інсоляція, тим вища температура води і більше випромінювання ванни басейну.

Глибина води у ванні басейну не робить істотного впливу на енергобаланс і виступає лише як характеристика об'єму. Від площі поверхні води залежить співвідношення між зниженням температури і втратами кожної ванни, причому дрібний басейн остигає і нагрівається швидше, ніж глибокий, при однакових величинах втрат і надходжень тепла.

Тепловтрати відкритих басейнів зі стінками в ґрунті в літній час зазвичай можна не враховувати, як ґрунт погано проводить тепло і акумулює теплоту, отриману при первинному підігріві. Тепловтрати в ґрунт практично дуже невеликі в порівнянні з іншими видами тепловтрат. Інша картина має місце в зимовий час для ванн з стінами, що вільно стоять, і критих басейнів.

Як боротися з тепловтратами

Теплоізоляція завтовшки 1 см знижує тепловтрати на 80%. Додаткові втрати стінки становлять лише 15,5 KBтч/день, що відповідає 0,55 кВтг/м 2 на день та при зниженні температури на 0,37К.

Теплоізоляцію бетонних стін ванни доцільно виконувати із зовнішнього боку. У збірних ваннах рекомендується викладати жорсткі теплоізоляційні мати між плівкою та зовнішньою оболонкою стінки ванни.
Дослідження показали, що застосування "темних плиток для облицювання значно підвищує абсорбцію сонячного випромінювання. Середні зміни величини поглинання сонячної інсоляції при зміні кольору облицювальної плиткиванн відрізняються дуже істотно, навіть при зміні кольору плитки від біло-блакитного до синьо-блакитного. Повноцінна експлуатація басейнів час вимагає великих енерговитрат. Тому для відкритих басейнів рекомендується взимку використовувати укриття.

На відміну від літнього сезону, взимку на температуру води впливає тепловіддача в прилеглий грунт. Вже при товщині піноматеріалу в 1 см досягається економія понад 25%.

При циркулярному циклі тривалістю 8 год, включаючи час промивання одного піщаного фільтра, при глибині ванни 1,5 м і різниці температур між водою у ванні та свіжою водою 13ОК втрати тепла на кожне промивання становлять 0,23 кBтч/м 2 (203 ккал 2). В індивідуальних басейнах, де промивання фільтрів здійснюється не частіше одного разу на тиждень, тепловтратами на промивання можна знехтувати, а в басейнах готелів, де потрібне щоденне промивання фільтрів, з цим фактором доводиться рахуватися. У громадських басейнах, до яких належать і готельні, відповідно до норм Потрібна добавка свіжої води в кількості 30 л на одного купається що призводить до тепловтрат на підігрів свіжої води в розмірі близько 0,45 кBтч/м 2 в день (390 ккал/м 2 на день).

Істотний елемент тепловтрат відкритих басейнів - випаровування - значною мірою залежить від температури повітря. При низьких температурах у нічний час випаровування води значно вище, ніж за більш денних температур.

Поверхневе укриття

Таким чином, у відкритих басейнах без опалення температура води зростає або залишається постійною вдень, а вночі значно знижується. Пристрій укриття над ванною значно знижує випаровування, суттєво зменшує випромінювання та деякою мірою знижує тепловтрати за рахунок конвекції. За допомогою установки укриття в період найбільших тепловтрат можна досягти їх зниження у відкритих басейнах на 80%. Слід мати на увазі, що у зв'язку з великою питомою вагою випромінювання у сумарних тепловтратах істотне значення має теплоізоляція укриття. Економія від застосування укриттів без теплоізоляції становить лише 30-40% порівняно з теплоізольованим укриттям. Для використання сонячної радіації укриття слід зняти у денний час. З поверхні укриття повинна видалятися вода (отвори, перфорація тощо), оскільки скупчення дощової води лежить на поверхні укриттів сприяє втратам тепла під час випаровування.

Укриття у вигляді сонячного колектора може залишатися над ванною і вдень, коли не користуються басейном. Таке укриття із світлопрозорого теплоізолюючого верхнього шару та прилеглого до води абсорбуючого шару значно покращує поглинання сонячних променів у порівнянні з відкритою ванною. Як показали дослідження, за сприятливих погодних умов застосування укриття у вигляді сонячного колектора дозволяє експлуатувати басейн із температурою води 23С без додаткового опалення.

Підігрів води у басейнах

При визначенні вартості опалення відкритих басейнів важливе значення має середня витрата тепла, залежно від сезону року та температури води.

Для розрахунку витрат на опалення необхідно витрати тепла помножити на вартість 1 кВтг електроенергії у регіоні експлуатації басейну.

Колись відкриті басейни обігрівалися від системи опалення з використанням протиточного теплообмінника. Проте в останні роки з'явилося багато нових варіантів обігріву ванн з використанням агрегатів, що випускаються серійно промисловістю. Серед цих варіантів слід назвати:

    Обігрів ванн від опалювального котла;

    Прямотувальні паливні нагрівачі;

    Прямоточні нагрівачі з електроприводом;

    Теплові насоси;

    Обігрів ванн за допомогою сонячних колекторів.

У всіх системах вода підігрівається до надходження у ванну басейну. Прямі системи обігріву за допомогою труб, розташованих безпосередньо у ванні, або електронагрів облицювальних плиток не знайшли застосування з гігієнічних та економічних міркувань.

Обігрів басейну від котельні свого часу обігрів відкритого басейну зазвичай здійснювався шляхом підключення до будинкової системи опалення. в літню пору, коли опалення приміщень будинку відключено, потужність котла використовувалася не повністю, що сильно знижувало ефективність його роботи.

Розрахунок теплообмінника

Для розрахунку системи опалення можна виходити з того, що вона повинна експлуатуватися 24 години на добу. Тому мінімальна потужність протиточного апарату повинна дорівнювати приватному від поділу максимальних щоденних втрат тепла на 24 год.

Паливні навантажувачі

Для підтримки нормальної температури води в басейні застосовуються такі нагрівальні агрегати:
нагрівачі, що працюють на рідкому нафтовому паливі; зазвичай вони мають власний водяний насос або підключаються до циркуляційної лінії (в ділянку подачі води після фільтрів). Їхня потужність становить, як правило, близько 45 кВт (40000 ккал/год). Коефіцієнт корисної дії 70-80%;

    газові нагрівачі, що працюють на пропані, із вбудованим фільтром або без нього (в останньому випадку з циркулярним насосом). Їх потужність становить 37 кВт (32000 ккал/год). Витрата пропану близько 3,2 KГ/год. Коефіцієнт корисної дії близько 80%;

    стандартні газові водонагрівачі потужністю 17,5 кВт (15000 ккал/год), 23 та 28 кВт. Підключаються до циркуляційної лінії за фільтром насоса. Система регулюється кількістю води, що пропускається. Термостат пов'язаний із насосом або змішувачем; при нестачі води відключається подача газу. Потрібне щорічне очищення внутрішніх елементів нагрівача. Коефіцієнт корисної дії близько 80%.

Електричні нагрівачі

Ці прилади випускаються спеціально для підігріву води у басейнах та обладнані регулятором температури. Працюють від електромережі з відповідними характеристиками потужності. в залежності від розмірів басейну та клімату місцевості застосовуються нагрівачі потужністю від 3 до 18 кВт, вбудовані в систему. Їх можна встановлювати в основній лінії (на ділянці фільтруючий пристрій - впускні отвори) або додаткової гілки-байпасі.

Потужність прямоточного електронагрівача, необхідного вашому басейну, визначається як відношення максимальної добової втрати втрати до тривалості роботи.

Сонячні колектори

У зв'язку з відносно невеликою різницею температур між зовнішнім повітрям і водою плавального басейну (100К) коефіцієнт корисної дії сонячних колекторів, що використовуються для обігріву відкритих басейнів, в літній час відносно високий: кожен 1 м 2 колектора дає від трьох (квітень) до п'яти кВт. (липень, серпень).

Колектори, підключені безпосередньо до ванни басейну, схильні до корозії і повинні виконуватися з відповідних матеріалів. в них також можуть мати місце відкладення карбонатного накипу. Тому їх застосовують лише там, де жорсткість води суворо контролюється.

Важливою вимогою є можливість регулювання потоку води через колектор, так як він працює як нагрівач тільки в денний час, а в нічний час колектор може виявитися причиною небажаного охолодження ванни. Регулювання температури води у басейні досягається шляхом автономного підключення.

Басейн втрачає теплоту при:

  • випаровування води та нагрівання підживлювальної води;
  • природної конвекції та випромінювання у навколишнє середовище;
  • переливанні через краї та розбризкуванні при виході людей з басейну;
  • первинний підігрів води;
  • заповнення басейну теплою водою для промивання фільтрів;
  • теплопровідності від дна до ґрунту.

Втрати тепла залежать також від звичок користувачів басейну.

У відкритих басейнах без опалення температура води зростає або залишається постійною вдень, а вночі значно знижується. Пристрій накриття над ванною значно знижує випаровування, суттєво зменшує випромінювання та деякою мірою знижує тепловтрати за рахунок конвекції. За допомогою установки накриття в період найбільших тепловтрат можна досягти їх зниження у відкритих басейнах на 80%. При цьому слід мати на увазі, що у зв'язку з великою питомою вагою випромінювання сумарних тепловтратах істотне значення має теплоізоляційні властивості накриття. Економія від застосування укриттів без теплоізоляції становить лише 30-40% порівняно з теплоізольованим накриттям. Для використання сонячної радіації накриття слід зняти у денний час. З поверхні накриття має бути видалена вода, оскільки скупчення дощової води на поверхні накриттів сприяє втратам тепла при випаровуванні. Накриття у вигляді сонячного колектора може залишатися над басейном і вдень, коли басейн не використовується. Таке накриття із світлопрозорого теплоізолюючого верхнього шару та прилеглого до води абсорбуючого шару значно покращує поглинання сонячних променів. Як показали дослідження, за сприятливих погодних умов застосування укриття у вигляді сонячного колектора дозволяє експлуатувати басейн із температурою води 23°С без додаткового опалення.

Криті плавальні басейнимають три суттєвих відмінностейв порівнянні з відкритими басейнами:

  1. Вони використовуються переважно у зимовий період, коли інтенсивність сонячного випромінювання мала;
  2. Рівень температури в них суттєво вищий (26-30 ° C);
  3. Часто є необхідність у кондиціонуванні повітря (принаймні у громадських плавальних басейнах).

Якщо глибина басейну не перевищує 1 м, то його дно та стіни повинні бути пофарбовані фарбою з високою поглинальною здатністю, а дно, крім того, повинно мати шорстку поверхню. Для промивання фільтрів використовується тепла вода(Норма витрати на одну промивку - 0,9 м 3 на 1 м 2 поверхні басейну). Теплоту води для промивання необхідно утилізувати, встановивши після фільтрів теплообмінник.

При реалізації всіх зазначених способів енергозбереження потреба в теплоті знижується до 260 кВт*год/м 2 за сезон, що становить лише 40% від початкового значення. При цьому необхідна площа сонячного колектора зменшується до 0,4 м2 (замість 1 м2) на 1 м2 площі поверхні води у басейні. Річний теплоспоживання басейну становить 700...800 МВт*год, середньодобова теплопродуктивність геліоустановки за період травень-вересень 2,5 кВт*год/м 2 на день (максимум 6 кВт*год/м 2 ) при площі поверхні води 1500 м 2 температура води на вході в сонячний колектор 20...27°C, а на виході 24...36°C при витраті 10...90 м-коду 3 /год.



Сподобалася стаття? Поділіться з друзями!
Чи була ця стаття корисною?
Так
Ні
Дякую, за Ваш відгук!
Щось пішло не так і Ваш голос не був врахований.
Дякую. Ваше повідомлення надіслано
Знайшли у тексті помилку?
Виділіть її, натисніть Ctrl+Enterі ми все виправимо!