Вентиляция бассейнов. Пример расчета
Плавательные бассейны эксплуатируют обычно круглый год. Температура воды в ванне бассейна составляет ^ = 26 С, а температура воздуха в рабочей зоне 1;в = 27 °С при относительной влажности срв=65 % в теплый и срв=50 % в холодный период года.
Открытая поверхность воды, мокрые ходовые дорожки отдают в воздух помещения большое количество водяных паров.
Обычно большая площадь остекления создает условия для мощного потока солнечной радиации.
Расчет воздухообмена в теплый период желательно выполнять по параметрам Бив холодный тоже по Б.
Помещение бассейна оборудуется системой водяного отопления, полностью снимающей тепловые потери помещения. Для предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности окон, отопительные приборы должны устанавливаться непрерывной цепочкой под окнами, с тем, чтобы внутренняя поверхность стекол была нагрета на 1-1,5 °С выше температуры точки росы.
Температуру точки росы 1;т удобно вычислять по эмпирической формуле:
Л0-058 (23.1)
|
=(273 + 0 |
-273, иС
Либо сканировать с 1-с1 диаграммы. Для теплого периода I, р = 18 °С, для холодного 1тр=16°С.
На испарение воды затрачивается значительное количество тепла из воздуха помещения.
Температура поверхности воды на 1 °С ниже температуры в ванне.
Подвижность воздуха в помещении бассейна должны составлять величину V = 0,1 м/с и быть уж ни как не выше V = 0,2 м/с по оси приточной струи у входа ее в рабочую зону.
Конструктивно ванна бассейна окружена ходовыми обходными дорожками с элект — ро или теплоподогревом и температура их поверхности составляет 1;0 д = 31 °С.
На конкретном примере рассчитаем воздухообмен для помещения бассейна.
Район строительства: Московская область.
Теплый период: 1;н = 28, 5 °С 1н = 54 кДж/кг с! н = 9,9 г/кг
Холодный период: 1;н = — 26 °С 1н = — 25, 3 кДж/кг с1н = 0,4 г/кг
2
Геометрические размеры и площадь ванны бассейна: 6×10 м = 60 м
Л
Площадь обходных дорожек: 36 м
Размеры помещений: 10×12 м = 120 м», высота 5 м.
Число пловцов: N = 10 человек.
Температура воды: ^ = 26 °С Температура воздуха рабочей зоны: ^ = 27 °С
Температура воздуха удаляемого из верхней зоны помещения: ^ = 28 °С Тепловые потери помещения: 4680 Вт.
Расчет воздухообмена в теплом периоде
Поступления явного тепла.
1. Теплопоступления от освещения (в холодный период года):
|
(23.2) (23.3) (23.4) (23.5) (23.6) (23.7) (23.8) (23.9) |
6«. =^*£*««,*4*, = 120 * 150 * 0,076 * 0,45 = 620 Вт.
2. От солнечной радиации (подсчитано ранее) 0ср=2200 Вт
3. От пловцов: 0ПЛ =ЯЯ*1Ч(1-0,33)=:60*10*0,67 = 400 Вт
Где коэффициент 0,33 — доля времени, проводимая пловцами в бассейне.
4. От обходных дорожек:
=ахд*-О = 10*36(31-27) = 1440 5т,
Авд = 10 Вт/м2 °С — коэффициент теплоотдачи обходных дорожек
5. Теплопотери на нагрев воды в ванне:
А = ос * Ъи. — Кое) = 4 * 60(27 -25) = 480 Вт,
А = 4,0 Вт/м2 °С — коэффициент теплоотдачи явного тепла *пов = ^ —1 °С = 26—1 =25 °С — температура поверхности
6. Избытки явного тепла (днем):
£<?. =0, +а„+ай — а = 2200 + 400 + 1440-480=3560 2!т.
Поступление влаги.
1. Влаговыделения от пловцов:
= д * N(1 -0,33) = 200 * 10(1 -0,33) = 1340 г/ч.
2. Поступление влаги с поверхности бассейна:
Где А — опытный коэффициент, который учитывает интенсификацию испарения с поверхности воды при наличии купающихся по сравнению со спокойной поверхностью. Для оздоровительных плавательных бассейнов А = 1,5;
Б = 60 м — площадь зеркала воды; аисп — коэффициент испарения кг/м ч
Где V — подвижность воздуха над ванной бассейна, V = 0,1 м/с
Аисп =25 + 19* 0,1=26,9 кг/мч,
(1В = 13,0 г/кг при ^ = 27 °С и в = 60 %
С1№=20,8 при = 100 % и 1;пов = V1 °С
Температура поверхности ванны: 1;пов = 26 — 1 = 25 °С
Б 1000
3. Поступление влаги с обходных дорожек.
Площадь смоченной части обходных дорожек составляет 0,45 от всей их площади. Количество испаряемой влаги рассчитывается по формуле:
Кд = 6М — кт) * г/ч, (23.11)
Где температура мокрого термометра tмm = 20,5 °С
1¥од = 6,1(27-20,5) *36*0,45 = 650 г/ч.
4. Общее поступление влаги:
Цг=цгяя + 1¥Б + }¥од = Ъ34 +18>9 + 0,65 = 20,9 кг/ч. (23.12)
/■Ха = Оскр Б + Оскр од + Оскр пл + ’ кДж/ч (23.13)
Оскрв =^б *(2501,3-2,39*/иов) =18,9*(2501,3-2,39*25) =46140кДж/ч (23.14)
Оскрод =Ка *(2501,3-2,39*г^) = 0,65(2501,3-2,39*31) = 1580кДж/ч
О-скрпл = Х(япол — О * 3,6 кДж/ч
<2скрпл =0,67*Ю*(197-60)*3,6 = 3300 кДж/ч
£(?„ =46140 + 1580 + 3,6*3560 = 63800, кДж/ч
|
2. Тепловлажностное отношение: |
|
Ного воздуха, а на пересечении с = 28 °С — (.) У (рис. 23.1) |
Проводим луч процесса через (.) В и на пересечении с с! н =сош1 лежит точка приточ — о воздуха, а на пере Параметры точек:
|
Точки |
Е, °с |
,1, кДж/кг |
Б, г/кг |
Ф, % |
|
В |
27 |
61 |
13 |
60 |
|
У |
28 |
67 |
15 |
65 |
|
П |
25,6 |
51 |
9,9 |
50 |
|
Н |
28,5 |
54 |
9,9 |
42 |
3. Воздухообмен по влаге:
Вк = = 4100 кг/ч или Ь — 3420 м3/ч. (23.16)
(1у ип и у, у
4. Воздухообмен по полному теплу.
У Я
5. Нормативный воздухообмен:
Ьн = N*80 м3/ч = 10*80 = 800 м3/ч или 960 кг/ч ‘ (23.18)
Это значительно меньше расчетного.
Вывод: наружный воздух в наиболее жаркое время дня должен быть охлажден до 25,6 °С в воздухоохладителе. Если этого не делать, температура воздуха в бассейне возрастает до 30 °С. Однако в ночные часы температура наружного воздуха понизится на 10,4 °С (.) Н, и воздух придется нагревать или применять утилизацию тепла.
Количество холода:
0Х = (/н — /„) = 4100(54- 51) = 12300 кДж/ч или 3,4 кВт.
Задаемся относительной влажностью срв = 50 % следовательно <1в = 10,8 г/кг, и сохраняем остальные параметры по теплому периоду.
1. Явное тепло:
Еа =0„+0„+<2х,-0. = 620 + 400 +1440 -480 = 1980 Вт.
2. Поступление влаги:
—от пловцов: УПЛ = 1340 г/ч (по Т. П.)
|
Парциальное давление водяных паров (102 N / гп2)
|
— с поверхности бассейна:
_ 1,5 >60 »26,9(20,8-10,8)^, е 1000
С обходных дорожек:
Wod = 6,1(27-19)*36*0,45=790, г/ч.
Общее поступление влаги:
W=Wn+WE + Wod = 1,34 + 24,2 + 0,79 = 26,3 кг/ч.
3. Полное тепло:
~Qckp Б ^Qckk од Qckp од + «Eft, кДж/ч
QtKpB = 24,2(2501,3-2,39*25) = 59080 кДж/ч QCKpoa= 0,79*(2501,3-2,39*31) = 1920 кДж/ч Оскрпл = 330 кДж/ч (по Т. П) Yj2n =59080 + 1920 + 3300 + 3,6* 1980 =71400, кДж/ч.
4. Тепловлажностное отношение:
5. Построение процесса и определение воздухообмена.
Наносим (.) В на J-d диаграмму и проводим луч процесса через нее до пересечения с линией d = const из (.) Н — это (. ) К (рис. 23.2)
В холодный период используем рециркуляцию.
Градиент влагосодержания в рабочей зоне в холодный период принимаем равный теплому периоду:
Adp3 = de-dH =13-9,9 = 3,1 г/кг. (23.19)
Таким образом влагосодержание смеси приточного воздуха в холодный период года:
DCM =de — Adp3 =10,8-3,1 =7,7г/кг. (23.20)
На пересечении dCM и в лежит точка смеси С, одновременно являющаяся точкой притока П, который сохроняется по теплому периоду Gn кг/ч.
220
|
|
Влагосодержание удаляемого воздуха с! составит:
^ + —— = 7,7 +———— = 14,1 г/кг
На пересечении с1у с є лежит (.) У. Параметры точек
|
Точки |
°С |
.1, кДж/кг |
Б, г/кг |
Ф, % |
|
В |
27 |
55 |
10,8 |
50 |
|
У |
27,5 |
64 |
14,1 |
63 |
|
П, с |
26,3 |
46 |
7,7 |
37 |
|
К |
25 |
26 |
0,4 |
3 |
|
Н |
-26 |
-25,3 |
0,4 |
80 |
|
Мт |
19 |
55 |
14 |
100 |
Количество приточного наружного воздуха можно определить из уравнения смеси:
|
" йУ |
Йу = 410014,1 ~7,7 =1920 кг/ч, (23-22)
|
Что выше нормативной величины Он = 960 кг/ч. Следует предусмотреть утилизацию удаляемого воздуха. В общем виде схема вентиляции бассейна примет вид: Вытяжная система
Теплообменник Рис. 23.3 |
Регулирование выполняется по температуре и относительной влажности в рабочей зоне бассейна.
Posted in Системы вентиляции и кондиционирования