Климатические системы для бассейнов ЧАСТЬ 1

Вода - колыбель жизни. Эту банальную фразу вспоминает, наверное, каждый, окунаясь в прохладную воду бассейна жарким летним днем. А зимой, когда прозрачный купол бассейна укутан снегом, в нем можно представить себя хотя бы на 45 стандартных минут в летнем пруду или море. Водные виды спорта тоже остаются популярными - родители с удовольствием отдают своих детей в секцию плавания, мальчишки сражаются в водное поло, девочки выполняют искусные пируэты синхронного плавания. А вечеринки " у бассейна"? В последние годы этот вариант отдыха, знакомый прежде только по западным фильмам, пользуется популярностью и в нашей стране.

Казалось бы, нет ничего сложного: построил бассейн и пользуйся всеми этими восхитительными радостями жизни. Но на самом деле понимающие люди знают, что все зависит только от проектировщиков. А центральным элементом конструкции любого бассейна, будь то огромный спортивный комплекс или небольшое частное пространство для отдыха на воде, является система кондиционирования воздуха. И именно от того, грамотно ли она продумана проектировщиками, зависит долговечность сооружения, его эргономичность и прочие полезные качества.

Главная головная боль для любого проектировщика водного пространства - повышенная влажность. Для спортивных бассейнов наилучшая температура воздуха - 27-28°С или немного ниже. Это обусловлено рекомендациями врачей поддерживать температуру воздуха примерно на 1°С выше температуры воды. Испарения с водной поверхности минимальны, а плавающим удобно и комфортно.

Однако многие владельцы бассейнов хотят использовать их не только для спорта и фитнеса, но и для проведения различных вечеринок. В таком случае необходимо поддерживать в бассейне нормальную для жилых помещений комфортную температуру. Задача проектировщика - убедить их не делать этого. При высокой температуре воды возникнет большая положительная разница температур воды и воздуха, в результате чего резко возрастет интенсивность испарения с поверхности бассейна. Совместить наиболее комфортные значения температуры воздуха и воды можно только с помощью правильного подбора оборудования, обеспечивающего снижение влажности воздуха до необходимого уровня.

Что же делать с влажностью?

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 (График 1). 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. Проектировщик должен учесть это и принять 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.

Как справиться проектировщику с такой сложной ситуацией?

Постоянное образование влаги (24 часа в сутки 7 дней в неделю) снижается в то время, когда в бассейне никого нет. Хотя в пустом бассейне влаги образуется на 25-35% меньше, чем в заполненном людьми, нагрузка на оборудование, предназначенное для снижения влажности, все равно сохраняется. В бассейне нельзя уменьшать температуру ночью, потому что пониженная температура воздуха только увеличивает испарение с поверхности бассейна. Проектировщики и владельцы должны понимать, что в бассейне никогда нельзя отключать климатическое оборудование.

Постоянная циркуляция воздуха должна поддерживаться 24 часа в сутки. В обычном бассейне достаточно выключить осушитель воздуха всего на 20-30 минут, чтобы относительная влажность возросла до 80-85%. Чтобы снизить энергозатраты, когда бассейн пустует, можно прекратить подачу свежего воздуха и осуществлять снижение влажности в режиме рециркуляции. Однако можно использовать и наружный воздух, если это позволяет местный климат и погода.

Чем дышать?

Кроме поддержания стабильного уровня влажности, проектировщик обязан думать и о качестве воздуха. Ведь в воду бассейна добавляются химикаты в целях обеспечения санитарно-гигиенических требований путем нейтрализации различных органических веществ и микроорганизмов, которые остаются от пловцов. Эти химикаты могут вызывать загрязнение воздуха, а оно, в свою очередь, может способствовать различным раздражениям у пловцов. Поэтому для поддержания в бассейне нормальных условий нужна вентиляция, обеспечивающая ассимиляцию химических выделений с поверхности воды, помимо обычных метаболических выделений человека.

Для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении раздел ANSI/ASHRAE 62.1-2004, " Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении", рекомендует коэффициент вентиляции 2, 4 л/сек на 1 м2площади бассейна, включая площадь пола. Из-за повышенной температуры и влажности в бассейне это увеличивает нагрузку на отопительное оборудование и в определенных обстоятельствах на осушитель воздуха. Если в бассейне поддерживается температура воздуха 29°С, любой нагнетаемый внешний воздух с температурой меньше 29°С снижает температуру воздуха в бассейне, тем самым увеличивая нагрузку на отопительное оборудование, причем тем сильнее, чем холоднее снаружи. При этом, однако, если температура точки росы у наружного воздуха ниже, чем у воздуха в бассейне, это помогает снизить влажность. Если же температура точки росы наружного воздуха выше, приток наружного воздуха увеличивает нагрузку на осушитель.

Куда подавать воздух?

Согласно рекомендациям 2003 ASHRAE Handbook - HVAC Applications, ст. 4.6-4.8, оптимальная кратность воздухообмена составляет от четырех до восьми. Такой широкий диапазон рекомендуемых значений обусловлен различиями интенсивности использования бассейна, его посещаемости и типа установленного оборудования. Личный опыт авторов показывает, что используемая схема воздухораспределения важнее, чем кратность воздухообмена. Есть системы, которые обеспечивают трехкратный воздухообмен и при этом прекрасно работают.

На первый взгляд, проще забирать больше воздуха снаружи, чем проектировать эффективные системы воздухораспределения. Но этот путь чреват большими затратами для владельца бассейна: ему придется постоянно платить за излишний расход энергии.

Очень важно, чтобы кондиционированный воздух поступал именно туда, где он действительно нужен, а не шел, куда хочет (нарисованные на стенах стрелки вряд ли помогут). Определить, куда необходимо подавать воздух, вовсе не высшая математика: очевидные места - это зрители и поверхности, которые надо охладить. Над поверхностью воды тоже необходимо иметь ограниченную подвижность воздуха.

Основная задача проектирования системы воздухораспределения - достичь эффективного снижения влажности и приемлемого качества воздуха в бассейне. Простое увеличение расхода воздуха через оборудование для снижения влажности не сможет решить проблему конденсации и образования застойных зон, в которых будет скапливаться " плохой" воздух. В бассейне из-за высокой температуры точки росы есть много мест, где требуется создание достаточных воздушных потоков для поддержания качества воздуха или для предотвращения образования конденсата.

Вот некоторые соображения, позволяющие обеспечить правильное воздухораспределение в бассейне:

Поверхность воды. Поток воздуха над поверхностью воды должен быть сведен к минимуму, чтобы избежать избыточной его подвижности в зоне плавания. Кроме того, это позволяет уменьшить испарение, которое усиливается с увеличением скорости воздуха. При этом скорость воздушного потока не должна быть нулевой: если над поверхностью воды не будет слабого, но стабильного потока воздуха, различные выделяющиеся из воды газы станут накапливаться над поверхностью. Из-за этого у купающихся может возникнуть раздражение глаз и проблемы с дыханием. Жалобы на некомфортные условия в воде часто вызваны именно плохим воздухораспределением и тем, что хлорамины не удаляются с поверхности бассейна.

Обычно в подобных проблемах винят проектировщика оборудования для снижения влажности, однако он не отвечает за разработку системы воздухораспределения.

Формированию необходимого потока над водой может помешать расположение приточных отверстий на большой высоте (4, 5-9м), помочь же может продуманное расположение вытяжных отверстий.

Приточные и вытяжные отверстия. Обычно в бассейнах потолки выше, чем в офисных помещениях. Расположенные под потолком приточные диффузоры часто не справляются с подачей потока вниз, к воде и полу. Чтобы избежать сложной корректировки направления, часто подачу воздуха осуществляют на уровне пола (при этом потоком " накрываются" наиболее холодные поверхности). Эта схема особенно часто применяется там, где из-за холодного климата требуется обогрев. Но где бы ни были расположены приточные диффузоры, нужно позаботиться о воздушных решетках для направления потока на нужные поверхности.

На первый взгляд, самое простое решение - расположить вытяжные отверстия на том же уровне, что и приточные. Эта ошибка ведет к тому, что когда приточный воздух попадает в воздухозаборник, не смешавшись с воздухом кондиционируемого помещения, возникает короткое замыкание воздушных потоков. Это может произойти само собой, если приточные и вытяжные отверстия неправильно расположены и поток из приточных диффузоров неправильно распределяется.

К неправильному расположению часто добавляется недостаточный размер вытяжных решеток. Дело в том, что они шумят и неприглядно выглядят, поэтому их, естественно, стараются сделать поменьше, а то и просто убрать с глаз долой. Это ни к чему не приводит: через маленькие вытяжные отверстия воздух движется с большей скоростью, и шум становится только сильнее, а неприятным побочным эффектом становится образование застойных зон. Между тем правильно подобранные размеры могут практически уничтожить этот шум и уменьшить потерю статического давления в воздуховодах. Если как следует просчитать проект, то без труда можно найти достаточное количество мест для размещения вытяжных решеток " правильного" размера.

В теплом джакузи или детском бассейне вытяжная решетка должна располагаться рядом с водой, чтобы уменьшить влияние повышенного испарения. Нельзя ограничиваться только этим, допуская ошибки в определении потребной производительности системы снижения влажности, подавая в нее более влажный воздух, чем в среднем по бассейну. Иногда в таких зонах стоит использовать дополнительный вытяжной вентилятор.