Вентиляция бассейна, онлайн расчет системы вентиляции для помещений частных и общественных бассейнов

Результаты расчета влаговыделения

Теплый период года   Холодный период года   Влагосодерж. наружного воздуха     Влагосодерж. наружного воздуха   Влагосодерж. воздуха в помещении     Влагосодерж. воздуха в помещ.     Влаговыделение с зеркала воды в рабочее время   Влаговыделение с зеркала воды в рабочее время – по методике АВОК     – по методике АВОК   – по форм. Бязина–Крумме     – по форм. Бязина–Крумме  Влаговыд. от обходн. дор. и горок    Влаговыд. от обх. дор. и горок    Макс. влаговыдел. в раб. время    Макс. влаговыдел. в раб. время Средн. влаговыдел. в раб. время    Средн. влаговыдел. в раб. вр.  Влаговыдел. в нерабочее время     Влаговыдел. в нерабочее время      

Результаты расчета расхода наружного воздуха

Теплый период года   Холодный период года   – для ассимиляции влаги     – для ассимиляции влаги   – по санитарным нормам     – по санитарным нормам    

Параметры вентиляционной установки с осушением воздуха ассимиляцией 

Общая производительность вентиляции (приток + рециркуляция)* Регулируемый диапазон расхода наружного (приточного) воздуха (зима – лето) Требуемая мощность калорифера (без учета рекуперации тепла)  В теплый период года может потребоваться охлаждение приточного воздуха! Конденсация влаги в смесительной камере в зимний период    

Параметры вентиляционной установки с конденсационным осушителем воздуха  

    Производительность осушителя воздуха  Расхода наружного (приточного) воздуха по санитарным нормам   Требуемая мощность калорифера (без учета рекуперации тепла)     В теплый период года может потребоваться охлаждение приточного воздуха! Конденсация влаги в смесительной камере в зимний период    

* Для обеспечения подвижности воздуха минимальный общий расход воздуха (приток + рециркуляция)
  рассчитывается исходя из кратности воздухообмена:

• 4-х кратный при небольших теплопритоках (средняя площадь остекления и теплоизолированная кровля).
• 6-и кратный при средних теплопритоках (большая площадь остекления и теплоизолированная кровля).
• 10-и кратный при высоких теплопритоках (прозрачная кровля). 

Подбор вентиляционной установки или осушителя

С помощью этого калькулятора можно рассчитать только общие параметры вентиляционной установки или осушителя, выбор определенной модели требует учета бо́льшего количества параметров. К сожалению, почти все производители подобного оборудования выполнят точный расчет и подбор только по запросу, однако вы можете сделать on-line расчет вентиляции бассейна и сравнить подходящие модели Breezart и Airgy по стоимости и энергоэффективности.Параметры воздушной среды

Система вентиляции должна поддерживать в помещении бассейна опредленные параметры воздушной среды:

• Температура. От неё зависит не только комфорт людей, но и скорость испарения влаги с поверхности воды. Поэтому температура воздуха должна быть немного (на 1–2°С) выше температуры воды (если вода теплее воздуха, то испарение влаги значительно усиливается). Для частных бассейнов рекомендуемые значения температуры воздуха и воды составляют 30°С и 28°С соответственно. Для нагрева приточного воздуха до заданной температуры в недорогих прямоточных системах используют водяные или электрические калориферы. В приточно-вытяжных установках для экономии энергии в дополнении к калориферу могут устанавливаться рекуператоры тепла выполненные, как правило, на базе пластинчатых рекуператоров и тепловых насосов (рекуператоры нагревают приточный воздух за счет тепла удаляемого воздуха). Если температура наружного воздуха может длительное время превышать температуру воздуха в помещении, то необходимо использовать вентиляционную систему с функцией охлаждения.
• Влажность. Это один из наиболее важных параметров воздуха, который влияет на сохранность отделки и конструктивных элементов помещения бассейна. Если в течение длительного времени влажность воздуха будет превышать безопасный уровень, конструктивные элементы могут прийти в негодность – покрыться ржавчиной и плесенью из-за образования конденсата. Поэтому в нерабочее время для уменьшения испарения с зеркала воды рекомендуется закрывать поверхность бассейна пленкой. Заметим, что контролировать и управлять нужно относительной, а не абсолютной влажностью (влагосодержанием). Относительная влажность при неизменном влагосодержании сильно зависит от температуры, так снижение температуры на 1°С приводит к увеличению влажности на 3,5%. Для уменьшения влажности воздуха используют два метода:
  • Ассимиляцию влаги наружным воздухом, то есть подачу в помещение наружного воздуха с низким содержанием влаги и удаление из помещения влажного воздуха. Этот метод хорошо работает зимой при низком влагосодержании наружного воздуха. Летом в средней полосе России ассимиляция влаги наружным воздухом также возможна, но следует иметь в виду, что при жаркой и дождливой погоде влагосодержание наружного воздуха может быть выше, чем внутреннего, и тогда этот метод работать не будет.
  • Конденсационное осушение на поверхности испарителя. На этом принципе работают осушители воздуха для бассейнов. Осушитель воздуха может быть выполнен в виде отдельного агрегата или быть встроенным в вентиляционную установку. Заметим, что название осушитель для этого агрегата не совсем точное. Правильнее будет более общее название: холодильная машина или холодильный контур, поскольку этот агрегат не только снижает влажность воздуха, но и переносит тепло от удаляемого воздуха к приточному (тепловой насос), а при изменении направления движения хладагента может охлаждать приточный воздух.

  Влажность в помещение бассейна должна поддерживаться на уровне 40–65%, при этом в теплый период года допускается более высокий уровень влажности, поскольку в помещении нет холодных поверхностей, на которых возможна конденсация влаги. Исходя из этого, рекомендуемые значения относительной влажности воздуха: летом до 55%, зимой до 45%.

• Количество свежего воздуха. Минимальный объем подаваемого свежего воздуха определяется санитарными нормами (80 м³/ч на человека) и необходимостью ассимиляции влаги из воздуха (при отсутствии конденсационного осушителя воздуха). Летом объем подаваемого воздуха обычно выше, чем зимой, поскольку в теплый период разность влагосодержания внутреннего и наружного воздуха ниже.
• Соотношение приточного и вытяжного воздуха. В помещении бассейна рекомендуется поддерживать незначительное разряжение (расход воздуха вытяжной системы должен быть на 10–15% выше, чем приточной). Это предотвращает распространения влажного воздуха и запахов из бассейна по другим помещениям.
• Подвижность воздуха. В отличие от жилых помещений, где вентиляция может быть на некоторое время отключена, в помещении бассейна должна обеспечиваться постоянная подвижность воздуха исходя из 6-и кратного воздухообмена. Это связано с тем, что в неподвижном воздухе, даже при нормальной средней влажности, возле холодных поверхностей образуются застойные зоны, где температура опускается ниже точки росы и происходит выпадение конденсата. Чтобы избежать этого, воздух должен постоянно перемешиваться. Зимой для ассимиляции влаги обычно не требуется такое количество наружного воздуха, поэтому для обеспечения необходимой подвижности используют вентиляционную установку с камерой смешения (в ней наружный и внутренний воздух смешиваются в заданной пропорции и подаются в помещение). Отметим также, что при выборе расположения воздухораспределителей нужно учитывать, что поток воздуха должен проходить вдоль холодных поверхностей (обычно вертикально вдоль окон), но при этом в зоне купания не должно быть сквозняков, поскольку это не только создает дискомфорт для посетителей бассейна, но и существенно усиливает испарение влаги.

Преимущества приточно-вытяжной схемы с рекуператором

Рекуператорами называются установки, в которых входящий воздух с низкой температурой нагревается от выходящего теплого. Все происходит в корпусе, где потоки разделены металлической перегородкой. Именно через нее и передается тепло от одного потока к другому.

Преимущества вентиляционных установок для бассейнов этого типа очевидны.

1. Никаких энергозатрат в плане нагрева поступающих воздушных масс.
2. Снижаются затраты на обогрев помещения.
3. Приточно вытяжная установка работает в штатном режиме без изменения параметров.
4. Есть возможность контролировать температурный режим.

То есть, приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла – экономически выгодная система. К тому же не требующая больших затрат в плане денежных вложений.

Как происходит проектирование?

Проектирование вентиляции в частном бассейне — это процесс определения параметров помещения, количества испаряемой влаги и числа пользователей, одновременно присутствующих в бассейне (не только купающихся, но и посетителей).

По результатам произведенного анализа делается расчет производительности вентиляции и выбирается оборудование с наиболее подходящими показателями.

Порядок действий:

1. Определение объема помещения.
2. Подсчет количества пользователей.
3. Расчет воздухообмена, определение объема приточного воздуха и соответствующей вытяжки.
4. Подбор вентиляционного оборудования, производительность которого соответствует расчетным показателям.

Проект вентиляции можно составить самостоятельно, рассчитывая воздухообмен по кратности или используя онлайн-калькулятор. Однако, если уверенности в своих познаниях нет, лучше обратиться к специалистам.

Выбор системы вентиляции бассейна

Для вентиляции бассейна можно с успехом использовать вентиляционные установки различной комплектации, стоимость которых может отличаться в несколько раз. Самый простой и недорогой вариант – это обычная приточная установка и синхронизированный с ней по скорости вращения вытяжной вентилятор. Снижение влажности производится автономным осушителем воздуха (летом ассимиляция влаги наружным воздухом не всегда возможна). Недостатком такой системы является высокое энергопотребление, например, для бассейна с площадью зеркала воды 20 м² потребуется приток воздуха на уровне 600–800 м³/ч, что будет означать потребление около 13 кВт·ч в зимний период. Снизить энергопотребление в несколько раз позволяют современные специализированные приточно-вытяжные установки, но такая система вентиляции обойдется дороже. Энергосбережение обеспечивают не только многоступенчатые системы рекуперации (несколько каскадов пластинчатого рекуператора + тепловой насос / осушитель воздуха), но и гибко изменяемые настройки системы в зависимости от параметров наружного воздуха и выбранного режима работы. Даже при относительно низких тарифах на газ и электроэнергию стоимость владения (начальные затраты + эксплуатация) современной приточно-вытяжной системой вентиляции скорее всего окажется ниже, чем недорогой прямоточной системой. Заметим, что стоимость вентиляционной установки может возрасти из-за дополнительных функций, таких как охлаждение воздуха или нагрева воды в бассейне избыточным теплом, образующимся при работе холодильной машины в режиме осушения.

Можно ли использовать для вентиляции бассейна обычные вентустановки? Если это приточная система, в которую поступает только наружный воздух, то особой разницы нет. Однако приточно-вытяжные установки и приточные установки с камерой смешения должны иметь антикоррозионную защиту теплообменников, поскольку транспортировка теплого и влажного воздуха может приводить к коррозии необработанных металлических поверхностей. Так, например, пластинчатый рекуператор должен быть выполнен из инертного материала типа полипропилена, если же применяется традиционный рекуператор из алюминия, то он, как и остальные теплообменники (водяной калорифер, испаритель, конденсатор) должен иметь специальную антикоррозийную защиту.

Режимы работы вентиляционной установки

В современных специализированных приточно-вытяжных установках с цифровой системой автоматики настройка всех режимов работы производится один раз при пуско-наладке. Пользователю в дальнейшем не нужно что-либо менять в настройках системы: для управления ему будет достаточно переключать рабочий и дежурный режим работы (это можно делать как с пульта, так и использовать для этих целей обычный выключатель).

Если же для вентиляции бассейна применяется вентустановка с упрощенной системой автоматики или же модель, не предназначенная для этих целей, то пользователю придется самостоятельно управлять скоростью вентилятора и режимом работы калорифера, задавать влажность воздуха в зависимости сезона, менять другие настройки. И такая система вентиляции из-за неоптимальных настроек, скорее всего, не позволит поддерживать комфортный микроклимат при минимально возможном энергопотреблении.

Специализированные модели приточно-вытяжных установок для бассейнов работают в двух основных режимах:

• Рабочий режим (может также называться Дневной режим). В этом режиме вентустановка работает во время эксплуатации бассейна, когда в помещении есть люди, при этом в помещение постоянно подается заданное количество наружного воздуха (не ниже санитарной нормы). Осушение может производиться как ассимиляцией влаги наружным воздухом, так и комбинированным способом (ассимиляция + конденсационное осушения воздуха). Во втором случае энергопотребление будет ниже.
• Дежурный режим (может также называться Ночной режим). В этом режиме вентустановка работает при отсутствии в помещении людей. Наружный воздух в помещение не подается, вентустановка работает в режиме рециркуляции (это позволяет экономить энергию, не тратя её на нагрев наружного воздуха). Автоматика при этом постоянно контролирует влажность воздуха и при её повышении выше заданного уровня включает компрессор холодильного контура для конденсационного осушения (если в составе вентустановки есть осушитель), либо подает наружный воздух для ассимиляции влаги (если осушителя нет). Вентиляционная установка может иметь настраиваемый режим проветривания в Дежурном режиме – один раз в сутки в помещение ненадолго подается свежий воздух, чтобы там не накапливались неприятные запахи.

Некоторые модели имеют аварийный режим работы. Если возникает неисправность встроенного или автономного осушителя, и влажность воздуха повышается выше критического уровня, подача наружного воздуха увеличивается для ассимиляции влаги.

Варианты технических решений для вентиляции бассейна

Выше мы уже кратко рассказали о различиях между обычными вентиляционными установками и специализированными моделями, предназначенными для организации вентиляции бассейна. Сейчас мы более подробно рассмотрим применяемые на практике технические решения на базе различного оборудования.

1. Приточная и вытяжная установка, автономный осушитель воздуха.

Это один из наиболее простых и недорогих вариантов. Приточная и вытяжная установки поддерживают в помещении необходимый по санитарным нормам приток свежего воздуха, а также обеспечивают требуемое разряжение. Влажность воздуха поддерживается отдельным (автономным) настенным осушителем, который также создает необходимую подвижность воздуха: вентилятор осушителя работает непрерывно, а компрессор включается по команде от гигростата, когда влажность воздуха превышает заданное значение. В Дежурном режиме вентиляция не нужна и её следует отключать для экономии энергии.

Если в регионе, где расположен бассейн, температура наружного воздуха может длительное время превышать температуру воздуха в помещении, то потребуется использовать приточную установку с фреоновым охладителем, работающую совместно с ККБ.

Достоинством рассмотренного варианта является только возможность использования распространенного неспециализированного оборудования. Недостатков же у него немало:

• Неудобное управление: задавать параметры нужно на двух независимых системах (вентиляции и осушителе).
• Настенный осушитель, расположенный в помещении бассейна, ухудшает дизайн помещения и издает сильный шум при работающем компрессоре.
• Проблемы с организацией равномерного распределения воздуха по помещению бассейна, ведь подвижность воздуха обеспечивается потоком, выходящим из одной точки (настенный осушитель не позволяет подключать к нему воздуховоды для распределения воздушного потока).
• Высокое энергопотребление из-за отсутствия рекуперации тепла.

Необходимо отметить, что до появления настенных осушителей воздуха снижение влажности производилось только за счет ассимиляции влаги наружным воздухом: в бассейнах применялась описываемая здесь система, только без осушителя. Серьезным недостатком такой системы являлась необходимость обеспечения подвижности воздуха приточным воздухом, что приводило к колоссальным потерям энергии в холодный период года. Если же снизить производительность приточной установки до санитарной нормы, то велик риск появления конденсата на окнах и в углах помещения, где воздух плохо перемешивается. Ниже, в таблице с результатами расчетов энергопотребления, вариант без осушителя приведен под номером 0 для демонстрации экономической нецелесообразности подобного решения.

Можно ли обойтись без дорогостоящего осушителя, если климатические условия позволяют ассимилировать влагу приточным воздухом? Да, для этого достаточно использовать приточную установку с камерой смешения, как в следующем варианте.

2. Приточная установка с камерой смешения, вытяжная установка, автономный осушитель воздуха.

Если оснастить приточную установку камерой смешения, где в заданной пропорции будут смешиваться наружный и рециркуляционный воздух, то требуемая подвижность воздуха может быть обеспечена системой вентиляции, а осушитель будет нужен только для снижения влажности воздуха в летний период, когда влагосодержание наружного воздуха становится слишком высоким. Так мы избавились от проблемы с равномерным распределением воздуха: смесь приточного и рециркуляционного воздуха подается через распределители, расположенные по всему помещению.

Если в регионе, где расположен бассейн, не бывает периодов (или же они очень непродолжительны), когда высокое влагосодержание наружного воздуха не позволяет снижать влажность воздуха ассимиляцией, то осушитель воздуха можно не устанавливать. Это позволит существенно снизить общую стоимость системы. А в те дни, когда на улице слишком жарко и влажно просто не следует пользоваться бассейном (поверхность воды при это должна быть укрыта пленкой для снижения испарения влаги).

3. Канальный осушитель воздуха с подмесом наружного воздуха, вытяжная установка.

Причиной большинства недостатков первых двух вариантов было использование автономного осушителя воздуха. Если вместо него установить канальный осушитель с калорифером и возможностью подмеса наружного воздуха, то от приточной установки можно будет отказаться: вся обработка приточного воздуха будет происходить в канальном осушителе. Этот вариант уже можно рекомендовать для применения в небольших частных бассейнах, поскольку по стоимости он примерно такой же, как и первые два варианта, но при этом лишен всех их недостатков, кроме высокого энергопотребления, которое остается точно таким же. Действительно, управление всей системой производится с одного пульта, а шум от оборудования будет не слышен, если расположить осушитель в отдельном помещении.

4. ПВУ с осушителем / тепловым насосом.

Если объединить канальный осушитель из предыдущего варианта с вытяжной установкой, то мы получим приточно-вытяжную установку с осушителем, который может работать как тепловой насос, давая примерно 3-х кратный выигрыш в потреблении энергии. Такая возможность появляется при размещении конденсатора осушителя в вытяжном канале, а испарителя – в приточном. Поток теплого воздуха нагревает конденсатор, компрессор переносит тепло в испаритель, который нагревает приточный воздух. Осушение при этом по-прежнему работает: при охлаждении влажного воздуха на испарителе происходит конденсация влаги (более подробно о работе холодильной машины можно прочитать в разделе Принцип работы кондиционера)

Другое важное преимущество – использование одного агрегата для обработки как приточного, так и вытяжного потока. Это не только упрощает балансировку скоростей приточного и вытяжного вентиляторов для поддержания требуемого разряжения, но и позволяет гибко менять режимы работы всех компонентов для достижения максимального комфорта и энергоэффективности. В ПВУ обычно реализуется возможность сценарного управления, когда переключение режимов работы производится по таймеру, поддерживаются режимы Проветривания, каскадного регулирования и другие. Кроме этого, опционально возможно использование холодильной машины для охлаждения приточного воздуха.

5. ПВУ с рекуператором и осушителем / тепловым насосом.

Предыдущий вариант почти идеален, но для нагрева воздуха используется тепловой насос, которому для работы нужна электроэнергия. А в большинстве регионов России обогреваться газом в несколько раз выгоднее, чем электричеством. Если для получения некоторого количества тепла при использовании газового котла нужно заплатить в 3–4 раза меньше, чем при использовании электрического калорифера, то преимущество теплового насоса теряется и нагревать воздух становиться экономически выгоднее водяным калорифером (тепловой насос вырабатывает тепла от 2 до 5 раз больше, чем потребляет электроэнергии, точное значение зависит от применяемого оборудования и температуры наружного воздуха — чем она ниже, тем меньше COP). В этом случае мы рекомендуем использовать ПВУ с пластинчатым рекуператором, который экономит тепло и не потребляет электроэнергию. А компрессор осушителя включается только когда нужно снизить влажность воздуха или охладить его.

Заметим, что если бассейн расположен в регионе с холодным климатом, где летом можно эффективно осушать воздух ассимиляцией влаги, то осушитель становится не нужен, и от него можно отказаться для удешевления системы. Тогда оптимальным будет использование специализированной ПВУ с пластинчатым рекуператором без осушителя.

Специализированные ПВУ обычно комплектуются всеми необходимыми датчиками для контроля состояния окружающей среды, что позволяет им поддерживать заданные параметры воздуха с максимальной энергоэффективностью. В рамках этого обзора мы не можем подробно рассказать обо всех возможностях ПВУ для бассейнов, но эта информация есть в документации на сайтах производителей.

Итоговая таблица с преимуществами и недостатками различных технических решений

Расчет энергопотребления различных технических решений

При описании всех вариантов мы говорили об энергоэффективности – одном из важнейших показателей системы вентиляции бассейна. Для наглядности мы определили энергопотребление для каждого варианта в зимний период на примере небольшого частного бассейна с площадью зеркала воды 14 м² и свели эти данные в таблицу. Мы рассчитали требуемую мощность для нагрева наружного воздуха до заданной температуры, а также полную мощность, которая включает мощность системы отопления бассейна (полная мощность определяется по температуре и влажности удаляемого воздуха). Разница между этими двумя параметрами объясняется тем, что подаваемый воздух имеет практически нулевое влагосодержание, поэтому сначала (внутри вентустановки) энергия расходуется на нагрев сухого воздуха, а затем – на его увлажнение в процессе испарения воды из бассейна (энергия поступает из системы подогрева воды и отопления). Заметим, что обычно вентиляция работает в режиме поддержания заданной температуры на выходе приточного канала (для этого варианта и проводились расчеты). Однако система вентиляции может выполнять функцию отопления и работать в режиме поддержания заданной температуры в помещении (режим каскадного регулирования), тогда расходуемая мощность для нагрева будет выше, чем указано в таблице, но полная мощность не изменится. В таблице также приводится полная мощность для дежурного режима, когда бассейн не эксплуатируется.

Итак, исходные данные:

• Расход воздуха для организации необходимой подвижности воздуха: 700 м³/ч.
• Расход воздуха по санитарным нормам (2 человека): 160 м³/ч.
• Требуемая производительность осушителя: 2 кг/ч.
• Температура и влажность воздуха внутри помещения: 30°С и 45%.
• Температура и влажность наружного воздуха (для Москвы): -28°С и 84%.
• Поверхность воды укрывается пленкой, когда бассейн не эксплуатируется.

Таблица с результатми расчета требуемой мощности для различных технических решений

Регионы с холодным и жарким климатом

В регионах с очень холодным, либо жарким и влажным климатом для эффективной работы оборудования могут потребоваться дополнительные опции:

• Если температура воздуха на длительное время опускается ниже -20°С может понадобится дополнительный преднагреватель.
• Там где летом жарко и влажно, например, в Сочи, будут полезны опции для охлаждения приточного воздуха. Для этих целей могут использоваться различные технические решения: охладитель с внешним ККБ, осушитель (холодильная машина) с выносным конденсатором и другие.

Практические рекомендации

Приточно-вытяжная установка
с тепловым насосом (осушителем воздуха)

Для вентиляции помещений бассейна применяют как специализированное оборудование, так и обычные приточно-вытяжные установки. Во втором случае удается заметно снизить стоимость системы, но эксплуатировать бассейн без осушителя воздуха рискованно, поскольку выпавший конденсат может повредить отделку помещения.

Недорогую систему можно собрать по варианту №2: приточная установка + камера смешения, вытяжная установки и, опционально, автономный осушитель воздуха. Эту систему можно устанавливать поэтапно: сначала смонтировать систему вентиляции, а потом, уже после начала эксплуатации, решить, нужен ли осушитель. Приточная установка может быть любой, но лучше использовать модель со встроенной камерой смешения и регулируемым подмесом наружного воздуха, например, Breezart Pool Mix. Выбор автономного осушителя не представляет труда, среди популярных марок можно выделить DanVex, Dantherm, Cotes, Microwell.

Если же вы твердо решили использовать осушитель воздуха, то вместо предыдущего решения лучше выбрать вариант №3 на базе канального осушителя — это уже будет специализированная модель с подмесом наружного воздуха, предназначенная для применения в помещениях бассейна. Канальные осушители для бассейнов выпускают Dantherm (серия CDP), Calorex (серия Variheat), Breezart (серия Pool DH), Aerial и другие.