Вентиляция бассейнов и спортивных комплексов

К организации микроклимата в больших помещениях плавательных бассейнов или аквапарков следует подходить с особой ответственностью, так как неконтролируемые процессы тепловлагообмена могут привести к серьезным последствиям, таким как разрушениям ограждающих конструкций, грибку и порче внутренней отделки, плохому самочувствию посетителей и т.д.

Если учесть, что чаще всего происходит реконструкция старых плавательных бассейнов и переоборудование их в аквапарки и зоны отдыха, а не строительство новых по европейским требованиям и рекомендациям, то полученный результат сильно зависит от подхода заказчика к реализации проблемы. Экономия на системах организации микроклимата и остальной инженерии, как правило, приводит к неучтенным расходам и разочарованиям.

Требования к воздухообмену согласно действующим отечественным нормам и европейским стандартам имеют принципиальные отличия. Оборудование, которое поставляется на рынок Украины и предназначено для решения задач по созданию микроклимата в помещении бассейнов, имеет достаточно широкий спектр. Большее количество оборудования импортного производства было разработано для конкретных климатических условий и требования стран производителей. Поэтому не все однотипное оборудование целесообразно применять для аналогичных бассейнов построенных в г. Киеве и, например, в Крыму. В разных случаях можно получить абсолютно противоположные результаты по микроклимату в помещении, эксплуатационным затратам, тепловым и электрическим нагрузкам. Так как опыт реализации многими проектными и монтажными организациями помещений такого назначения невелик, предлагаем свои варианты решения этих задач, проверенные на практике.

Вентиляция

Для большей территории Украины лучше применять приточно-вытяжные установки IV Produkt (Швеция) с термосифонным рекуператором теплоты, камерой смешения, секцией доохлаждения вытяжного воздуха, секцией охлаждения приточного воздуха и подогревом воды в бассейне или дополнительном водяном теплообменнике.

Приточно-вытяжная установка IV Produkt (Flexopool) обладает очень высокими экономическими показателями, имеет доступную цену и может обеспечить любой заданный температурный и влажностный режим в помещении бассейна. Компоновка приточно-вытяжной установки и автоматика специально разрабатывалась для условий Швеции, в которой многие населенные пункты не обеспечены газоснабжением, магистральное теплоснабжение есть только в очень крупных городах и то не во всех районах, основным источником энергии является электричество и нетрадиционные источники теплоты (распространены тепловые насосы с использованием тепла воздуха, воды, почвы). Поэтому вопрос энергосбережения и аккумулирования тепла в этой стране стоит на очень высоком уровне.

Экономичность установки исходит из следующих характеристик:

• Основными потребителями электроэнергии в установке с термосифонным рекуператором теплоты есть приточный и вытяжные вентиляторы, приводы заслонок и насос для подачи теплоносителя. На бассейн площадью 350 м.кв. потребление электроэнергии будет составлять ~ 25 кВт, что является очень хорошим показателем;
• Применен термосифонный рекуператор теплоты. При использовании этого рекуператора нет необходимости устанавливать первый подогрев как при роторных и перекрестноточных – он не обмерзает. Такой рекуператор состоит из большого количества тепловых трубок запаянных с обеих сторон, внутри которых находится фреон под определенным давлением. КПД рекуператора составляет 50-60% в зависимости от разности температур и влажностей приточного и вытяжного воздуха. Электроэнергии не потребляет. В очень больших установках производительностью более 22000 м.куб/ч применяется гликолевый рекуператор теплоты.
• Дополнительное осушение вытяжного воздуха в испарителе дает возможность передать отобранное тепло конденсации влаги на подогрев воды в бассейне или подогрев приточного воздуха в зависимости от необходимости.
• Система автоматики регулирует все процессы, необходимые для поддержания температуры и влажности, работая по максимально экономичному алгоритму. Учитывая температуру и влажность наружного и внутреннего воздуха, необходимость подогрева воды в бассейне, контроллер сам выбирает вариант подготовки подаваемого воздуха, его температуру и влажность. Для выполнения всех этих операций был разработан и внедрен специальный контроллер фирмы SIEMENS, задание на разработку выдавала фирма IV Produkt (Швеция).

На рисунке показана диаграмма энергопотребления за год. Как видно из диаграммы экономится более 50% теплоты, что немаловажно при выборе системы. Если сравнивать с осушителями, то помимо экономичности эти установки будут дешевле и по цене и в эксплуатации.

Вся компоновка такой установки направлена на экономию тепловой и электрической энергии, лишнего ничего нет. При необходимости можно дополнительно установить секцию охлаждения (в вариантах бассейнов с большим остеклением).

Для подбора таких приточно-вытяжных установок применяется специально разработанная программа. Исходными данными для расчетов есть: площадь зеркала воды, площадь обходных дорожек, температура воды, параметры внутреннего и наружного воздуха, количество мокрых площадей, влагопоступление от фонтанов, горок и т.д. По результатам подбора оборудования выполняется экономический расчет, при наличии цен на энергоносители можно определить затраты в год на эксплуатацию и определить период окупаемости. Поэтому к каждому бассейну применяется индивидуальный подход.

Для помещений бассейнов, находящихся на южном берегу Крыма, лучше использовать приточно-вытяжные установки с компрессорной секцией осушения и дополнительным рекуператором теплоты для подогрева приточного воздуха, а также возвратным контуром подогрева воды в бассейне. Этот вариант оборудования также имеет высокие экономические показатели, а если учесть, что в Крыму большие проблемы с газом и тепловыми централями, то такой вариант будет более целесообразным. Всегда стоит задумываться о времени окупаемости системы и поточным расходам, особенно если бассейн имеет общественное назначение.

Воздухораспределение

Задача воздухораспределения состоит в том, чтобы обеспечить равномерную подачу и воздуха в рабочую зону с заданной скоростью и температурой, а также обеспечить отсутствие застойных зон (потенциальных мест конденсации влаги). В помещениях бассейна приток воздуха необходимо осуществлять в несколько зон: с нижней зоны (из пола или подоконников) и верхней (обдув световых фонарей и других поверхностей). Удаление воздуха может выполнятся из нескольких зон. Особое внимание нужно уделять температуре приточного воздуха и скорости его раздачи т.к. при завышенных скоростях люди могут ощущать сквозняки, а при заниженных скоростях может образовываться конденсат на холодных поверхностях в зонах плохого обдува.

В каждом конкретном случае должно быть свое индивидуальное решение задачи. Это зависит от архитектурных особенностей здания, назначения бассейна (для спортивных соревнований, для отдыха, общественный и т.д.), климатических условий и т.д.

Отопление

Наиболее энергосберегающим видом отопления есть напольное отопление. При таком виде отопления используется низкотемпературный теплоноситель, а направление теплового потока и распределение температуры в помещении близки необходимым значениям. Как правило в помещениях бассейнов существует большая поверхность остекления и существенные теплопотери, которые не всегда возможно компенсировать теплым полом. Тогда дополнительно рекомендуется использовать встраиваемые в пол конвекторы, преимуществом которых есть большая теплоотдача при малых габаритах (в конвекторах с вентилятором), низкая тепловая инерция, пригодны для обдува и обогрева окон. Проблему компенсации теплопотерь можно решить путем установки в помещениях радиаторов (стальных литых или алюминиевых секционных), которые имеют невысокую тепловую инерцию и эстетичный внешний вид. При проектировании системы отопления следует помнить, что температура воздуха в помещении должна быть на 2°С выше чем температура поверхности воды, это необходимо с целью уменьшения влаговыделений и экономии на капитальных и эксплуатационных затратах.

Также нужно уделять особое внимание теплоизоляции помещений бассейна, большой площади остекления и световым фонарям, которые в теплый период года являются источником теплопоступлений и могут привести к невозможности контролировать температуру внутреннего воздуха в необходимых диапазонах без применения дополнительной секции охлаждения и холодильной машины. В холодный период года такое остекление приводит к значительным теплопотерям, что может привести к конденсации на их поверхности и в застойных зонах.