Проектирование систем осушения и увлажнения воздуха

Проблема влажности

Основной проблемой для помещений плавательных бассейнов является высокая относительная влажность окружающего воздуха, так как с водной поверхности бассейна, а также из сырых и мокрых материалов и предметов, находящихся в помещении, происходит значительное испарение влаги. Поэтому отсутствие должного регулирования влажности приводит при охлаждении воздуха ниже точки росы к конденсации паров влаги на холодных поверхностях, что в свою очередь вызывает коррозию, гниение материалов и образование на них грибковой плесени. Кроме того, происходит запотевание окон помещения бассейна, что приводит к созданию дискомфортных условий для присутствующих людей. Имея правильно спроектированную систему вентиляции и осушения и предусмотрев надлежащую теплоизоляцию здания, можно добиться минимального испарения влаги с водной поверхности бассейна, и таким образом предотвратить разрушение конструктивных элементов здания и создать комфортные условия для людей.

Допустимая максимальная влажность воздуха бассейна определяется степенью изоляции помещения и минимальной температурой наружного воздуха. Например, если параметры воздушной среды в помещении бассейна 30 °C/55% RH, то точка росы будет равна 20 °C. Поэтому при наружной температуре −10 °C здание должно иметь очень хорошую теплоизоляцию, характеризующуюся величиной удельных потерь тепла U не менее 1 Вт/м2 ∙ K (класс Т3).

При проектировании системы вентиляции очень важно учесть такие факторы, как подвижность воздуха и, особенно, распределение притока в помещении плавательного бассейна. Подаваемый в помещение после обработки в системе воздух сухой и теплый, поэтому выпадение влаги из него не происходит с такой же легкостью, как из застойного, уже охладившегося воздуха помещения. Следовательно, приточный воздушный поток, обладающий достаточно высокой скоростью, необходимо подавать вдоль стен и окон по периметру помещения, предпочтительно с трех сторон, а вытяжной влажный воздух следует забирать на более высоком уровне с четвертой стороны. Желательно, чтобы непосредственно над водной поверхностью воздух был более или менее стационарным, так как высокая подвижность интенсифицирует испарение влаги. Кроме того, в помещении бассейна необходимо поддерживать небольшое разрежение, чтобы снизить абсорбцию водяных паров наружными строительными конструкциями здания.

В целях обеспечения комфортности относительная влажность воздуха в помещении бассейна должна быть не выше 65%, точное значение определяется температурой в помещении и соответствует влагосодержанию 14,3 г/кг (по стандарту Общества Немецких Инженеров VDI 2086). При определении надлежащих параметров воздушной среды в бассейне следует учитывать проблемы как снижения влажности, так и эксплуатационных расходов. Для минимального испарения влаги с поверхности воды необходимо, чтобы температура воздуха в бассейне всегда была выше температуры воды, причем чем выше эта разница температур, тем меньше интенсивность испарения. Однако для обеспечения в совокупности наиболее экономичных и комфортных условий эта разница температур должна быть не более 2 — 3 °C. Как правило, параметры окружающего воздуха в помещениях общественных плавательных бассейнов 28 °C/60% — 30 °C/55% RH, а температура воды составляет 26-28 °C. В лечебных бассейнах температура воды на 4 — 8 °C выше.

ВЫБОР МОДУЛЯ ОСУШЕНИЯ

Для специального применения в помещениях плавательных бассейнов в качестве систем вентиляции и осушения воздуха агрегаты DanX могут оборудоваться двумя типами модулей осушения — AF или XWPS, каждый из которых использует разные принципы действия и предназначен для конкретных условий применения.

Осушение в модуле AF выполняется только за счет использования холодильной машины. Агрегат DanX с модулем AF является более компактным, поэтому устанавливается в помещениях с ограниченным пространством или в качестве замены при реконструкции устаревшей системы вентиляции. Агрегаты DanX AF выбираются также при необходимости менее дорогостоящей системы, так как по сравнению с XWPS модуль AF имеет меньшее количество компонентов и упрощенную систему автоматического управления.

В модуле XWPS осушение реализуется посредством притока сухого наружного воздуха, обработки его в тепловом насосе и рекуператорном теплообменнике. Одно из основных преимуществ модуля XWPS заключается в том, что в критический зимний период он обеспечивает гораздо большую производительность осушения, чем это было бы возможно посредством ассимиляции сухим наружным воздухом. Данное обстоятельство особенно важно при установке системы в аквапарках, где имеет место значительное движение водной поверхности за счет водяных горок, порогов и т.п., а, следовательно, для таких объектов невозможно достаточно точно рассчитать интенсивность испарения. Еще одним достоинством агрегатов с модулем XWPS является возможность охлаждения окружающего воздуха, что часто бывает необходимо в помещениях лечебных бассейнов и больших аквапарков, имеющих значительную площадь остекления.

Расчет интенсивности испарения

Испарение влаги с водной поверхности бассейна, с поверхностей сырых и мокрых материалов и предметов, используемых в помещении, а также испарения от самих купающихся — основной фактор, влияющий на влажность окружающего воздуха.

Интенсивность испарения главным образом зависит от площади водоема, температуры воды, влажности, температуры и подвижности воздуха, а также от активности купающихся. Для расчета интенсивности испарения существует достаточно много формул, но по сравнению с экспериментальными данными они дают завышенные значения.

Инфильтрация наружного воздуха через двери, окна и неплотности, частичная занятость бассейна в течение суток, хорошее качество воздухораспределения способствуют тому, что в реальных условиях требуется меньшая производительность осушения, чем по расчету. Кроме того, снижение влажности в помещении в большей или меньшей степени, что зависит от параметров воздушной среды в помещении, происходит за счет подачи приточного свежего воздуха.

Поскольку расчетные методы определения интенсивности испарения дают значительный запас по производительности осушения, то, применяя их, не следует делать каких-либо дополнительных допусков на случай экстремальных условий работы, поскольку это приведет только к необоснованному увеличению эксплуатационных расходов. Даже если в какой-то период времени и произойдет пиковое увеличение относительной влажности, эта ситуация будет лишь кратковременной, так как влажность постепенно снизится до нормального уровня.

Следует иметь в виду, что рассматриваемые в данном руководстве расчеты приводятся только в качестве примера, поскольку в разных странах применяются различные расчетные и эмпирические методы для определения интенсивности испарения.

Ниже приводятся два наиболее часто используемых варианта для расчета интенсивности испарения влаги в помещении плавательного бассейна. Выбор определяется национальными и местными требованиями.