Климат и температура в бассейне

Большая часть бассейнов в нашей стране строится под крышей. И это, скорее, не прихоть, а дань климату, которая позволяет сохранить радость лета круглый год. Но как сохранить климат внутри помещения бассейна по-летнему комфортным, а воздух свежим? Как избежать излишней влажности? В этой статье мы делимся опытом своей работы в области создания комфорта воздуха вокруг бассейна.

Не обращать внимания на погоду за окном позволят современные климатические системы, в проектировании и устройстве которых есть закономерности. Для начала сформулируем желание: нам необходимо, чтобы не было душно, не было излишней влажности. Важно, чтобы влага не попадала в остальные помещения дома, а система была предельно экономичной и показатели (для контроля надежности проектных решений) соответствовали принятым нормам.

Первая особенность рассматриваемой ситуации состоит в том, что наличие бассейна в доме сразу делит его на три климатические зоны: жилую зону, где комфортная температура не более 24°С, зону бассейна с температурой около 30°С и технические помещения, где желательно поддерживать температуру 16-21°С. Вторая особенность ситуации связана с влажностью: даже при нормальных сочетаниях температуры воды и воздуха и малой нагрузкой на бассейн с его поверхности испаряется 80-120 гр воды в час с каждого квадратного метра (а при большой нагрузке и до 300 гр/м²), что создает возможность выпадания конденсата на более холодных, чем воздух, поверхностях. Чтобы этого не происходило, надо правильно организовать движение и распределение воздуха внутри помещения, и осушать воздух от влаги. Третья особенность — энергосбережение: надо максимально сохранить тепловую энергию при вентилировании помещений, избежать лишних потерь при кондиционировании и осушении.

Рассмотрение особенностей строения системы целесообразно начать с помещения бассейна, так называемой мокрой зоны. Испарения с поверхности воды, с влажного пола вокруг бассейна, с влажных тел купающихся происходит непрерывно. Объемы испарения зависят от температуры воды и окружающего воздуха, общей влажности и величины поверхности испарения. Излишки воды необходимо осушать, иначе, как говорилось выше, они будут выпадать в виде конденсата на относительно прохладных поверхностях. Переизбыток влажности и конденсат отрицательно сказывается на здоровье людей и состоянии строительных конструкций, помогает развиваться плесени. Действующие нормы предполагают, что температура воды в бассейне для плавания должна быть 27°С (для детей 30°С-32°С), а температура воздуха соответственно на 2°С выше. Поддерживая температуру воздуха в зоне бассейна на 2°С выше температуры воды, мы минимизируем испарения, используя естественную способность воздуха к ассимиляции влаги. Пример ситуации: в помещении, где есть бассейн с температурой воды 26°С, где температура воздуха 30°С, а относительная влажность 80% - испарения с поверхности почти отсутствуют. Казалось бы, вот он прекрасный выход. Однако, вопросы комфорта предполагают вентилирование воздуха в помещении и поддержание 60% влажности, а вопросы энергосбережения предлагают найти компромисс в разнице температур.

Этот компромисс находится в применении осушения. И вот именно с этой точки к проблеме надо подходить комплексно, в том числе и при организации приточно-вытяжной вентиляции. Влажность воздуха с улицы меньше влажности воздуха в бассейне. Поэтому объем гигиенически необходимого притока (до 80 м³ на одного человека) в зону бассейна однозначно уменьшает влажность воздуха. А вот вытяжка из зоны бассейна должна быть более объемной, чем приток. Это связано с разницей в режиме влажности и температуры зоны бассейна и прилегающих жилых помещений. Необходимо, чтобы внутри дома воздух двигался от жилых помещений к бассейну. Для этого к гигиенически не-обходимому объему воздухообмена на вытяжке из зоны бассейна прибавляют дополнительный объем, чтобы создать разницу в давлении, уменьшив давление в помещении бассейна на 5-7% по сравнению с остальным домом. Эту разницу в объемах притока и вытяжки из зоны бассейна обязательно учитывают при расчете остальной вытяжки в доме. Получается два момента: мы подаем из соседних помещений некий объём воздуха с температурой ниже, чем нужно помещению бассейна, и выбрасываем на улицу значительный объём воздуха, выносящий в себе много тепловой энергии.

С подачей воздуха из дома всё просто: объем воздуха зоны бассейна весьма инерциален к объемам воздухообмена в целом. Значит, рассчитывая мощность для подогрева объема воздуха на приточных калориферах и зная объем поступающего воздуха из соседних помещений, мы легко сможем рассчитать дополнительную к указанной мощность системы отопления и теплых полов вокруг бассейна, не забыв при этом, что, испаряя влагу, бассейн тоже отдает тепло. Эта величина сравнительно небольшая, но она значимо повлияет на равномерность подачи теплоносителя и экономичность, работы системы в целом.

Отводимый из бассейна воздух из-за своей высокой температуры и влажности имеет возможность унести на улицу много тепловой энергии, которую мы должны вернуть с приточным воздухом обратно. Эта величина значительна, ведь вентиляционные тепловые потери составляют до 50% расхода на обслуживание закрытого бассейна. Избежать их можно с помощью рекуперации (возврата тепла). Применение пластинчатых теплообменников позволит вернуть до половины тепловой энергии. Тепловые насосы еще более эффективны за счет своей способности к дополнительному отбору скрытой теплоты у отводимого воздуха. Применение рекуперации также позволяет контролировать место выпадения влаги (точку росы) в вытяжке и избегать зимой обледенения выпускных решеток. Но расчетный объем вытяжки уменьшать не следует, через него мы удаляем неприятные запахи и продукты жизнедеятельности посетителей бассейна.

Подведем промежуточный итог. Как нам организовать объемы притока и вытяжки ясно, превышать их значения нецелесообразно. Но такой воздухообмен не в полной мере справляется с доведением влажности до 60%, надо ставить дополнительный осушитель, применяющий в работе метод конденсации. Такие методы как абсорбция и ассимиляция при температуре воздуха 30°С уже значительно менее эффективны. Преимущества осушителя перед осушением воздуха приточно-вытяжной вентиляцией прежде всего в его экономичности. Для удаления литра влаги из воздуха осушителю надо 0,5 кВт энергии, а для удаления того же количества влаги дополнительным приточно-вытяжным обменом до 2кВт, учитывая нагрев воздуха и дополнительную мощность вентиляторов. Дополнительным плюсом осушителей является их возможность очищать воздух от пыли. Принцип работы осушителя прост: это рециркуляция воздуха внутри помещения, засасывая вентилятором внутрь и пропуская через воздух испаритель, где пары конденсируются и отводятся (например: опять в бассейн), осушитель затем нагревает его обратно на радиаторе испарителя на 2-3С более температуры забранного. Управляется прибор гигростатом (датчиком влажности).

Комфорт и экономичность тесно связаны с равномерностью и направлением распределения потоков. Это сохраняет климат помещения в равновесии. Скорости подачи воздуха на поверхности и скорости его движения внутри помещения регламентированы с точки зрения гигиены и удобства пользователей. Подача воздуха организована таким образом, чтобы был обдув поверхностей, где есть риск образования конденсата: окна по периметру, стеклянная кровля, и не направляется в зоны, где находятся люди. Расположение приточных и вытяжных решеток взаимно дополняет картину равномерности и полного перемешивания воздушного объема помещения.

Соблюдая описанные моменты возможно создать достаточно экономичную систему, в которой пользователям будет комфортно. А когда людей в помещении нет, когда на дворе тепло: что можно сделать еще для экономичности системы? В первую очередь снизить затраты энергии на борьбу с влажностью. Для этого необходимо закрыть зеркало воды жалюзи или просто плавающей укрывающей воду пленкой, что сведет испарения с поверхности к предельному минимуму. При длительном (более суток) отсутствии людей возможно отключить приточно-вытяжную систему, оставив лишь осушители в автоматическом режиме. Это позволит снизить затраты на нагрев приточного воздуха и потери на выброс теплого во время отсутствия нагрузки на внутренний воздух помещения. В чем еще возможно экономия? Тепловой источник разделить на два котла: первый отвечает за отопление дома, второй отвечает за вентиляцию, горячую воду и подогрев бассейна, оба котла соединены таким образом, который позволяет летом отключать один котел. Экономичность источника тепла (топливо) для котла не рассматривается, применяется наиболее доступный для зоны строительства источник. Все моменты организации экономии необходимо еще в проекте закладывать в алгоритмы управления системой отопления и вентиляции здания.

В заключение хочется сказать, что основные принципы ясны и не очень сложны. Мы намерено не загружали читателя формулами и расчетами. Проектирование системы и подбор оборудования всегда проще дать специалистам. Это еще один, очень важный, принцип экономичности работы системы. Также отметим, что при определении в начальной стадии проекта пространства и высот здания очень важно сотрудничество архитекторов и инженеров.