расчет площади испарения воды

Видео:Испарение от площадиСкачать

Калькулятор — осушитель воздуха бассейна.

Видео:Почему испаряется вода?Скачать

Самостоятельный расчет интенсивности испарения

Любой бассейн представляет собой большую емкость с водой, где с ее поверхности постоянно происходит испарение влаги. Объем испаряемой воды зависит от множества факторов:

• Разницы между температурой окружающего воздуха и водой.
• Площадь поверхности воды.
• Влажность воздуха в помещении бассейна.
• Скорости воздушных потоков.
• Активности находящихся в бассейне людей.

Вся испаряемая влага попадает в воздух, который может поглотить только определенное ее количество. Остальная влага оседает на стенах, потолке и на полу, образуя лужи. Кроме этого, влага оседает на окнах, создавая эффект «запотевания», оборудовании и конструктивных элементах здания, что постепенно приводит их в негодность. Решить проблему излишней влаги позволяет система осушения воздуха, куда включается осушитель, работающий в тандеме с вентиляционной системой бассейна.

В такой системе осушитель удаляет излишнюю влагу из помещения как при отсутствии купающихся, так и во время эксплуатации бассейна людьми. Система вентиляции создает необходимый воздухообмен, из расчета 80 м 3 на одного купающегося, удаляет неприятные запахи и различные примеси, испаряющиеся из воды, и создает приток свежего воздуха.

Для того чтобы самостоятельно произвести расчет необходимой производительности осушителя воздуха для бассейна, необходимо воспользоваться одной из нескольких возможных методик. При этом следует использовать формулы, коэффициенты и переменные, данные СНиП и т.д. Можно обратиться к профессионалам, которые рассчитают необходимую именно для вашего бассейна производительность осушителя воздуха. Есть и еще один вариант – это воспользоваться онлайн-калькулятором, размещенным на сайте.

Для того чтобы рассчитать количество влаги, выделяющееся в бассейне, нужно заполнить поля онлайн калькулятора, где указать: длину и ширину бассейна, температуру воды, температуру воздуха в помещении, а также тип бассейна и желаемый показатель влажности воздуха. В результате пересчета вы получите данные, сколько влаги испарилось с зеркала бассейна за определенных промежуток времени. На основании этого можно выбирать осушитель воздуха.

Видео:Лист. Обнаружение испарения воды листьямиСкачать

Методика стандарта VDI 2089 (Общество немецких инженеров)

W = е х S х ( Рнас — Руст ) г/ч

S — плошадь водной поверхности бассейна, м2;
Рнас — давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне, мбар
Руст — парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха, мбар
е — эмпирический коэффициент, г/(м2 х час х мбар):
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.

Видео:Испарение воды листьями. Листопад. Видеоурок по биологии 6 классСкачать

Формула Бязина-Крумме

Для периода, когда в бассейне находятся купающиеся:

Wотк = (0,118 + 0,01995 х а х ( Рнас — Руст )/1,333) x S л/ч

Для периода, когда в бассейне нет купающихся (поверхность воды зашторена или заполнена плавающими шарами/плотиками):

Wзак = (- 0,059 + 0,0105 ( Рнас — Руст)/1,333) x S л/ч

Рнас — давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне, мбар;
Руст — давление водяных паров насыщенного воздуха при заданных температуре и влажности воздуха, мбар
а — коэффициент занятости бассейна людьми:
1,5 — для игровых бассейнов с активным волнообразова­нием,
0,5 — для больших общественных бассейнов,
0,4 — для бассейнов отелей,
0,3 — для небольших частных бассейнов

Видео:Урок 123 (осн). Кипение. Удельная теплота парообразованияСкачать

Сколько воды испаряется с поверхности бассейна

Видео:Испарение воды листьямиСкачать

Калькулятор — осушитель воздуха бассейна.

Видео:Опыты по физике. Зависимость испарения жидкости от: рода жидкости; поверхности; температурыСкачать

Самостоятельный расчет интенсивности испарения

Любой бассейн представляет собой большую емкость с водой, где с ее поверхности постоянно происходит испарение влаги. Объем испаряемой воды зависит от множества факторов:

• Разницы между температурой окружающего воздуха и водой.
• Площадь поверхности воды.
• Влажность воздуха в помещении бассейна.
• Скорости воздушных потоков.
• Активности находящихся в бассейне людей.

Вся испаряемая влага попадает в воздух, который может поглотить только определенное ее количество. Остальная влага оседает на стенах, потолке и на полу, образуя лужи. Кроме этого, влага оседает на окнах, создавая эффект «запотевания», оборудовании и конструктивных элементах здания, что постепенно приводит их в негодность. Решить проблему излишней влаги позволяет система осушения воздуха, куда включается осушитель, работающий в тандеме с вентиляционной системой бассейна.

В такой системе осушитель удаляет излишнюю влагу из помещения как при отсутствии купающихся, так и во время эксплуатации бассейна людьми. Система вентиляции создает необходимый воздухообмен, из расчета 80 м 3 на одного купающегося, удаляет неприятные запахи и различные примеси, испаряющиеся из воды, и создает приток свежего воздуха.

Для того чтобы самостоятельно произвести расчет необходимой производительности осушителя воздуха для бассейна, необходимо воспользоваться одной из нескольких возможных методик. При этом следует использовать формулы, коэффициенты и переменные, данные СНиП и т.д. Можно обратиться к профессионалам, которые рассчитают необходимую именно для вашего бассейна производительность осушителя воздуха. Есть и еще один вариант – это воспользоваться онлайн-калькулятором, размещенным на сайте.

Для того чтобы рассчитать количество влаги, выделяющееся в бассейне, нужно заполнить поля онлайн калькулятора, где указать: длину и ширину бассейна, температуру воды, температуру воздуха в помещении, а также тип бассейна и желаемый показатель влажности воздуха. В результате пересчета вы получите данные, сколько влаги испарилось с зеркала бассейна за определенных промежуток времени. На основании этого можно выбирать осушитель воздуха.

Видео:Урок 122 (осн). Сколько молекул воды ежесекундно испаряется с 1 кв.см ее поверхности?Скачать

Методика стандарта VDI 2089 (Общество немецких инженеров)

W = е х S х ( Рнас — Руст ) г/ч

S — плошадь водной поверхности бассейна, м2;
Рнас — давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне, мбар
Руст — парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха, мбар
е — эмпирический коэффициент, г/(м2 х час х мбар):
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.

Видео:Испарение воды и выделение кислорода растениямиСкачать

Формула Бязина-Крумме

Для периода, когда в бассейне находятся купающиеся:

Wотк = (0,118 + 0,01995 х а х ( Рнас — Руст )/1,333) x S л/ч

Для периода, когда в бассейне нет купающихся (поверхность воды зашторена или заполнена плавающими шарами/плотиками):

Wзак = (- 0,059 + 0,0105 ( Рнас — Руст)/1,333) x S л/ч

Рнас — давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне, мбар;
Руст — давление водяных паров насыщенного воздуха при заданных температуре и влажности воздуха, мбар
а — коэффициент занятости бассейна людьми:
1,5 — для игровых бассейнов с активным волнообразова­нием,
0,5 — для больших общественных бассейнов,
0,4 — для бассейнов отелей,
0,3 — для небольших частных бассейнов

Видео:Урок 109 (осн). Задачи на вычисление количества теплотыСкачать

Особенности самостоятельного устройства вентиляции в бассейне

Решаясь на строительство бассейна, необходимо учитывать все факторы, влияющие на комфортное пребывание в помещении. Чтобы правильно рассчитать вентиляционные системы бассейна, вам потребуется изучить всё оборудование и сооружения в комплексе. А именно: площадь зеркала, расположение водоподготовительных систем, дверные и оконные проёмы, вид чаши (скиммерная, переливная и др.), конструкция помещения (дерево, бетон, кирпич), наличие примыкающих помещений (баня, сауна, хаммам и др.), наличие подвального помещения для подачи приточного подпора, наличие осушительной системы и т. д.

Грамотный расчёт системы вентиляции, установка необходимого оборудования, настройка его функционирования, является важным фактором, влияющим на создание комфортного микроклимата в помещении. Отсутствие внимания к этим деталям приводит к неприятным последствиям.

Видео:Кипение, удельная теплота парообразования. 8 класс.Скачать

Микроклимат бассейна

Устройство вентиляции бассейна – крайне важный фактор создания комфортного для человека микроклимата. Отсутствие качественной вентиляционной системы приводит к быстрому распространению грибка и плесени, а накопление в воздухе большого числа микроорганизмов приводит к возникновению различных заболеваний.

Влажность в помещении бассейна должна находиться на уровне 50–60%, в этом случае достигается умеренный уровень испарения влаги с поверхности воды, что влияет на условия комфорта в помещении. При данной влажности и температуре воздуха 28—30 °С (характерная для помещений бассейнов температура) роса будет образовываться при 16—21 °С. Это заметно выше чем для обычных помещений, в которых температура воздуха находится на уровне 24 °С, влажность 50%, точка образования росы на уровне 13 °C. Для помещений бассейнов превышение влагосодержания воздуха считается нормой.

Рекомендуемые параметры воздуха в помещениях крытых бассейнов:

• Вода в бассейне в пределах 24–28 °С.
• Воздух в помещении бассейна должен быть на 2–3 °С выше температуры воды. При снижении температуры воздуха возникает опасность простуды. При повышении влажности возможно возникновение ощущения духоты. Также не рекомендуется снижать температуру воздуха ночью в целях экономии энергии, так как повышается расход тепла.
• Во избежание сквозняков, рекомендуемая скорость движения воздуха должна находиться в пределах 0,15–0,3 м/с.

Все эти и многие другие условия принимаются во внимание при проектировании, и предлагаются решения для снижения конденсации влаги на потолке и стенах. Сложность ситуации состоит в том, что когда люди, к примеру, в ночное время не используют бассейн, тепло и влажность никуда не исчезают. Бассейн не получится «выключить» на ночь. Единственной возможностью снизить количество испарений, использовать покрытия поверхности воды, но данные устройства недолговечны и редко используются.

При достижении уровня 80–90% влажности при температуре 29–30 °С, возникает риск обострения хронических заболеваний, резкого ухудшения самочувствия. Поэтому, при правильно рассчитанной и спроектированной схеме вентиляции частного бассейна, из воздуха удаляется излишняя влага, он очищается за счёт интенсивного воздухообмена, но при этом не пересушивается.

Осушение воздуха до нужных параметров осуществляется осушителями, по параметрам влаговыделения. Осушители бывают моноблочными и встроенными в систему вентиляции (при рекуперации воздуха).

Пример расчёта испарений воды из бассейна в сутки

• Размер зеркала 4,2 × 14 м.
• температура воздуха в помещении +28 °C;
• температура воды в бассейне +26 °C;
• относительная влажность 60%.

1. Площадь поверхности бассейна 58,8 м².
2. Бассейн используется для купания 1,5 часа в день.
3. Испарение воды во время купания составит 270 грамм/м²/час х 58,8 м² х 1,5 часа = 23 814 грамм.
4. Испарение в состоянии покоя в остальные 22,5 часа составит 20 грамм/м²/ч х 58,8 м² х 22,5 часа = 26 460 грамм.
5. Итого в сутки: 23 814 грамм + 26 460 грамм /1 000 = 50,28 килограмма воды в сутки.

Видео:Влажность воздухаСкачать

Правила проектирования вентиляции

Вентиляционная система, установленная в бассейне, должна быть автономной, и не зависящей от вентиляции остальной части дома. Если вентиляция дома должна обеспечивать приток свежего воздуха и удаление отработанных воздушных масс, то вентиляция бассейнов, помимо этих функций, должна поддерживать относительную влажность атмосферы в пределах установленных норм.

Видео:Насыщенный и ненасыщенный пар. Влажность воздуха. 10 класс.Скачать

Правила проектирования вентиляции

Вентиляционная система, установленная в бассейне, должна быть автономной, и не зависящей от вентиляции остальной части дома. Если вентиляция дома должна обеспечивать приток свежего воздуха и удаление отработанных воздушных масс, то вентиляция бассейнов, помимо этих функций, должна поддерживать относительную влажность атмосферы в пределах установленных норм.

При строительстве бассейна проект разрабатывается индивидуально. Основным требованием является обеспечение безопасности и комфортного пребывания людей внутри помещения.

Чтобы вентиляционные установки для бассейнов работали эффективно, необходимо проектировать их установку с учётом:

• Размеров помещения.
• Количества людей, пользующихся бассейном.
• Площади водной поверхности бассейна.
• Требований уровня температуры воздуха и воды.
• Скорости испарения воды, которая зависит от её температуры. Чем теплее вода, тем быстрее она испаряется.

С учётом данных параметров производится выбор соответствующей мощности приточно-вытяжной вентиляции для бассейна. Если оборудование будет выбрано неправильно, это приведёт к нарушению баланса влажности воздуха и температуры. Это будет способствовать оседанию конденсата и созданию неблагоприятной атмосферы для здоровья человека.

Видео:Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Кипение. Удельная теплота парообразованияСкачать

Схема вентиляции бассейна

Расчёт вентиляции в бассейне ведётся с учётом двух особенностей:

1. Нагретые влажные воздушные потоки устремляются кверху.
2. На всех прохладных и влажных поверхностях оседает конденсат.

Оборудование для вентиляции устанавливается любым удобным образом: на стенах, сверху бассейна, под его чашей или вокруг неё. Часто приточная вентиляция располагается вокруг бассейна или с двух сторон, чтобы отработанный воздух быстрее поднимался к вытяжке.

Вытяжная установка должна работать так, чтобы объем удаляемого ею воздуха был равен объёму приточных воздушных масс. Благодаря такому функционированию не будут возникать сквозняки, нарушающие комфортный микроклимат. Приточную вентиляцию рекомендуется устанавливать под окнами, воздух подаётся с цокольного помещения, через щелевые напольные решётки. Такое размещение вентканалов позволит предотвратить образование конденсата на стёклах. Вытяжные вентканалы монтируются посередине зеркала под потолком где собирается влага и тепло, не приближаясь к притоку, чтобы рециркуляция воздушных масс была более эффективной.

Видео:Физика 8 класс (Урок№8 - Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Кипение.)Скачать

Расчёт вентиляции

Чтобы спроектировать правильную вентиляционную систему, профессионалы рекомендуют разделить процесс установки на несколько этапов:

1. Подбор оборудования и материалов для монтажа вентиляционной системы. На этом же этапе следует определиться с выбором хорошего специалиста, который будет выполнять работы.
2. Создание рабочего проекта, проектирование схемы для монтажа с устройством необходимых технологических отверстий.
3. Создание исполнительной документации, включающей чертежи, инструкции для установленного оборудования.

Можно привести пример расчёта вентиляции бассейна:

• За исходные данные берутся значения температуры рабочей зоны помещения, воды в чаше бассейна, уровень влажности, площадь чаши, а также среднесуточные показатели температуры и влажности воздуха.
• Производится расчёт воздухообмена на количество человек, которые пользуются помещением. Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле: интенсивность испарения делится на удельную плотность воздуха, которая умножается на разницу показателей влажности воздуха снаружи и внутри помещения. Для 1 человека норма воздухообмена составляет 80 м³/ч, следовательно, для 10 пользователей этот показатель будет составлять 800 м³/ч.
• Определяется расход приточного воздуха для поддержания оптимального уровня влажности (например, в исходных данных он равен 60%). Он сравнивается с нормой воздухообмена, представленной выше. Из этих значений выбирается большее.
• Определяется уровень поступления и потери тепла. Поступление тепла происходит от освещения, находящихся внутри помещения пловцов, прилагаемых помещений (баня, сауна, хамам), плотности обходных дорожек, дверных и оконных проёмов. Теплопотери происходят при нагревании водоёма.
• Затем рассчитывается количество испарений с поверхности водоёма. Определяется коэффициент испарения.

Рассчитав все показатели, можно сделать вывод, насколько градусов следует охладить или нагреть поступающий воздух, чтобы соблюдался баланс с температурой внутри помещения.

Видео:Урок 28 (осн). Вычисление массы и объема тела по плотностиСкачать

Оптимальный уровень влажности

Комфортный уровень влажности воздуха в бассейне не должен превышать 65%. Чтобы понизить влажность до оптимального уровня, можно использовать осушающую установку, приточно-вытяжную вентиляцию, или и то, и другое вместе. Для осушения воздуха используют два метода: конденсацию и ассимиляцию:

1. Конденсация представляет собой метод, при котором воздух пропускается через осушитель, где его температура достигает точки росы. После конденсации влаги воздух прогревается и возвращается в помещение. При этом необходима теплоизоляция всех воздуховодов для предотвращения стекания конденсата внутри помещения. Часто вентиляция бассейна в коттедже с такой установкой оснащена гигростатом, запускающим компрессор тогда, когда влажность достигает определённого уровня. Когда влажность понизится, компрессор автоматически отключается. Вентилятор при этом продолжает работать. Конденсационные осушители бывают трёх видов: настенными, скрытыми, стационарными. Для последнего типа требуется отдельное помещение или встраиваются в приточно-вытяжную систему.
2. Работа приточно-вытяжных устройств по принципу ассимиляции основана на свойстве воздуха вбирать водяные пары. Преимущество метода ассимиляции состоит в эффективном очищении воздуха, но есть два недостатка. Первый связан с зависимостью от погоды: при высоком уровне влажности атмосферы воздух, попадая в помещение бассейна, не впитывает в себя влагу. Второй недостаток заключается в том, что приточный воздух необходимо нагревать.

Оптимальным вариантом для поддержания необходимого уровня влажности помещения бассейна, специалисты считают комбинированный метод осушения с использованием принудительной установки и осушителя. Однако, этот метод эффективен только для малых объёмов чаши, и требует тщательного расчёта, иначе могут возникнуть проблемы с решением вопроса (отказ техники, неопытное подключение системы и др.).

Видео:Расчет площади помещенияСкачать

Способы поддержания оптимальной температуры воздуха

Температура воздуха в бассейне должна быть выше атмосферной. Часто для этого используются системы отопления: приточный воздух нагревается до температуры, которая поддерживается отопительной системой с применением соответствующих датчиков, что ведёт к удорожанию проекта. Этот способ лучше применять как дополнительный к основной отопительной системе. Наиболее эффективным способом поддержания оптимальной температуры воздуха в бассейне является приточно-вытяжная система с рекуператором тепла. Он отбирает тепло у вытяжного воздуха (35–40%) и отдаёт его холодному приточному воздуху через отфильтрованные системы. При этом необходимо помнить, что тепла возвратного воздуха недостаточно, и в любом случае необходимо установить дополнительный подогрев (электронагреватель, водяной калорифер).

Подведя итоги, следует отметить: для создания благоприятного микроклимата внутри помещения бассейна необходимо совершить сложный процесс расчётов, проектирования, установки систем вентиляции. Но на эффективность работы вентиляционной системы влияет множество факторов, между которыми должен соблюдаться определённый баланс, соответствующий нормам воздухообмена, оптимального уровня влажности, температуры воздуха.

Этот процесс требует профессионального подхода к системе вентилирования помещений с бассейном:

• Кратность приточно-вытяжной вентиляции рассчитывается исходя из конкретных индивидуальных условий.
• Осушитель воздуха подбирается по параметрам, указанным выше.
• Обязательно присутствие специалиста.

Видео:Разгадка тайны видео с батарейками и водойСкачать

Испарение влаги с водных поверхностей в условиях крытых аквапарков

Испарение влаги с водных поверхностей в условиях крытых аквапарков.

Видео:Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.Скачать

Генеральный директор

Видео:КипениеСкачать

«Стройинженерсервис»

Главный специалист

Профессор кафедры ВИТУ

В условиях крытых аквапарков различные бассейны и развлекательные водные аттракционы являются основными источниками значительных влагопоступлений, которые необходимо учитывать при проектировании их систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Недостаточный учет влагопоступлений от указанных источников может привести в период эксплуатации крытых аквапарков к постоянному возникновению конденсации влаги из воздуха на внутренних поверхностях различных строительных конструкций и к несоблюдению допустимого температурно-влажностного режима воздушной среды в зоне пребывания купающихся. Наш опыт проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха крытых аквапарков показал, что для оценки их влагопоступлений требуется проведение тщательного анализа:

– технологических режимов использования бассейнов и водных аттракционов;

– рекомендуемых расчетных зависимостей для оценки испарения влаги с водных поверхностей с целью установления возможности их применения для условий действующих крытых аквапарков.

В этой связи следует отметить, что наибольшие затруднения возникли с установлением (обоснованным выбором) расчетных зависимостей для определения влагопоступлений с водных поверхностей.

В настоящее время имеется множество формул, рекомендуемых для оценки испарения влаги, которые основаны на результатах лабораторных экспериментов. Возникло сомнение, что лабораторные эксперименты учитывают всю полноту условий, при которых происходит испарение влаги с водных поверхностей бассейнов и аттракционов в условиях крытых аквапарков. Поэтому было решено проанализировать расчетные зависимости для определения интенсивности испарения влаги с водных поверхностей, рекомендуемые различными нормативными документами, существующими в отечественной и зарубежной практике. При проведении анализа особое внимание было обращено на условия получения и возможные области применения рекомендуемых расчетных зависимостей для оценки испарения с водных поверхностей.

В отечественной практике для расчета количества влаги, испаряющейся с открытой водной поверхности, широкое применение получила зависимость, предложенная сушильной лабораторией Всесоюзного Теплотехнического Института (г. Москва), которая базируется на результатах обширных опытов, проведенных при следующих условиях:

– температура воздуха – t=40÷225 0С;

– влагосодержание воздуха – d=10÷25 г/кг;

– скорость движения воздуха – υ=1÷7,5 м/с.

В опытах обеспечивались условия испарения близкие к адиабатическому процессу. Разработанная при этом зависимость была включена в «Указания по проектированию отопления и вентиляции» (СН 7-57), а затем в «Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха» кн. 1, изд. 1992 г. (СПВ) в следующем виде:

G=7,4(аt+0.017∙υ)∙(Pн-Рв)∙∙F, (1)

где G – количество испаряющейся влаги с открытой водной поверхности площадью F (м2), кг/ч;

υ – относительная скорость движения воздуха над водной поверхностью, м/с. Для залов бассейнов, согласно СНиП 2.08.02-89*, можно рекомендовать не более 0,2 м/с;

аt – коэффициент, зависящий от температуры воды в бассейне (0,022÷0,028 при tводы=28-40 0С);

Pв – парциальное давление водяного пара в воздухе рабочей зоны помещения, кПа;

Pн – давление насыщенного водяного пара в воздухе при температуре, равной температуре воды, кПа;

Как отмечает проф. в книге «Вентиляция, увлажнение и отопление на текстильных фабриках» (изд. 1953г.) формула (1) представляет собой модифицированную формулу Дальтона, которая имеет следующий вид:

G= , (2)

где С – коэффициент испарения (0,86 – при сильном движении воздуха; 0,71 – при умеренном движении воздуха; 0,55 – при спокойном состоянии воздуха).

Эта зависимость была получена Дальтоном в результате проведения им многочисленных опытов по испарению воды, которая подогревалась в круглых чашах ø8,25 и ø15,24 см на жаровнях до различной температуры. При этом в опытах скорость движения воздуха над поверхностью испарения изменялась произвольно. Поэтому в формуле Дальтона не указывается количественные характеристики скорости движения воздуха над поверхностью испарения. В книге «Вентиляция» (изд. 1959 г.) проф. дана оценка возможных скоростей движения воздуха в опытах Дальтона:

– при сильном движении воздуха скорость воздуха могла составлять 1,57 м/с;

– при умеренном движении воздуха — 1,13 м/с;

– при спокойном состоянии воздуха — 0,58 м/с.

На основании этих данных было установлено значение коэффициента испарения С=0,4 при скорости движения воздуха над поверхностью испарения равной 0,2 м/с.

В зарубежной практике для расчета испаряющейся влаги с водной поверхности бассейнов применяются формулы, приведенные в «Руководстве по проектированию» фирмы Dantherm, которые дают возможность учитывать влияние занятости бассейна купающимися и их активности на испарение влаги. В Руководстве отмечается, что в Германии используется для расчета испарения воды с водяной поверхности крытых плавательных бассейнов формула стандарта VDI 2086, разработанная обществом немецких инженеров:

где ε – эмпирический коэффициент испарения воды с водной поверхности бассейна, г/м2∙ч∙мбар, зависящий от подвижности водной поверхности, количества купающихся и их активности.

Рекомендуется принимать следующие значения коэффициента e:

e=35 – для бассейнов с горками и значительным волнообразованием;

e=28 – при средней подвижности водной поверхности для общественных бассейнов и нормальной активности купающихся (бассейны для отдыха и развлечений);

e=13 – при малоподвижной водной поверхности для небольших плавательных бассейнов с ограниченным количеством купающихся;

e=5,0 – для неподвижной воды в бассейнах;

e=0,5 – закрытая поверхность воды в бассейнах.

Следует отметить, что формула (3) является также модификацией формулы Дальтона, а ее эмпирический коэффициент e отражает влияние на процесс испарения влаги, как скорости движения водной поверхности, так и скорости движения воздуха ввиде относительной скорости движения указанных сред.

В Великобритании для расчета количества испаряющейся влаги с водной поверхности бассейнов, как отмечается в «Руководстве по проектированию» фирмы Dantherm, чаще используются формулы Бязина-Крумме, которые установлены на основе натурных измерений интенсивности испарения влаги, проведенных в действующих бассейнах. Для дневного периода (период использования бассейна) рекомендуется формула Бязина-Крумме в следующем виде:

G= [0,118+0,01995∙А∙]∙F , (4)

где А – коэффициент занятости бассейна купающихся, зависящий от количества купающихся n (чел) и от площади бассейна F (м2);

DР – разность между давлением водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне и парциальным давлением водяных паров в воздушной среде бассейна, мбар.

Для ночного периода (в период бездействия бассейна) рекомендуемая формула Бязина-Крумме имеет вид:

G= [-0,059+0,0105∙]∙F (5)

Нами были выполнены расчеты интенсивности испарения влаги с водной поверхности бассейнов в период их использования (в дневное время) по формулам (1÷4). При этом были рассмотрены три типа бассейнов и водных аттракционов в зависимости от температуры применяемой воды:

тип 1 – общие бассейны водных аттракционов, tводы=30 0С;

тип 2 – детские бассейны, tводы=35 0С;

тип 3 – бассейны «Джакузи», tводы=40 0С.

В качестве исходных данных в расчетах интенсивности испарения влаги при использовании бассейнов были приняты:

Рн – давление насыщенных водяных паров в воздухе при температуре воды в бассейнах (для бассейнов 1 типа — 37,8 мбар; 2 типа — 42,4 мбар; 3 типа — 73,7 мбар);

Рв – парциальное водяного пара при допустимых параметрах воздуха для всех типов бассейнов. В теплый период года Рв=25,4 мбар (tдоп=30 0С и jдоп=60%), в холодный период года Рв=20,1 мбар (tдоп=29 0С и jдоп=50%).

Таким образом, расчетные значения DР=( Рн- Рв) для различных типов бассейнов составляют для бассейнов 1 типа от 12 до 18 мбар; 2 типа — от 18 до 23 мбар; 3 типа — от 48 до 54 мбар.

При расчетах интенсивности испарения влаги были приняты:

– в формуле (1) среднее значение коэффициента аt=0,025 при скоростях движения воздуха υ=0,2 ; 0,9 ; 1,5 м/с и Рбар=101,3кПа;

– в формуле (2) скорости движения воздуха υ=0,2 ; 0,9 ; 1,5 м/с, а значение Рбар=760 мм. рт. ст.;

– в формуле (3) значения коэффициента e=35 ; 28 и 19;

– в формуле (4) значения занятости бассейнов купающимися: А=0,5 ; 1,0.

Результаты расчетов интенсивности испарения влаги с водных поверхностей по формулам (1÷4) представлены на графиках рис. 1, сопоставление которых позволяет отметить следующее.

Результаты расчетов испарения влаги с водной поверхности по формулам стандартаVDI (при e=35; 28 и 19) и СПВ (при скорости движения воздуха над водной поверхностью υ=1,5; 0,9 и 0,2 м/с) совпадают с результатами расчетов по формуле Дальтона (при скоростях движения воздуха υ=1,5; 0,9 и 0,2 м/с). Это свидетельствует о том, что указанные формулы получены на основании результатов лабораторных опытов, аналогичных опытам Дальтона. Для этих лабораторных опытов характерны следующие условия:

– спокойная гладкая (без волнообразования) водная поверхность испарения, над которой при движении воздуха постоянно существует неразрушаемый пограничный слой воздуха с давлением насыщенного водяного пара при температуре поверхности воды;

– температура поверхности воды ниже температуры основной массы воды на несколько градусов, т. е. процесс тепломассообмена между водной поверхностью и движущемся над ней воздухом «стремиться» к адиабатическому процессу.

Область результатов расчетов интенсивности испарения влаги с водной поверхности по формуле Бязина-Крумме (при значениях коэффициента занятости бассейна купающимися А от 0,5 до 1,0) «лежит» ниже области результатов интенсивности испарения влаги, установленных по формулам Дальтона, СПВ и стандарта VDI. Это указывает на наличие принципиальных отличий процесса тепломассообмена между водной поверхностью и воздушной средой действующих бассейнов от процесса тепломассообмена при проведении опытов в лабораторных условиях. К этим принципиальным отличиям процесса тепломассообмена в действующих бассейнах и водных аттракционах следует отнести:

– постоянное разрушение водной поверхности (образование волн, брызг и капель), интенсивность которого зависит от занятости бассейнов купающимися и их активности;

– постоянное разрушение над водной поверхностью пограничного слоя воздуха с давлением насыщенного водяного пара при температуре, равной температуре воды в бассейне, которая устанавливается в результате ее перемешивания купающимися. Поэтому процесс тепломассообмена между водной поверхностью и движущимся над ней воздухом в этом случае не «стремится» к адиабатическому процессу, а по существу является некоторым политропическим процессом, «направленным» на температуру воды, устанавливающуюся во всей ее массе в бассейне.

Результаты расчетов интенсивности испарения влаги, полученные по формулам Дальтона, СПВ и стандарта VDI при скорости движения воздуха υ=0,2 м/с, пересекают область результатов расчетов интенсивности испарения влаги, полученных по формуле Бязина-Крумме при значениях коэффициента занятости бассейна купающимися А от 0,5 до 1,0. Характер пересечения этих результатов подчеркивает отмеченное выше принципиальное отличие условий испарения влаги при проведении лабораторных опытов от условий испарения влаги в действующих бассейнах.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что наиболее объективные данные об интенсивности испарения влаги с водных поверхностей бассейнов и аттракционов аквапарков в период их использования можно получить при их оценке по формуле Бязина-Крумме (формула 4). При этом необходимо принимать значения занятости бассейнов купающимися А, исходя из существующих норм их использования. В соответствии с данными «Руководства по проектированию» фирмы Dantherm значения занятости бассейнов купающимися А определяются по формуле:

А=×n , (6)

где 6,0 – нормативное значение площади бассейна, приходящейся на одного купающегося, (м2/чел) при коэффициенте занятости А=1.

Для большинства общественных бассейнов в качестве расчетной величины рекомендуется принимать значение коэффициента занятости бассейна А=0,5.

Нами были произведены расчеты интенсивности испарения влаги с водной поверхности бассейнов в период их бездействия (в ночное время) по формулам (1÷3 и 5). В этом случае исходные данные были приняты те же, что и для периода использования бассейнов. При этом при в расчетах интенсивности испарения влаги были приняты:

– в формуле (1) скорость движения воздуха υ=0;

– в формуле (2) при скорости движения воздуха υ=0 коэффициент испарения С=0,3;

– в формуле (3) значение коэффициента испарения e=5,0.

Результаты расчетов интенсивности испарения влаги с водной поверхности по формулам (1÷3 и5) представлены на графиках рис. 2, сопоставление которых позволяет отметить следующее.

Результаты расчетов интенсивности испарения влаги с водной поверхности по формулам Дальтона и СПВ значительно превосходят результаты расчетов интенсивности испарения влаги с водных поверхностей бассейнов по формулам стандарта VDI и Бязина-Крумме. Это обстоятельство можно объяснить тем, что формулы стандарта VDI и Бязина-Крумме более строго учитывают реальные температурно-влажностные условия взаимодействия воздуха с поверхностью воды в период бездействия бассейнов, тогда как формулы Дальтона и СПВ, основанные на результатах лабораторных опытов, эти условия не отражают. Поэтому для расчетов интенсивности испарения влаги с водных поверхностей бассейнов в период их бездействия следует отдавать предпочтение последним формулам и, прежде всего, формуле Бязина-Крумме.

1. Для крытых аквапарков не могут быть рекомендованы зависимости «Справочника проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха» по определению интенсивности испарения влаги с водных поверхностей, основанные на результатах опытов, которые не учитывают условия эксплуатации действующих бассейнов и водных аттракционов.

2. При проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха крытых аквапарков для определения влагопоступлений от водных поверхностей бассейнов и водных аттракционов (в период их использования и бездействия) целесообразно применять формулы Бязина-Крумме, как наиболее полно отражающие процессы испарения влаги в условиях действующих бассейнов.

Приложение 2. Расчет величины испарения с водной поверхности

к Методике расчета

РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ ИСПАРЕНИЯ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Средняя многолетняя величина испарения за безледоставный период рассчитывается по формуле:

При наличии данных наблюдений по плавучему испарителю ГГИ-3000, установленному на пойме, испарение с поверхности воды рассчитывается по формуле:

При отсутствии данных наблюдений величины испарения с водной поверхности на участках с глубинами 2 м и более рассчитываются по формуле:

n — число суток безледоставного периода в расчетном интервале времени.

Средняя влажность воздуха над водоемом на высоте 200 см рассчитывается по формуле:

M — коэффициент трансформации (таблица П. 2.2).

Величины максимальной упругости, абсолютной важности воздуха и скорости ветра принимаются средними за месяц и осредняются для всех точек наблюдений над акваторией водоема.

При отсутствии данных о максимальной упругости водяного пара, абсолютной влажности воздуха и скорости ветра над водоемом значения этих элементов рассчитываются по материалам наблюдений на ближайших от водоема метеорологических станциях.

Для малых водоемов площадью до 5 км2, а также имеющих среднюю длину разгона воздушного потока над водной поверхностью не более 2 — 3 км допускается определять средние многолетние величины испарения по следующей формуле:

бета — поправочный коэффициент на площадь водоема, принимаемый по таблице П. 2.5.

Учет влияния на испарение полупогруженной водной растительности осуществляется с помощью поправочных коэффициентов, величина которых не зависит от вида этой растительности (тростник, камыш, рогоз, хвощ, осока и др.).

Суммарное испарение с зарастающего водоема определяется путем умножения сезонной величины испарения с открытой водной поверхности на поправочный коэффициент, соответствующий доле площади (%), занятой полупогруженными водными растениями, принимаемый по таблице П. 2.6.

Значение коэффициента для учета влияния дополнительного испарения с заросшей части водоема принимается для лесных и лесостепных районов равным 1,3, а для степных и полупустынных — 1,5.

Для незамерзающих водоемов, на которых период вегетации водной растительности продолжается с мая по октябрь, внутрисезонный ход суммарного испарения с участков, занятых водными растениями, следует определять по данным таблицы П. 2.7.

Распределение внутригодового месячного испарения для водоемов, для которых среднемноголетняя величина испарения с поверхности водоема определялась по формуле П. 2.6, устанавливается по рассчитанным месячным величинам испарения.

Распределение годового испарения, полученного по рис. П. 2.2, по месяцам находится по таблице П. 2.8 в зависимости от зоны, в которой расположен водоем (рис. П. 2.2).

Особенности самостоятельного устройства вентиляции в бассейне

Решаясь на строительство бассейна, необходимо учитывать все факторы, влияющие на комфортное пребывание в помещении. Чтобы правильно рассчитать вентиляционные системы бассейна, вам потребуется изучить всё оборудование и сооружения в комплексе. А именно: площадь зеркала, расположение водоподготовительных систем, дверные и оконные проёмы, вид чаши (скиммерная, переливная и др.), конструкция помещения (дерево, бетон, кирпич), наличие примыкающих помещений (баня, сауна, хаммам и др.), наличие подвального помещения для подачи приточного подпора, наличие осушительной системы и т. д.

Грамотный расчёт системы вентиляции, установка необходимого оборудования, настройка его функционирования, является важным фактором, влияющим на создание комфортного микроклимата в помещении. Отсутствие внимания к этим деталям приводит к неприятным последствиям.

Микроклимат бассейна

Устройство вентиляции бассейна – крайне важный фактор создания комфортного для человека микроклимата. Отсутствие качественной вентиляционной системы приводит к быстрому распространению грибка и плесени, а накопление в воздухе большого числа микроорганизмов приводит к возникновению различных заболеваний.

Влажность в помещении бассейна должна находиться на уровне 50–60%, в этом случае достигается умеренный уровень испарения влаги с поверхности воды, что влияет на условия комфорта в помещении. При данной влажности и температуре воздуха 28—30 °С (характерная для помещений бассейнов температура) роса будет образовываться при 16—21 °С. Это заметно выше чем для обычных помещений, в которых температура воздуха находится на уровне 24 °С, влажность 50%, точка образования росы на уровне 13 °C. Для помещений бассейнов превышение влагосодержания воздуха считается нормой.

Рекомендуемые параметры воздуха в помещениях крытых бассейнов:

• Вода в бассейне в пределах 24–28 °С.
• Воздух в помещении бассейна должен быть на 2–3 °С выше температуры воды. При снижении температуры воздуха возникает опасность простуды. При повышении влажности возможно возникновение ощущения духоты. Также не рекомендуется снижать температуру воздуха ночью в целях экономии энергии, так как повышается расход тепла.
• Во избежание сквозняков, рекомендуемая скорость движения воздуха должна находиться в пределах 0,15–0,3 м/с.

Все эти и многие другие условия принимаются во внимание при проектировании, и предлагаются решения для снижения конденсации влаги на потолке и стенах. Сложность ситуации состоит в том, что когда люди, к примеру, в ночное время не используют бассейн, тепло и влажность никуда не исчезают. Бассейн не получится «выключить» на ночь. Единственной возможностью снизить количество испарений, использовать покрытия поверхности воды, но данные устройства недолговечны и редко используются.

При достижении уровня 80–90% влажности при температуре 29–30 °С, возникает риск обострения хронических заболеваний, резкого ухудшения самочувствия. Поэтому, при правильно рассчитанной и спроектированной схеме вентиляции частного бассейна, из воздуха удаляется излишняя влага, он очищается за счёт интенсивного воздухообмена, но при этом не пересушивается.

Осушение воздуха до нужных параметров осуществляется осушителями, по параметрам влаговыделения. Осушители бывают моноблочными и встроенными в систему вентиляции (при рекуперации воздуха).

Пример расчёта испарений воды из бассейна в сутки

• Размер зеркала 4,2 × 14 м.
• температура воздуха в помещении +28 °C;
• температура воды в бассейне +26 °C;
• относительная влажность 60%.

1. Площадь поверхности бассейна 58,8 м².
2. Бассейн используется для купания 1,5 часа в день.
3. Испарение воды во время купания составит 270 грамм/м²/час х 58,8 м² х 1,5 часа = 23 814 грамм.
4. Испарение в состоянии покоя в остальные 22,5 часа составит 20 грамм/м²/ч х 58,8 м² х 22,5 часа = 26 460 грамм.
5. Итого в сутки: 23 814 грамм + 26 460 грамм /1 000 = 50,28 килограмма воды в сутки.

Правила проектирования вентиляции

Вентиляционная система, установленная в бассейне, должна быть автономной, и не зависящей от вентиляции остальной части дома. Если вентиляция дома должна обеспечивать приток свежего воздуха и удаление отработанных воздушных масс, то вентиляция бассейнов, помимо этих функций, должна поддерживать относительную влажность атмосферы в пределах установленных норм.

Правила проектирования вентиляции

Вентиляционная система, установленная в бассейне, должна быть автономной, и не зависящей от вентиляции остальной части дома. Если вентиляция дома должна обеспечивать приток свежего воздуха и удаление отработанных воздушных масс, то вентиляция бассейнов, помимо этих функций, должна поддерживать относительную влажность атмосферы в пределах установленных норм.

При строительстве бассейна проект разрабатывается индивидуально. Основным требованием является обеспечение безопасности и комфортного пребывания людей внутри помещения.

Чтобы вентиляционные установки для бассейнов работали эффективно, необходимо проектировать их установку с учётом:

• Размеров помещения.
• Количества людей, пользующихся бассейном.
• Площади водной поверхности бассейна.
• Требований уровня температуры воздуха и воды.
• Скорости испарения воды, которая зависит от её температуры. Чем теплее вода, тем быстрее она испаряется.

С учётом данных параметров производится выбор соответствующей мощности приточно-вытяжной вентиляции для бассейна. Если оборудование будет выбрано неправильно, это приведёт к нарушению баланса влажности воздуха и температуры. Это будет способствовать оседанию конденсата и созданию неблагоприятной атмосферы для здоровья человека.

Схема вентиляции бассейна

Расчёт вентиляции в бассейне ведётся с учётом двух особенностей:

1. Нагретые влажные воздушные потоки устремляются кверху.
2. На всех прохладных и влажных поверхностях оседает конденсат.

Оборудование для вентиляции устанавливается любым удобным образом: на стенах, сверху бассейна, под его чашей или вокруг неё. Часто приточная вентиляция располагается вокруг бассейна или с двух сторон, чтобы отработанный воздух быстрее поднимался к вытяжке.

Вытяжная установка должна работать так, чтобы объем удаляемого ею воздуха был равен объёму приточных воздушных масс. Благодаря такому функционированию не будут возникать сквозняки, нарушающие комфортный микроклимат. Приточную вентиляцию рекомендуется устанавливать под окнами, воздух подаётся с цокольного помещения, через щелевые напольные решётки. Такое размещение вентканалов позволит предотвратить образование конденсата на стёклах. Вытяжные вентканалы монтируются посередине зеркала под потолком где собирается влага и тепло, не приближаясь к притоку, чтобы рециркуляция воздушных масс была более эффективной.

Расчёт вентиляции

Чтобы спроектировать правильную вентиляционную систему, профессионалы рекомендуют разделить процесс установки на несколько этапов:

1. Подбор оборудования и материалов для монтажа вентиляционной системы. На этом же этапе следует определиться с выбором хорошего специалиста, который будет выполнять работы.
2. Создание рабочего проекта, проектирование схемы для монтажа с устройством необходимых технологических отверстий.
3. Создание исполнительной документации, включающей чертежи, инструкции для установленного оборудования.

Можно привести пример расчёта вентиляции бассейна:

• За исходные данные берутся значения температуры рабочей зоны помещения, воды в чаше бассейна, уровень влажности, площадь чаши, а также среднесуточные показатели температуры и влажности воздуха.
• Производится расчёт воздухообмена на количество человек, которые пользуются помещением. Кратность воздухообмена рассчитывается по формуле: интенсивность испарения делится на удельную плотность воздуха, которая умножается на разницу показателей влажности воздуха снаружи и внутри помещения. Для 1 человека норма воздухообмена составляет 80 м³/ч, следовательно, для 10 пользователей этот показатель будет составлять 800 м³/ч.
• Определяется расход приточного воздуха для поддержания оптимального уровня влажности (например, в исходных данных он равен 60%). Он сравнивается с нормой воздухообмена, представленной выше. Из этих значений выбирается большее.
• Определяется уровень поступления и потери тепла. Поступление тепла происходит от освещения, находящихся внутри помещения пловцов, прилагаемых помещений (баня, сауна, хамам), плотности обходных дорожек, дверных и оконных проёмов. Теплопотери происходят при нагревании водоёма.
• Затем рассчитывается количество испарений с поверхности водоёма. Определяется коэффициент испарения.

Рассчитав все показатели, можно сделать вывод, насколько градусов следует охладить или нагреть поступающий воздух, чтобы соблюдался баланс с температурой внутри помещения.

Оптимальный уровень влажности

Комфортный уровень влажности воздуха в бассейне не должен превышать 65%. Чтобы понизить влажность до оптимального уровня, можно использовать осушающую установку, приточно-вытяжную вентиляцию, или и то, и другое вместе. Для осушения воздуха используют два метода: конденсацию и ассимиляцию:

1. Конденсация представляет собой метод, при котором воздух пропускается через осушитель, где его температура достигает точки росы. После конденсации влаги воздух прогревается и возвращается в помещение. При этом необходима теплоизоляция всех воздуховодов для предотвращения стекания конденсата внутри помещения. Часто вентиляция бассейна в коттедже с такой установкой оснащена гигростатом, запускающим компрессор тогда, когда влажность достигает определённого уровня. Когда влажность понизится, компрессор автоматически отключается. Вентилятор при этом продолжает работать. Конденсационные осушители бывают трёх видов: настенными, скрытыми, стационарными. Для последнего типа требуется отдельное помещение или встраиваются в приточно-вытяжную систему.
2. Работа приточно-вытяжных устройств по принципу ассимиляции основана на свойстве воздуха вбирать водяные пары. Преимущество метода ассимиляции состоит в эффективном очищении воздуха, но есть два недостатка. Первый связан с зависимостью от погоды: при высоком уровне влажности атмосферы воздух, попадая в помещение бассейна, не впитывает в себя влагу. Второй недостаток заключается в том, что приточный воздух необходимо нагревать.

Оптимальным вариантом для поддержания необходимого уровня влажности помещения бассейна, специалисты считают комбинированный метод осушения с использованием принудительной установки и осушителя. Однако, этот метод эффективен только для малых объёмов чаши, и требует тщательного расчёта, иначе могут возникнуть проблемы с решением вопроса (отказ техники, неопытное подключение системы и др.).

Способы поддержания оптимальной температуры воздуха

Температура воздуха в бассейне должна быть выше атмосферной. Часто для этого используются системы отопления: приточный воздух нагревается до температуры, которая поддерживается отопительной системой с применением соответствующих датчиков, что ведёт к удорожанию проекта. Этот способ лучше применять как дополнительный к основной отопительной системе. Наиболее эффективным способом поддержания оптимальной температуры воздуха в бассейне является приточно-вытяжная система с рекуператором тепла. Он отбирает тепло у вытяжного воздуха (35–40%) и отдаёт его холодному приточному воздуху через отфильтрованные системы. При этом необходимо помнить, что тепла возвратного воздуха недостаточно, и в любом случае необходимо установить дополнительный подогрев (электронагреватель, водяной калорифер).

Подведя итоги, следует отметить: для создания благоприятного микроклимата внутри помещения бассейна необходимо совершить сложный процесс расчётов, проектирования, установки систем вентиляции. Но на эффективность работы вентиляционной системы влияет множество факторов, между которыми должен соблюдаться определённый баланс, соответствующий нормам воздухообмена, оптимального уровня влажности, температуры воздуха.

Этот процесс требует профессионального подхода к системе вентилирования помещений с бассейном:

• Кратность приточно-вытяжной вентиляции рассчитывается исходя из конкретных индивидуальных условий.
• Осушитель воздуха подбирается по параметрам, указанным выше.
• Обязательно присутствие специалиста.