Расчет осушителя для бассейна — онлайн калькулятор

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.

Методика стандарта VDI 2089 (Общество немецких инженеров)

W = е х S х (Рнас — Руст) г/ч

где:

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.

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

где:

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

2. Пример расчета потребности энергии на прогрев воды в бассейне

---

2.  Пример расчета потребности энергии на прогрев воды в бассейне

2.1 Расчет потребности тепла и энергии на прогрев воды в открытом бассейне

2.1.1 Общие сведения

2.1.1.1 Потребность в тепле

– это потери тепла за вычетом компенсированного тепла. Потери тепла (расчет по директиве BSSW № 1.152) в открытом бассейне возникают таким образом:

1. потери через землю, если бассейн расположен на земле
2. потери, когда купающиеся покидают бассейн
3. потери при доливании свежей воды
4. излучение с поверхности воды
5. потери в связи с испарением с поверхности воды
6. потери в связи с конвекцией

С другой стороны, имеются такие пути компенсации потерь:

1. купающиеся
2. конвекция
3. солнечная энергия

 

Рис. 20. Потери и компенсация потерь тепла в открытом бассейне

1. бассейн
2. потери через землю, если бассейн расположен на земле
3. потери, когда купающиеся покидают бассейн (выносят на себе воду)
4. потери при доливании свежей воды
5. излучение с поверхности воды
6. потери в связи с испарением с поверхности воды
7. потери в связи с конвекцией
8. компенсация тепла в связи с купающимися
9. компенсация тепла в связи с конвекцией
10. компенсация тепла в связи с солнечным излучением

 

2.1.1.1 Потери тепла

Пункт 1

После прогрева земли вокруг бассейна снижение температуры прекращается, так что этими потерями можно пренебречь. Если бассейн соприкасается с грунтовыми водами или воздушным пространством, необходимо вычислять потери согласно DIN 4701 (см. также I.8).

Потери тепла, связанные с выходом купающихся из бассейна и таким образом, разбрызгиванием воды, исходя из опыта, наибольшие в жаркие дни. Однако поскольку в такие дни воду прогревают меньше всего, то эти потери не обязательно учитывать. Достаточно того, что эти потери тепла компенсируются пунктом 7.

Также можно пренебречь этими потерями, потому что они имеют значение только при подсчете эксплуатационных расходов.

Тепловое излучение может быть очень разным. При облачной погоде оно меньше, чем при ясной. На практике достаточно определения разницы температур между водой и воздухом согласно DIN 1301.

 

Q_изл = A * C * b * Dt в Вт

Q_изл = потери тепла при излучении в Вт

А = поверхность воды бассейна, м²

b = температурный фактор 1

Dt = разница между температурой воды и воздуха над поверхностью воды, К

С = число излучения в Вт/м²К; для воды —  5,56

 

Потери тепла в связи с испарением существенно зависят от ветра, т.е. скорости движения воздуха.

 

Q_исп = W * r , в Вт/м²

W = (25 + 19v) * (x’’ – X’) в кг/м²ч

Q_исп

= потребность в тепле на испарение (Вт/м²)

W = объем испарившейся воды (кг/м²ч)

x’’ = содержание воды в насыщенном воздухе над поверхностью воды в бассейне при определенной температуре воды (кг/кг)

X’ = содержание воды в остальном воздухе (кг/кг)

v  = скорость ветра (м/с)

r = тепло, расходуемое на испарение при определенной температуре воды в бассейне (Вт/кг)

 

Относительно скорости ветра:

—                 открытая местность: v  = 4,0 м/с

—                 частично защищенная местность: v  = 2,0 м/с

—                 защищенная местность: v  = 1,0 м/с

 

Потери тепла в связи с конвекцией на поверхности воды существенно зависят от скорости ветра

 

Q_к = A * а * Dt в Вт/м²

Q_к = потери тепла при конвекции в Вт/м²

А = поверхность воды бассейна, м²

Dt = разница между температурой воды и воздуха над поверхностью воды, К

а = значение перехода тепла в зависимости от скорости ветра в Вт/м²К

 

Значения параметра а:

—                 открытая местность: а  = 12,79 Вт/м²К

—                 частично защищенная местность: а  = 6,98 Вт/м²К

—                 защищенная местность: а  =  4,07 Вт/м²К

 

Общее значение потерь тепла вычисляется:

 

Q_пот = Q_изл + Q_исп + Q_к в Вт/м²

Компенсация тепла возникает при отдаче тепла телами купающихся воде и составляет прибл. 9 – 140 Вт/ч на 1 человека. Это значение, как говорилось в Пункте 2, приравнивается к значению соответствующих потерь.

Компенсация тепла в связи с конвекцией возникает только тогда, когда температура внешней среды выше температуры воды, и поэтому этим можно пренебречь.

Компенсация тепла в связи с солнечным излучением зависит от затененности, облачности, времени дня и года, а также от географического положения. Среднегодовое значение этой величины составляет прибл. 70 Вт/м

2, а в летние месяцы она может достигать 150 Вт/м².

 

Таким образом, балансовая формула выглядит так:

Q = Q_пот + Q_комп в Вт/м²

Q = потребность в тепле для прогрева воды в бассейне в час, Вт/м²

Q_пот = потери энергии, Вт/м²

Q_комп = компенсация энергии, Вт/м²

 

2.1.2 Пример подсчета потребности в тепле для открытого бассейна

2.1.2.1 Исходные условия

Размер бассейна 8 ´ 4 м

Температура воды в бассейне 24° С

Средняя температура (с мая по сентябрь) 15,8° С

Температура свежей воды при доливании в бассейн 10° С

 

2.1.2.2 Потери тепла в связи с излучением на каждый м² поверхности воды

Q_изл = A * C * b * Dt в Вт

Q_изл = 1 * 5,56 * 1 * (24 – 15,8) = 45,59 Вт

 

2.1.2.3  Потери тепла в связи с испарением на каждый м² поверхности воды

Средняя относительная влажность воздуха 73%

x’’ = содержание воды в насыщенном воздухе над поверхностью воды в бассейне при определенной температуре воды 24° С = 0,0186 кг/кг

X’ = содержание воды в остальном воздухе при температуре 15,8° С и относительной влажности 73% = 0,0082 кг/кг

r = тепло, расходуемое на испарение при температуре воды в бассейне 24° С =680 Вт/кг

Q_исп = W * r , в Вт/м²

Для защищенной местности (v =1,0 м/с):

W = (25 + 19v) * (x’’ – X’) = (25 + 19 * 1)(0,0186 – 0,0082) = 44 * 0,0104 = 0,4576 кг/м²ч

Для частично защищенной местности (v =2,0 м/с):

W = 0,6552 кг/м²ч

Для открытой местности (v =4,0 м/с):

W = 1,0504 кг/м

2ч

Q_исп = W * r , в Вт/м²

Для защищенной местности (v =1,0 м/с):

Q_исп = 0,4576 * 680 = 311 Вт/м²

Для частично защищенной местности (v =2,0 м/с):

Q_исп = 0,6552 * 680 = 446 Вт/м²

Для открытой местности (v =4,0 м/с):

Q_исп = 1,0504 * 680 = 714 Вт/м²

2.1.2.4  Потери тепла в связи с конвекцией на каждый м² поверхности воды

Q_к = A * а * Dt в Вт/м²

Для защищенной местности (v =1,0 м/с):

Q_к = 1 * 4,07 * (24 – 15,8) = 33,37 Вт/м²

Для частично защищенной местности (v =2,0 м/с):

Q_к = 1 * 6,98 * (24 – 15,8) = 57,24 Вт/м²

Для открытой местности (v =4,0 м/с):

Q_к = 1 * 12,79 * (24 – 15,8) = 104,88 Вт/м²

 

2.1.2.5 Потери тепла всего

Q_пот = Q_изл + Q_исп + Q_к в Вт/м²

Для защищенной местности (v =1,0 м/с):

Q_пот = 45,59 + 311 + 33,37 » 390 Вт/м²

Для частично защищенной местности (v =2,0 м/с):

Q_пот = 45,59 + 446 + 57,24 » 549 Вт/м²

Для открытой местности (v =4,0 м/с):

Q_пот = 45,59 + 714 + 104,88 » 865 Вт/м²

 

2.1.2.6 Компенсация тепла в связи с солнечным излучением

Q_комп = 116 Вт/м²

 

2.1.2.7 Балансовая формула

Q = Q_пот + Q_комп в Вт/м²

Для защищенной местности (v =1,0 м/с):

Q = 390 – 116 = 274 Вт/м²

Для частично защищенной местности (v =2,0 м/с):

Q = 549 – 116 = 433 Вт/м²

Для открытой местности (v =4,0 м/с):

Q = 865 – 116 = 749 Вт/м²

 

Средняя дневная потребность в тепле для открытого бассейна размером 8 ´ 4 м исчисляется:

Q_дн = Q_пот ´ Поверхность (32 м²) ´ 24 ч в Вт (кВт)

В следующей таблице показано, какое влияние оказывает на потребность в тепле расположение бассейна.

При защищенной местности минимум с двух сторон бассейна находятся высокие стены или здания.

При частично защищенной местности бассейн окружен деревьями или кустами.

При открытой местности бассейн не защищен; этого надо по возможности избегать.

 

Величина	Защ. местн.	Част. защ. местн.	Откр. местн.
Потребность в тепле, Вт	210432	332544	575232
Потребность в масле для отопления, л	24	38	66
Потребность в газе, Нм3	21	34	58
Потребность в электроэнергии, кВтч	210	333	575
Потребление энергии насосами для обогрева, кВт	526	83	144

Значения для расчета в таблице:

1 л масла = 8723 Вт

1 Нм³ газа = 9886 Вт

Для насоса использована цифра производительности 4

 

 

 

 

2.2 Расчет потребности в тепле и энергии для нагрева воды в крытом бассейне

Принципы расчета потерь и компенсации тепла в крытом бассейне не слишком отличаются от открытого бассейна. Однако можно пренебречь потерями, приведенными в прошлом разделе, кроме пункта 5 «Испарение с поверхности воды», и путями компенсации, кроме пункта 8 «Конвекция».

 

2.2.1 Компенсация тепла путем конвекции

Q_к = а (t_п – t_в) в Вт/м²

Q_к = компенсация тепла при конвекции в Вт/м²

а = значение перехода тепла в Вт/м²К (вода – воздух)

t_п = температура воздуха в помещении, ° С

t_в = температура воды, ° С

Другие пути компенсации тепла при расчете не учитываются, потому что они имеют значение только при оценке эксплуатационных расходов.

 

2.2.2 Пример расчета потребности в тепле для крытого бассейна

2.2.2.1 Общие данные

Размер бассейна 8 ´ 4 м

Температура воды в бассейне 27° С

Температура в помещении 30° С

Температура свежей воды при доливании в бассейн 10° С

 

2.2.2.2 Потери тепла при испарении с каждого м² поверхности воды

Q_исп = W * r, в Вт/м²

W = (25 + 19v) * (Х’’ – X’) в кг/м²ч

Х’’ = содержание воды в насыщенном воздухе над поверхностью воды в бассейне при температуре воды 27° С = 0,0227 кг/кг

X’ = содержание воды в остальном воздухе, температура 30° С, относит. влажность 60% = 0,016 кг/кг

r = тепло, расходуемое на испарение при температуре воды в бассейне 27° С = 677 Вт/кг

W = (25 + 19 * 0,2) * (0,02227 – 0,016) = 0,193 кг/м²ч

Q_исп = W * r = 0,193 * 677 = 130,7 Вт/м²

 

2.2.2.3 Компенсация при конвекции на каждый м² поверхности воды

Q_к = а (t_п – t_в) в Вт/м²

а = значение перехода тепла (вода – воздух) = 4,1 Вт/м²К

t_п = температура воздуха в помещении = 30° С

t_в = температура воды = 27° С

Dt = 3К

Q_к = 4,1 * (30 – 27) = 12,3 Вт/м²

 

2.2.2.4 Балансовая формула

Q = Q_пот – Q_комп = 130,7 – 12,3 = 118 Вт/м²

 

2.2.2.5 Ежедневная потребность

Q_дн = Потери тепла ´ Поверхность ´ 24 ч в Вт (кВт) = 118 * 32 * 24 = 90624 Вт » 91 кВт

Это соответствует такому значению потребности в энергоносителях:

Масло = 10,4 л (1 л = 8723 Вт)

Газ = 9,2 Нм³ (Нм³ = 9886 Вт)

Насосы с теплой водой = 22,8 кВт (производит. = 4)

 

 

Рис. 21. Общественный бассейн для досуга

 

 

Рис. 21а. Попытка покраски в открытом бассейне с целью проверки течений в бассейне (гидравлики)

расход воздуха и испарение влаги

Расчет расхода воздуха по пловцам и зрителям (подробнее)

Пловцов, чел:

Зрителей, чел:

Расход воздуха по санитарным нормам: м³/ч

Расчет испарения влаги с зеркала водной поверхности (подробнее)

Площадь поверхности бассейна, м²:

Вид бассейна:

Закрытая поверхность бассейна
Неподвижная поверхность бассейна
Небольшие частные бассейны с ограниченным
количеством купающихся
Общественные бассейны с нормальной
активностью купающихся
Бассейны для отдыха и развлечений
Бассейны с водяными горками и значительным
волнообразованием
Давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне, мбар:

Парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха, мбар:

Испарение влаги: г/ч

Расчет расхода воздуха для ассимиляции влаги (подробнее)

Интенсивность влаговыделения, м²/с:

Температура воздуха:

Температура воды:

Давление водяных паров насыщенного воздуха, Па:

Парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха, Па:

Площадь зеркала воды, м²:

Влагосодержание внутреннего воздуха, г/кг

Влагосодержание наружного воздуха, г/кг

Расход наружного воздуха: кг/ч

---

Расход воздуха по пловцам и зрителям

Расход наружного воздуха не может быть меньше санитарной нормы в соответствиии со СНиП 41-01-2003. Согласно СП 31-113-2004 удельный расход приточного воздуха должен быть не менее 80 м3/ч на пловца и 20 м³/ч на зрителя.

Испарение влаги с зеркала водной поверхности

W = ε· S· (Pнас – Pуст), где:

S – площадь водной поверхности бассейна, м²;
Pнас – давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне, мбар;
Pуст – парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха, мбар (Pнас * влажность);
ε – эмпирический коэффициент, г/м2· ч · мбар:
закрытая поверхность бассейна – 0,5;
неподвижная поверхность бассейна – 5;
небольшие частные бассейны с ограниченным количеством купающихся – 15;
общественные бассейны с нормальной активностью купающихся – 20;
бассейны для отдыха и развлечений – 28;
бассейны с водяными горками и значительным волнообразованием – 35.

Зависимость давления паров от температуры

Расход наружного воздуха для ассимиляции влаги

M = S * B * (Pн – Pв) / R0 * T * (Xв – Xн), где:

S – площадь зеркала воды, м²;
B – интенсивность влаговыделения в рабочее или нерабочее вермя, м²/ч;
Pn – давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды, Па;
Pв – парциальное давление водяных паров при заданных температуре и влажности воздуха, Па (Pn * влажность);
R0 – газовая постоянная, для водяного пара принимают равной 461,52 Дж/кг*К;
T – среднее арифметическое между температурой воздуха и воды, К;
Xв – влагосодержание в зале с ванными бассейна, г/кг;
Xн – влагосодержание наружного воздуха, г/кг.

Интенсивность влаговыделения

Давление водяных паров

Влагосодержание насыщенного воздуха

Методы расчета испарения с водной поверхности. Расчет испарения с поверхности воды бассейна

2.5 Расчет испарения по эмпирическим формулам

В настоящее время формул для расчета E разработано большое число, но почти все они имеют структуру, предложенную еще Дальтоном(1802 г.):

E=ε0(e0-e2),

где ε0-коэффициент, зависящий от скорости ветра. Большое число формул такого типа связано в основном с предложениям и по определению ветрового коэффициента ε0. В настоящее время наибольшей известностью пользуются формулы В.К. Давыдова, Б.Д. Зайкова, А.П. Браславского и З.А. Викулиной, А.П. Браславского и С.Н. Нургалиева.

Проверка точности различных формул по оценке испарения с водной поверхности, проведенная в Государственном гидрологическом институте Б.И. Кузнецовым, В.С. Голубевым и Т.Г. Федоровой, показала, что наиболее оптимальной является формула:

E=0,14(1+0,72u2)(e0-e2),

Где u2 — скорость ветра на высоте 2 м над поверхностью воды;

Е — слой испарившейся воды, мм/сут.;

e0 и е2 — давление насыщенного водяного пара и парциальное давление водяного пара, гПа.

Эта формула рекомендуется Указаниями для расчета испарения с поверхности водоемов в условиях равновесной стратификации атмосферы в приводном слое т. е. когда разность значений температуры воды и воз когда разность значений температуры воды и воздуха не превышает 4 С. При наличии неравновесных условий в приводном слое в рассчитывать испарение по воздуха необходимо рассчитывать испарение по формуле В.А. Рымши и Р.В. Донченко либо по формуле А.П. Браславского и С.Н. Нургалиева.

Значения испарения, вычисленные по формулам различных авторов при штилевой обстановке, значительно различаются. Это объясняется тем, что при скоростях ветра до 2 м/с, и особенно при штиле, на рассматриваемый процесс существенное влияние оказывает вертикальный конвективный воздухообмен над испаряющей поверхностью. Чем больше разность температуры испаряющей поверхности и воздуха, тем интенсивнее протекает воздухообмен, а следовательно, и более интенсивно осуществляется отвод паров от водной поверхности в вышерасположенные слои атмосферы.

Исследования показали, что интенсивность испарения прямо пропорциональна разности температуры воды и воздуха не только в штилевых условиях, но и при слабом ветре. Поэтому появился ряд формул уточненных введением еще одного слагаемого, зависящего от разности температуры испаряющей поверхности воды и воздуха на высоте 2 м. Введением этой характеристики учитывается скорость отвода водяных паров от испаряющей поверхности в атмосферу. Эти формулы имеют следующий вид:

1. В.А. Рымши и Р.В. Донченко:

E=0,104(k1+u2)(e0-e2),

где k1= f1 (Δθ) — коэффициент, зависящий от разности температуры поверхности воды и воздуха на высоте 2 м (tп-θ2), заданный в табличной форме .Эта формула рекомендуется для расчета испарения с незамерзающих водоемов;

2. Л.Г. Шуляковского:

E=(0,15+0,112u2+0,094(tп-θ2)1/3)(e0-e2).

3. А.Р. Константинова:

E=(0,024(tп-е2)/u1+0,116u1)(e0-e2).

4. А.П. Браславского и С.Н. Нургалиева:

E=0,14(1+0,8u2+k2)(e0-e2),

где k2=f2(Δθ)- функция, зависящая от разности температуры поверхности воды и воздуха на высоте 2 м (tп-t2), определяется по специальной таблице.

Последняя формула в настоящее время включена в рекомендации по термическому расчету водохранилищ.

Примером эмпирической формулы другого типа, чем приведенные выше, является формула Н. Н. Иванова:

E=0,0018 (25+θ2)2(100-r2),

где Е — слой испарившейся воды, мм/мес;

θ2 и r2 —средние месячные температура и относительная влажность воздуха.

Чтобы рассчитать испарение по приведенным выше формулам, необходимо знать температуру, влажность воздуха и скорость ветра, измеренные непосредственно над поверхностью водоема. Таких наблюдений, за редким исключением, не имеется. Поэтому для расчета испарения по приведенным формулам используют данные о состоянии воздушной массы, полученные на континентальных метеостанциях, но с учетом её трансформации при переходе с суши на водную поверхность. Эти вопросы подробно исследованы в работах М.П. Тимофеева, А.Р. Константинова, А.П. Браславского и 3.А. Викулиной и др. ученых. Чтобы использовать данные континентальных метеостанций, их корректируют введением коэффициентов:

1)скорость ветра водоема w2 корректируется введением сразу трехкоэффициентов, т.е.

u2=k1k2k3uф,

где k1, k2, k3 — коэффициенты, учитывающие соответственно степень защищенности метеорологической станции на суше, характер рельефа в пункте наблюдений и среднюю длину разгона воздушного потока над водной поверхностью водоема; uф- скорость ветра на высоте флюгера;

2) парциальное давление водяного пара на высоте 2 м над поверхностью водоема рассчитывается следующим образом:

e2=e’2+(0,8e0- e’2)M,

где е’2 — парциальное давление водяного пара, измеренное на высоте 2 м на континентальной метеостанции; е0 — давление насыщенного водяного пара, определенное по температуре поверхности воды; М -коэффициент трансформации, учитывающий изменение влажности и температуры воздуха в зависимости от размера водоема;

3) температура воздуха на высоте 2 м над поверхностью водоема уточняется аналогично парциальному давлению водяного пара:

θ2=θ’2+(tп-θ’2)M,

где θ’2 — температура воздуха на высоте 2 м на континентальной метеостанции, tп — температура поверхности воды;

5. температура поверхности воды назначается на основе натурных наблюдений за предыдущие годы на данном водоеме, водоеме-аналоге или рассчитывается с использованием метода теплового баланса.

studfiles.net

2.5 Расчет испарения по эмпирическим формулам

В настоящее время формул для расчета E разработано большое число, но почти все они имеют структуру, предложенную еще Дальтоном(1802 г.):

E=ε0(e0-e2),

где ε0-коэффициент, зависящий от скорости ветра. Большое число формул такого типа связано в основном с предложениям и по определению ветрового коэффициента ε0. В настоящее время наибольшей известностью пользуются формулы В.К. Давыдова, Б.Д. Зайкова, А.П. Браславского и З.А. Викулиной, А.П. Браславского и С.Н. Нургалиева.

Проверка точности различных формул по оценке испарения с водной поверхности, проведенная в Государственном гидрологическом институте Б.И. Кузнецовым, В.С. Голубевым и Т.Г. Федоровой, показала, что наиболее оптимальной является формула:

E=0,14(1+0,72u2)(e0-e2),

Где u2 — скорость ветра на высоте 2 м над поверхностью воды;

Е — слой испарившейся воды, мм/сут.;

e0 и е2 — давление насыщенного водяного пара и парциальное давление водяного пара, гПа.

Эта формула рекомендуется Указаниями для расчета испарения с поверхности водоемов в условиях равновесной стратификации атмосферы в приводном слое т. е. когда разность значений температуры воды и воз когда разность значений температуры воды и воздуха не превышает 4 С. При наличии неравновесных условий в приводном слое в рассчитывать испарение по воздуха необходимо рассчитывать испарение по формуле В.А. Рымши и Р.В. Донченко либо по формуле А.П. Браславского и С.Н. Нургалиева.

Значения испарения, вычисленные по формулам различных авторов при штилевой обстановке, значительно различаются. Это объясняется тем, что при скоростях ветра до 2 м/с, и особенно при штиле, на рассматриваемый процесс существенное влияние оказывает вертикальный конвективный воздухообмен над испаряющей поверхностью. Чем больше разность температуры испаряющей поверхности и воздуха, тем интенсивнее протекает воздухообмен, а следовательно, и более интенсивно осуществляется отвод паров от водной поверхности в вышерасположенные слои атмосферы.

Исследования показали, что интенсивность испарения прямо пропорциональна разности температуры воды и воздуха не только в штилевых условиях, но и при слабом ветре. Поэтому появился ряд формул уточненных введением еще одного слагаемого, зависящего от разности температуры испаряющей поверхности воды и воздуха на высоте 2 м. Введением этой характеристики учитывается скорость отвода водяных паров от испаряющей поверхности в атмосферу. Эти формулы имеют следующий вид:

1. В.А. Рымши и Р.В. Донченко:

E=0,104(k1+u2)(e0-e2),

где k1= f1 (Δθ) — коэффициент, зависящий от разности температу

Вентиляция и осушение бассейнов

Вентиляцию и осушение бассейнов по России реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на вентиляцию и осушение бассейна, позвоните по телефону: +7(495) 118-27-34. Отправить заявку

При планировании постройки крытого бассейна важно представить себе хотя бы в общих чертах основные принципы, чтобы знать, к чему может привести их игнорирование. Значительные денежные средства, инвестированные в строительство бассейна, могут оправдаться только тогда, когда достигнуты следующие параметры:

• нужная температура;
• нужная влажность;
• скорость движения воздуха;
• качественный состав воздуха.

Все эти факторы создают микроклимат помещения, а с ним и комфорт.

Наши преимущества:

10

10 лет стабильной и успешной работы

500

Выполнено более 500 000 м²

₽

Почему у нас лучшая цена?

24

Минимальные сроки

100

100% контроль качества

5

5 лет гарантии на выполненные работы

1500

1500 м2 площадь собственных складских помещений

Действующие нормы температуры и влажности бассейна

Для поддержания комфортных условий и разумного уровня испарения воды влажность в помещении бассейна должна составлять 50-60%. В таком случае при температуре воздуха 28-30°С температура точки росы находится между 16°С и 21°С (отображено на графике). Это значительно выше, чем в обычных кондиционируемых помещениях, где температура воздуха поддерживается на уровне 24°С, влажность составляет 50%, и точка росы находится на уровне 13°С. В закрытых бассейнах абсолютное влагосодержание воздуха может на 3/4 превышать влагосодержание в обычных кондиционируемых помещениях.

 

В крытых бассейнах рекомендуется поддерживать следующие режимные параметры:

• Температура воды в бассейне 24-28°С;
• Температура воздуха на 2-3°С выше температуры воды (26-31°С). При более низких температурах воздуха возникают опасность простуды. При слишком высокой относительной влажности воздуха возникает ощущение духоты. Не следует снижать температуру воздуха в ночное время, так как из-за роста испарений повышается расход энергии;
• Относительная влажность воздуха в помещение 55-65% (макс 70%). При более высокой влажности воздуха на конструкциях помещения бассейна появляется конденсат;
• Скорость движения воздуха 0,15-0,3 м/с. При больших скоростях в зоне купания возможны сквозняки.

Все это и многое другое учитывается при проектировании, на основании этого принимаются меры для уменьшения конденсации влаги на поверхностях ограждающих конструкций. Ситуация еще больше осложняется тем, что тепло и влажность не исчезают, когда из бассейна уходят люди. Нельзя же просто «выключить» бассейн на ночь. Конечно, если в нерабочие часы использовать покрытия поверхности воды, можно значительно снизить количество испаряемой влаги. Но эти устройства редко используются продолжительное время, несмотря на лучшие намерения проектировщиков, производителей и операторов бассейнов.

Проблемы воздуха в бассейнах (насколько необходима вентиляция и осушение)

Основной проблемой для помещений плавательных бассейнов является недостаточный приток свежего воздуха и высокая относительная влажность, результат — конденсация паров влаги.

 

Испарения с поверхности воды, с влажного пола вокруг бассейна, и с влажных тел купающихся происходит непрерывно. Объемы испарения зависят от температуры воды и окружающего воздуха, общей влажности и величины поверхности испарения. Влага конденсируется и выпадает в виде капель. Излишки воды необходимо осушать. Переизбыток влаги и конденсат отрицательно сказывается на здоровье людей и состоянии строительных конструкций, помогает развиваться плесени.

 

К сожалению, полностью избежать испарения с поверхности воды невозможно, но ограничить его и понизить до оптимальной величины влажность воздуха можно с помощью комплекса мер:

1. Местные осушители бассейна;
2. Приточно-вытяжная вентиляция бассейна;
3. Приточно-вытяжная вентиляция бассейна с осушением воздуха.

Имея правильно спроектированную систему приточно-вытяжной вентиляции и осушения бассейна, можно добиться минимального испарения воды с поверхности бассейна, предотвратив разрушение конструктивных элементов здания.

 

Осушители

Очень часто, пытаясь избавиться от излишней влажности, в бассейнах уже построенных без учета вентиляции используют осушители воздуха.
При правильном расчете и монтаже Вы навсегда забудете о каплях на потолке и ржавчине на металлических конструкциях и оконных рамах.

Устанавливают осушители воздуха в отдельном помещении, либо по периметру помещения.

 

Они бывают разных типов — настенные (устанавливаются непосредственно в помещении бассейна вдоль стен) и скрытого монтажа (могут устанавливаться в отдельном помещении). Количество и мощность их определяется расчетом.

 

Принцип работы осушителя достаточно прост – влажный воздух проходит через него и возвращается в помещение с низким влагосодержанием. Конденсат, образуемый при осушении воздуха в осушителе, отводится по дренажной системе в канализацию.

 

Осушитель, как отдельная система, сам не в состоянии обеспечить вентиляцию бассейна. Подачу свежего воздуха он не осуществляет и работает на 100 % рециркуляцию, а так же не может избавиться от запахов в бассейне, не подает воздух для дыхания. Подачу свежего воздуха осуществляет отдельная приточно-вытяжная вентиляция.

Приточно-вытяжная вентиляция бассейна

 

И выполняет две основные задачи:

1. удалить влагу из помещения, чтобы избежать выпадения влаги на стенах и т.п.;
2. обеспечить людей достаточным количеством свежего воздуха.

Система вентиляции частного бассейна должна обеспечивать подачу санитарной нормы свежего воздуха, необходимого для дыхания людей (до 80 м³ в час на одного человека), равномерное распределение потока по помещению, а также удаление из бассейна вместе с вытяжным воздухом некоторого количества испаряющейся с поверхности воды влаги и неприятных запахов.

 

Одним из важных условий качественной вентиляции бассейна является правильное распределение приточного и вытяжного воздуха.

Приточный воздух , имея более высокую температуру и низкую относительную влажность, направляется по периметру помещения вдоль стен и окон. Такая схема вентиляции бассейна позволяет более эффективно «поглощать влажный воздух», поддерживать температуру у стен выше температуры точки росы.

 

При наличии стеклянной кровли необходима подача части приточного воздуха настилающей струей вдоль кровли и удаление воздуха с противоположной от притока стороны для повышения температуры поверхности остекления в холодный период года и охлаждения в жаркий период года.

 

Вентиляция бассейна должна обеспечивать небольшую разницу между количеством удаляемого воздуха и расходом приточной системы. Благодаря этому достигается небольшой подпор из соседних помещений и предотвращается распространение воздуха из бассейна в коридоры, раздевалки и другие прилегающие комнаты.

Вентиляция бассейна с рекуперацией тепла

Стимулом для создания системы вентиляции на базе приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла, как правило, являются ее высокие показатели энергоэффективности. Потоки свежего и вытяжного воздуха движутся в установке по двум каналам, проходящим через утилизатор тепла (пластинчатый, роторный, тепловой насос), который позволяет подогревать или охлаждать (в зависимости от сезона) приточный воздух за счет тепла или холода выбрасываемого в окружающую атмосферу вытяжного воздуха. Экономия энергии, расходуемой на подогрев приточного воздуха в холодный период, может составлять 60-85% (по сравнению с обыкновенной приточной установкой). Помимо утилизатора, в корпусе приточно-вытяжной установки располагаются приточный и вытяжной вентиляторы, фильтр, обеспечивающий очистку приточного воздуха от пыли, электрический или водяной нагреватель, который необходим для дополнительного подогрева приточного воздуха в сильные холода и др.

Приточно-вытяжная вентиляция бассейнов с осушением воздуха

Оптимальным решением задачи поддержания относительной влажности воздуха в помещении бассейна является объединение обоих способов: вентиляция воздуха + осушение воздуха бассейна.

 

В этом случае, система вентиляции подает столько воздуха, сколько необходимо для комфорта людей, а система осушения удаляет влагу из воздуха и подает сухой воздух обратно. Эта система потребляет мало энергии, эффективна даже при ста процентной влажности на улице и не создает сквозняка.

 

1. Приточно-вытяжная вентиляция бассейна с отдельными осушителями воздуха.

 

Этот метод вентиляции бассейна более дорогой в капитальных затратах, чем с использованием вентиляционных агрегатов с осушением, но использование отдельных осушителей воздуха позволяет уменьшить производительность приточно-вытяжных установок, а соответственно и ежегодные энергозатраты.

 

Данная схема вентиляции бассейна является целесообразной при вентиляции бассейна в частном доме, как более экономичная, требует небольших ежегодных энергозатрат..

 

2. Приточно-вытяжная вентиляция бассейна с функцией осушения воздуха

 

• вентиляции и осушения;
• нагрева и охлаждения;
• рекуперации тепла.

Модульность конструкции и многочисленные варианты компоновки позволяет подобрать индивидуальную установку, отвечающую любым предъявляемым требованиям.

Автоматизация систем вентиляции

Наши рекомендации – установка автоматизированной системы вентиляции, реагирующей на изменения параметров воздуха в бассейне, автоматически изменяя на основании показаний датчика влажности количество подаваемого воздуха от максимального до минимального. Влажность повышается при купании в бассейне и понижается, когда бассейн не используется, особенно если он закрыт пленкой. В обоих случаях система будет подавать оптимальный объем свежего воздуха. А если учесть, что зимой уличный воздух более сухой и поэтому для разбавления влажного воздуха в бассейне его требуется меньше, то экономия тепловой энергии в таком случае достигает 50%.

 

Конечно же существуют и менее затратные способы автоматизации, но и не такие эффективные.

 

Возможности систем автоматики:

• вовремя включает и выключает систему или отдельные элементы. Возможно включение по таймеру, температуре, влажности, освещенности;
• поддерживает необходимые технологические параметры: температуру, влажность, производительность;
• реализует функции защиты системы в целом и ее элементов в частности. Защита от перенапряжения и падения напряжения. Защита водяных калориферов от замораживания. Эксплуатировать систему без этих защит нельзя, а реализовать вышеперечисленное вручную просто невозможно;
• реализует правильную последовательность технологических операции например при запуске установок или при их остановке;
• сигнализирует об авариях или отклонениях в рабочих параметpax системы;
• возможность интегрирования в систему умный дом или интеллектуальное здание.

Нетрудно заметить, что правильно подобрать оборудование и грамотно его установить — это только половина дела. Знать, что и в какой последовательности включать, выбрать нужные режимы, согласовав работу приточно-вытяжной установки с системой обогрева и осушения, целесообразно поручить автоматике. Без нее система работать не сможет. Уровень автоматизации должен соответствовать уровню сложности системы, но основные защитные и технологические функции должны быть реализованы.

 

Примеры, приведенные выше, не охватывают и не могут охватить все возможные варианты и приведены, как наиболее часто используемые. Не стоит забывать, что проблема влажности решается сложным инженерно-техническим решением, над проектированием которого должны работать профессионалы.

 

Как правило выбор того или иного решения зависит от Ваших финансовых возможностей.

 

Пример из жизни

Кстати говоря, после катастрофы в аквапарке «Трансвааль-парк», в специализированной литературе по вентиляции кондиционированию появились аналитические статьи о возможных причинах. Одним из факторов катастрофы стала система вентиляции, которая не осушала воздух в достаточной степени, поэтому влага впитывалась в бетон и утяжеляла его. В аквапарках других стран используются системы, выполненные по второй концепции – система вентиляции оснащается мощной системой осушения.

 

P.S. Качественная система вентиляции является важным фактором эксплуатации бассейна .
Недостаточное внимание к вопросам обеспечения микроклимата при строительстве и реконструкции помещений бассейнов приводит к негативным последствиям в процессе их эксплуатации.

Получите коммерческое предложение на email:

Нужна консультация? Звоните:

8(495) 118-27-34

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

Методы расчета испарения с водной поверхности

Оценка испарения с водной поверхности может быть произведена с использованием нескольких методов . Большое количество методов являются трудоемкими для получения измерений и расчетов, так как нужно учесть много факторов. Все измерения на данный момент не дают точных результатов. Они носят приближенный характер. Потому что в формулы входит много коэффициентов, которые нужно измерять. Эти измерения чаще всего отсутствуют. Инструментальный (прямой) метод является самым точным способом измерения. Но процесс этот трудоемкий, так как испарители не входят в состав сетевых приборов. Кроме того сами измерения занимают много времени и требуют большого количества людей. Поэтому чаще всего используют другие оценки испарения – по расчетным формулам.

1. Пульсационный метод

Движения в воздушном потоке имеют турбулентный характер. Поэтому в уравнении переноса водяного пара в атмосфере вносятся изменения учитывающие турбулентный характер. При этом переменные, которые входят в уравнение представляются в следующем виде (метод предложенный Рейнольдсом):

N=N¯+N’,

Где N^¯ — среднее значение переменной величины N; N’ — ее пульсационная добавка.

При выводе уравнения делается ряд допущений.

1. Отсутствуют фазовые переходы в атмосфере. (Нет замерзания и т. д.)

2. Градиенты характеристик в атмосфере в горизонтальном направлении равны “0”.

3. По высоте приземного слоя атмосферы вертикальный поток пара постоянный.

С учетом всех вышеперечисленных допущений, получим следующее уравнение.

Е = p u’q ‘,

Где p – плотность воздушного потока, u’ и q’ – пульсационные добавки скорости ветра и удельной влажности,

Формула простая. Метод простой. Но практически он не применяется, так как для получения значений u’ и q’ нужно иметь очень точные измерения, которые практически не применимы.

2. Метод водного баланса

Метод основан на применении уравнении водного баланса, применительно к водоему. Уравнение выглятит так:

Е=х+y1 –y2+y1′-y2’±ΔН

Где, Е — испарение с поверхности воды,

х — осадки, (приходная составляющая)

у1 и y2- приток и отток поверхностных вод, (реки впадающие и вытекающие)

у1′ и y2′ — приток и отток подземных вод,

ΔН — изменение уровня воды в водоеме.

Если озеро бессточное, а грунтовые воды очень мало определяют уровень воды, то уравнение примет вид:

Е=х+ΔН.

Чтобы знать решение этого уравнения, надо знать все его составляющие. Но для этого нужно иметь измерения. Нужно иметь: рядом с водоемом метеостанцию, которая измеряет осадки, водомерные посты на тех водотоках, которые втекают и вытекают, знать положение уровней грунтовых вод, чтобы знать когда осуществляется приток и отток их. Для большинства водоемов этот поток не измеряется, поэтому уравнение не нашло активного применения. Для небольших водоемов составляющие маленькой точности не составляются и не измеряются. А существуют районы, где даже для крупных водоемов наблюдений недостаточно. Поэтому метод применили на водных объектах с высокой степенью гидрометеорологической изученности.Таким образом, с помощью метода водного баланса достаточно точные результаты могут быть получены при надежном определении всех его составляющих