Dobór centrali klimatyzacyjnej dla hali basenowej
1. Wstęp Centrala klimatyzacyjna z przeznaczeniem dla hali basenowej powinna zapewniać wymagane parametry powietrza, które przy zachowaniu warunków higieny utworzą odpowiedni klimat oraz dobre samopoczucie użytkowników. Powinna także eliminować zapachowe i szkodliwe substancje emitowane do powietrza hali basenowej przez użytkowników oraz wodę basenową.
Podstawowymi funkcjami klimatyzacji hali basenowej są [1]:
• oczyszczanie powietrza,
• osuszanie powietrza,
• wentylacja hali basenowej,
• ogrzewanie (chłodzenie) hali basenowej.
Centrala klimatyzacyjna musi spełniać powyższe założenia oraz dodatkowo zapewniać odzysk ciepła z powietrza usuwanego i niską energochłonność. Centrala ta powinna być skonstruowana z materiałów odpornych na korozję, a zastosowane z konieczności materiały korodujące muszą być pokryte odpowiednimi powłokami antykorozyjnymi. Jest to związane z klimatyzowanym powietrzem hali basenowej, które na skutek parowania wody basenowej zawiera stosunkowo dużą wilgotność oraz agresywne związki chemiczne. Stąd też dla klimatyzacji hal basenowych powinny być dobierane centrale, które produkowane są specjalnie z przeznaczeniem dla hal basenowych i w swojej nazwie mają określone przeznaczenie: Centrala klimatyzacyjna dla hali basenowej.
W celu prawidłowego doboru centrali klimatyzacyjnej dla hali basenowej należy uwzględnić w obliczeniach [2]:
• zyski wilgoci,
• ilość powietrza, które należy dostarczyć do hali basenowej, aby zapewnić właściwą asymilację zysków wilgoci,
• ilość powietrza, które należy nawiać w celu odpowiedniej wymiany i ujednolicenia parametrów powietrza w całej kubaturze hali,
• ilość powietrza, które należy nawiać pionowo wzdłuż okien hali basenowej, aby uniknąć parowania szyb i okuć okiennych,
• ilość powietrza, które należy dostarczyć do hali basenowej, aby zapewnić właściwą ilość świeżego powietrza dla osób przebywających w hali basenu.
Dodatkowym warunkiem jest obliczenie ilości ciepła, które należy dostarczyć do hali basenowej, aby pokryć zapotrzebowanie wynikające z bilansu ciepła. W tym przypadku moc dyspozycyjna nagrzewnicy centrali powinna pokryć zapotrzebowanie ciepła do ogrzania hali basenowej. Jeśli moc nagrzewnicy jest za mała dla pokrycia zapotrzebowania na ciepło to należy dodatkowo zastosować ogrzewanie statyczne (grzejniki lub ogrzewanie podłogowe).
2. Program obliczeniowy
W oparciu o założenia przedstawione w normie niemieckiej VDI 2089 [3] został opracowany przez producenta central klimatyzacyjnych dla hal basenowych Menerga® Apparatebau GmbH [4], Niemcy program komputerowy (tabela 1). Przy pomocy programu tego obliczane są cztery podstawowe parametry konieczne dla doboru centrali dla hali basenowej. Są to ilości:
• pary wodnej zawartej w powietrzu basenowym, którą należy usunąć,
• powietrza nawiewanego dla zapewnienia odbioru wilgoci (osuszania),
• powietrza nawiewanego dla zapewnienia wymaganej ilości wymian,
• powietrza nawiewanego pionowo wzdłuż okien, aby uniknąć parowania szyb i okuć okiennych.
W programie tym istnieje możliwość zmiany następujących parametrów:
• temperatura wody basenowej TW °C
• temperatura powietrza hali basenowej TA °C
• wilgotność względna powietrza hali basenowej RH %
• wilgotność bezwzględna powietrza hali basenowej XA g/kg
• wilgotność bezwzględna powietrza nawiewanego XSA g/kg
• gęstość powietrza nawiewanego PSA kg/m3
• powierzchnia lustra wody basenu a x b AP m x m
• objętość hali basenowej A x B – H VR m x m x m
• ilość wymian powietrza LR 1/h
• objętość powietrza nawiewanego
dla danej wysokości okien VFH m3/h*m
• długość okien LM m
• parowanie z atrakcji wodnych W g/h
• empiryczny współczynnik parowania E g/m2*h*mbar
natomiast parametry:
• ciśnienie cząsteczkowe parowania wody basenowej PS mbar
• ciśnienie cząsteczkowe pary wodnej
powietrza hali basenowej PD mbar
zostały wprowadzone do programu w postaci nomogramów [3] i są automatycznie dobierane i przyjmowane do obliczeń.
W programie umieszczone są także dane pomocnicze, które należy wstawiać w zależności od wielkości hali basenowej, wysokości okien oraz rodzaju basenu (tabela 2).
Przy pomocy tego programu dokonano przykładowych obliczeń dla hali basenowej z basenem pływackim, który wykorzystywany jest zarówno do treningów, nauki pływania oraz częściowej rekreacji (tabela 3).
Przyjęto wymiary typowego obiektu:
• basen pływacki: długość 25 m
szerokość 12,5 m
• hala basenowa: długość 31 m
szerokość 18,5 m
wysokość 5 m
• okna hali basenowej: długość 30 m
wysokość 5 m
Tabela 1
Tabela 2
Tabela 3
Tabela 4
oraz parametry powietrza hali i wody basenowej zgodnie z normą niemiecką [3], wytycznymi [5] oraz potrzebami użytkownika:
• temperatura wody 26 - 28 ºC
• wilgotność względna powietrza 55 – 60 %
• temperatura powietrza powyżej temperatury wody 1 – 2 ºC
3. Dobór centrali klimatyzacyjnej
Po obliczeniu wartości wilgotności względnej (g/h) oraz nawiewu powietrza (m3/h) należy dobrać centralę klimatyzacyjną dla hali basenowej odpowiadającą obliczonym parametrom powietrza. Biorąc pod uwagę stopień oraz rodzaj wykorzystania basenu proponuje się dobór centrali klimatyzacyjnej dla hali basenowej produkcji Menerga® Apparatebau GmbH, Niemcy typ ThermoCond 36.13.01. [4] o danych (tabela 4):
• nominalny przepływ powietrza 12 600 m3/h
• przepływ powietrza bez odzysku ciepła 13 900 m3/h
• wydajność osuszania 80 kg/h
Dobrana centrala klimatyzacyjna dla hali basenowej wyposażona jest w układy optymalizacji kosztów eksploatacji w zależności od parametrów powietrza zewnętrznego oraz automatycznie, płynnie i optymalnie wybiera odpowiednie rodzaje pracy, takie jak:
• recyrkulacja powietrza basenowego,
• recyrkulacja powietrza basenowego z ogrzewaniem,
• recyrkulacja powietrza basenowego z ogrzewaniem i osuszaniem (odzysk ciepła),
• recyrkulacja powietrza basenowego z ogrzewaniem i osuszaniem oraz z częściowym doborem powietrza zewnętrznego (świeżego) (odzysk ciepła),
• ogrzewanie i osuszanie powietrza basenowego przy całkowitym doborze powietrza zewnętrznego (świeżego) (odzysk ciepła),
• ogrzewanie częściowe powietrza basenowego przy całkowitym doborze powietrza zewnętrznego (świeżego) (odzysk ciepła),
• całkowity dobór powietrza świeżego.
Zastosowanie tej centrali w przedstawionym obiekcie zapewnia wentylację, osuszanie i ogrzewanie hali basenowej. Nie jest konieczne stosowanie dodatkowo wentylacji mechanicznej (wentylatory), czy osuszaczy powietrza oraz w większości przypadków ogrzewania statycznego (grzejniki, ogrzewanie podłogowe).
W przypadku, gdy hala basenu posiada duże przeszklenia, należy dodatkowo obliczyć zyski ciepła powstające z promieniowania słonecznego. Zyski te można zmniejszać stosując przesłony na okna, szyby nie przepuszczające promieniowania lub stosować centrale klimatyzacyjne basenowe, które posiadają możliwość chłodzenia powietrza nawiewanego. W centralach dla hal basenowych produkcji Menerga® Apparatebau GmbH chłodzenie powietrza nawiewanego uzyskiwane jest bez zewnętrznego źródła chłodu. Centrala wyposażona jest wtedy dodatkowo w układ odwracalny pracy pompy ciepła lub układy adiabatycznego chłodzenia i odwracalny pracy pompy ciepła.
4. Wnioski
Przy pomocy programu obliczane są cztery podstawowe parametry konieczne dla doboru centrali dla hali basenowej. Ilość:
1. pary wodnej zawartej w powietrzu basenowym, którą należy usunąć,
2. powietrza nawiewanego dla zapewnienia odbioru wilgoci (osuszania),
3. powietrza nawiewanego dla zapewnienia wymaganej ilości wymian,
4. powietrza nawiewanego wzdłuż okien, aby uniknąć parowania szyb i okuć okiennych.
Powyższe parametry muszą być spełnione przy doborze centrali klimatyzacyjnej dla hali basenowej.
Ilość powietrza nawiewanego dla zapewnienia wymaganej ilości wymian nie może być brana pod uwagę, jako jedyne kryterium doboru centrali klimatyzacyjnej dla hali basenowej.
dr inż. Andrzej Kolaszewski
Menerga Polska Sp. z o.o.
www.menerga.pl
Literatura
[1] Przydróżny E, Nakoneczny E., Sompoliński M.: Organizacja wymiany powietrza w basenach, II Sympozjum Naukowo – Techniczne, Instalacje Basenowe, Ustroń 1999
[2] Solecki A.: Projektowanie wentylacji basenów w świetle aktualnych norm i wytycznych, II Sympozjum Naukowo – Techniczne, Instalacje Basenowe, Ustroń 1999
[3] VDI 2089.: Uzdatnianie i dezynfekcja wody basenów pływackich i kąpielowych, Norma niemiecka, 1994
[4] Katalog.: Menerga Apparatebau GmbH, D - 45473 Mülheim an der Ruhr, Gutenbergstraße 51, Niemcy
[5] Wymagania sanitarno – higieniczne dla krytych pływalni.: MZiOS, PZiTS, opracowanie Sokołowski C., Warszawa 1998
Źródło: ''
