Praktický návrh bazénové odvlhčovací jednotky KLMV – větrací

Datum: 24.4.2012  |  Autor: Ing. Jan Kontra, JANKA ENGINEERING s.r.o.  |  Organizace: JANKA ENGINEERING s.r.o.  |  Firemní článek

JANKA ENGINEERING s.r.o.
Vrážská 143
153 01 Praha 5

tel.:251 088 111
e-mail:
web:www.janka.cz

Bazénová odvlhčovací jednotka slouží k dopravě a úpravě vzduchu přiváděného do prostoru bazénové haly. Primární funkcí odvlhčovací jednotky je ochrana stavební konstrukce bazénu před nežádoucí kondenzací vzdušné vlhkosti a zajištění tepelné pohody pro uživatele bazénu.

Distribuce vzduchu v bazénové hale musí zajistit dostatečné provětrání všech částí vnitřní stavební konstrukce a nikde nesmí vznikat rohy a kouty se stojícím vzduchem. Větrací odvlhčovací jednotky pro bazény jsou v trvalém provozu, proto musí být kladen důraz na co nejnižší spotřebu el. energie.

K pokrytí tepelné ztráty bazénové haly slouží primárně ohřívač vzduchu ve vzduchotechnické jednotce. Pokud tomu tak není, je nutné zajistit dodatečné dotápění prostoru bazénové haly jiným topným systémem (např. otopnými tělesy, teplovodními konvektory). Ohřívač v jednotce pak slouží pouze pro pokrytí tepelné ztráty čerstvým větracím vzduchem.

Abychom zabránili pronikání vlhkého vzduchu z bazénové haly do sousedních prostor, je nutné zajistit v bazénové hale lehký podtlak – rozdílem množství přiváděného a odváděného vzduchu. Množství přívodního vzduchu nižší cca o 5 až 10 % oproti množství vzduchu odváděného.

Běžné hodnoty stavu vzduchu uvnitř bazénové haly: 30 °C / 55 %, měrná vlhkost 15 g/kg s.v.

Běžná teplota vody v bazénu: 27 až 28 °C (doporučujeme volit teplotu vzduchu v bazénu o 2 až 3 °C vyšší nežli teplota vody).

Teplota vody a teplota vzduchu uvnitř bazénu závisí na individuálních požadavcích uživatele bazénu a typu a velikosti plochy bazénu!

Před výpočtem a návrhem bazénové větrací jednotky je nutné znát následující parametry:

  • plocha bazénu bez obvodového přepadu A [m2]
  • objem prostoru bazénové haly VH [m3]
  • tepelná ztráta prostoru bazénové haly QZ [kW]
  • způsob užití bazénu (bazén s atrakcemi, hotelový bazén, školní bazén, bazén penzionu, soukromý bazén v rodinném domě)
  • zda je bazén vybaven fólií k zakrytí hladiny bazénu při jeho nepoužívání
  • tlaková ztráta potrubní sítě VZT na přívodu a odvodu

Některé typické hodnoty pro návrh a výpočet bazénové odvlhčovací jednotky

Tab.1 Typické hodnoty teploty vody v bazénu
 
Typ bazénuTeplota vody [°C]
Plavecký bazén, skokanský bazén28
Dětské bazény, bazény s atrakcemi32
Terapeutické bazény36
Whirlpool37
Tab.2 Typické hodnoty celkového součinitele odparu z vodní hladiny (1 hPa = 100 Pa)
Typ bazénuε [g/(hPa.m2.h)]
Vodní plocha bazénu zakryta fólií – klidový režim0,5
Klidná vodní hladina5
Bazény v rodinných domech s malou obsazeností15
Kryté bazény – normální provoz20
Bazény s vodními atrakcemi28
Bazén s vlnami35
 
Množství odpařené vody z vodní hladiny:
vzorec 1 [g/h]
 

kde

A
… plocha vodní hladiny [m2]
ps
… tlak syté vodní páry při teplotě vody v bazénu [hPa] (z tabulky tlaků pvs – viz příloha)
pd
… parciální tlak vodní páry ve vzduchu [hPa] (z h-x diagramu)
ε
… součinitel odparu (viz tab. 2)
 

V běžné praxi se používá hodnot mw od 0,15 do 0,25 kg/h na 1 m2 plochy bazénu.

Dimenzování průtoku vzduchu bazénové větrací jednotky

Existují dva postupy k dimenzování průtoku vzduchu:
1. Z množství odpařené vody z vodní hladiny

vzorec 2 [m3/h]
 

 

kde

χL
… požadovaná měrná vlhkost vzduchu v bazénové hale [g/kg s.v.]
χPL
… měrná vlhkost přívodního vzduchu do bazénu [g/kg s.v.] – uvažovat hodnotu 9 až 10 g/kg s.v.
… hustota vzduchu [kg/m3]
 

2. Z objemu prostoru bazénové haly

vzorec 3 [m3/h]
 

 

kde

I
… požadovaná výměna vzduchu v prostoru bazénové haly [1/h]
VH
… objem bazénové haly [m3]
 

Abychom v bazénové hale dosáhli dostatečného provětrání a vyvarovali jsme se tzv. mrtvým rohům (místa se stojícím vzduchem) je vhodné volit požadovanou výměnu vzduchu v rozmezí 4× až 6× za hodinu (6× za hodinu u členitých bazénových hal).

Dimenzování min. množství čerstvého větracího vzduchu

vzorec 4 [m3/h]
 

 

kde

Vos
… min. množství čerstvého vzduchu na osobu [m3/h]
N
… počet koupajících se osob [-]
 

U soukromých a hotelových bazénů počítáme s 30 m3/h na osobu, při teplotě venkovního vzduchu pod 0 °C můžeme snížit množství vzduchu na 15 m3/h na osobu. U sportovních bazénů počítáme s hodnotou 50 m3/h na osobu.

Odhad počtu koupajících se osob N provádíme podle následujícího pravidla:

  • u soukromých bazénů, počet koupajících se osob = 0,1 ‧ A (výsledné číslo zaokrouhlit na celé jednotky)
  • u hotelových bazénů, počet koupajících se osob = 0,2 ‧ A (výsledné číslo zaokrouhlit na celé jednotky)

Příklad dimenzování bazénové jednotky

Zadání:
  • plocha bazénu 80 m2
  • teplota vody 28 °C
  • hotelový bazén bez zakrytí s malou obsazeností
  • hala bazénu 310 m3
  • požadovaný stav vzduchu v hale 30 °C / 0 %
  • venkovní teplota vzduchu v zimě −15 °C / 99 %
  • tepelná ztráta bazénové haly 5 kW
Výpočet:

mw = 15 . 80 . (37,78 − 25,20) = 15 096 g/h
V = 15 096 / (16,1 − 9) . 1,1) = 1933 m3/h (výpočet z odparu z vodní hladiny)
V = 5.310 = 1550 m3/h (výpočet z požadované výměny vzduchu)
N = 0,2 . 80 = 16
Vmin = 16 . 30 = 480 m3/h

Návrhové množství přívodního vzduchu volíme 2000 m3/h, množství odvodního vzduchu volíme 2100 m3/h.

Volíme jednotku vel. KLMV 02.

Provedeme nadimenzování deskového výměníku (resp. celé jednotky v Climacal):

  • vstupní vzduch do DV −15 °C / 99 %   2000 m3/h → výstup z DV 13,7 °C / 11 %
  • odtah z bazénu – vstup do DV 30 °C / 60  %   2100 m3/h

Provedeme nadimenzování vodního ohřívače (nebo elektrického):

  • hrazení tepelné ztráty ∆t = 5000 / (2000 / 3600) . 1,1 . 1010) = 8,1 K
  • ohřívač zajistí ohřev z 13,7 °C na 38,1 °C → Qohř = 16,4 kW
Příloha 1
Teplota

t
[°C]
Syté páry
pvs
[kPa]
Teplota

t
[°C]
Syté páry
pvs
[kPa]
Teplota

t
[°C]
Syté páry
pvs
[kPa]
−150,165150,8718253,167
−140,181060,9346263,360
−130,198271,001273,564
−120,217081,072283,778
−110,237491,142294,008
−100,2596101,227304,241
−90,2834111,312314,491
−80,3096121,401324,753
−70,3377131,497335,029
−60,3682141,597345,318
−50,4012151,704355,522
−40,4369161,817365,940
−30,4756171,936376,274
−20,5173182,062386,624
−10,5624192,196396,991
00,6107202,337407,375
10,6565212,485417,777
20,7054222,642428,198
30,7574232,808438,639
40,8129272,982449,100

Provedeme zakreslení do h-x diagramu, z kterého určíme poměr oběhového a čerstvého vzduchu:


Diagram h-x
1 – čerstvý vzduch; 2 – požadovaný stav vzduchu v bazénu; 3 – přívod za DV; 4 – stav po smísení; 5 – přívod do bazénové haly; 5´ – stav vzduchu při 100 % čerstvého vzduchu; DV – deskový výměník; OH – ohřívač vzduchu.
 

Pro určení celkového odvlhčovacího výkonu klimatizační jednotky použijeme vzorec:

Podvlh = 0,001 . V . ς . ∆x = 0,001 . 2000 . 1,1 . 7,1 = 15,6 kg/h

Obr. 1 Schéma typického uspořádání bazénové odvlhčovací jednotky – větrací se speciální povrchovou úpravou.
Obr. 1 Schéma typického uspořádání bazénové odvlhčovací jednotky – větrací se speciální povrchovou úpravou.
 

Datum: 24.4.2012
Autor: Ing. Jan Kontra, JANKA ENGINEERING s.r.o.
Organizace: JANKA ENGINEERING s.r.o.



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcích 


 
 
 

Aktuální články na ESTAV.czDo prostupného bydlení v Liberci se zapojí dvě ubytovnyPříští rok v Praze přibude zhruba 200 000 metrů čtverečních nových kanceláříZdravé klima zajistí prvotřídní větrací jednotky s rekuperací tepla až 95%