České vysoké učení technické v Praze

Transkript

1 České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební ESB 2 Větrání bazénů Ing. Daniel Adamovský, Ph.D. Katedra technických h zařízení í budov

2 Obsah prezentace Vnitřní prostředí bazénů Pár zásad stavebního řešení Zásady větrání bazénových hal Větrací systémy

3 Parametry vnitřního prostředí pro veřejné bazény platí vyhláška č. 135/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištích změny vyhláškou č. 292/2006 Sb. definice hygienických požadavků, požadavků ů na kvalitu vody, její úpravu, požadavky na vybavení, čištění, desinfekci a úklid podmínky vnitřního prostředí příloha č.8 Faktor prostředí Teplota Relativní vlhkost vzduchu Výměna vzduchu Hala bazénu Přilehlé prostory pro uživatele ( šatny, WC, sprchy, chodby atd. ) o1-3 C vyšší než sprchy C teplota vody v šatny a místnosti pro pobyt osob 20 - bazénu 22 C 60%, max. provoz 65% nejméně 2x za hodinu sprchy max. 85% ostatní prostory max. 50% (kromě parní komory) sprchy min. 8x/h, šatny 5-6x/h ostatní prostory tak, aby vyhovovaly relativní vlhkosti vzduchu

4 Parametry vnitřního prostředí Návrhovou veličinou pro systémy větrání produkce vodní páry především odpar z vodní hladiny a z mokrých konstrukcí (podlaha) Orientační hodnoty odpařené vlhkosti z vodní hladiny rodinné bazény při provozu klidná vodní hladina zakryté plochy bazénu 180 g/m 2 h 55 g/m 2 h 8g/m 2 h pro běžné teploty t a = 28 C, t w = 30 C Orientační měrné množství větracího vzduchu podle ročního období: zimní období V 1 = 11 m 3 /h m 2 přechodné období V 1 = 16 m 3 /h m 2 letní období bí V 1 = 32 m 3 /h m 2

5 Parametry vnitřního prostředí Jak probíhá odpar z vodní hladiny citelné teplo - tepelná ztráta vlivem rozdílu teploty vzduchu a vody Proces odpařování - probíhá při každé teplotě - procesní teplo odebíráno vodnímu objemu bazénu - je tepelným ziskem do vzduchu v hale - vzduch proudící kolem vodní hladiny absorbuje vlhkost odpařující se z povrchu vázané teplo tepelný i zisk daný odpařující se vodní párou z hladiny - teplota vody t w o 1 až 3 K nižší než t i -t w je vyšší než t r

6 Parametry vnitřního prostředí Jak probíhá odpar z vodní hladiny citelné teplo - tepelná ztráta vlivem rozdílu teploty vzduchu a vody t i > t w o 1 3 K t w >t wb a zároveň vyšší než t r Stav I h Stav 2 h ( l + c t ) i = c p, sv t i + x i 2, 3 p, p ( l + c ) 2 = c p, sv t2 + x2 2, 3 p, p t2 i t i > t 2 ; x i < x 2 vázané teplo tepelný zisk daný odpařující se vodní párou z hladiny h 2 >h 1

7 Ostatní škodliviny Parametry vnitřního prostředí plynné škodliviny zejm. bazénová chemie vextrémních případech CO 2, sirovodík H 2 S (termální bazény) biologické škodliviny baktérie, spory plísní obvykle zanedbávány předpokládá se menší koncentrace než vodní páry

8 Parametry vnitřního prostředí Tepelná a vlhkostní bilance Citelné teplo Tepelná ztráta vlivem rozdílu teplot mezi vzduchem a hladinou Q hladina = α S w ( t t ) w i součinitel přestupu tepla mezi vodní hladinou a vzduchem α = 10 W/m 2 K plocha vodní hladiny S w výpočtová teplota vzduchu t i teplota vody t w

9 Parametry vnitřního prostředí Tepelná a vlhkostní bilance Vázané teplo Výparné teplo odpařené vodní páry z hladiny Q výp = M w l l skupenské teplo vody l = 2510 kj/kg M w množství přenášené vodní páry [g/s] výpočet M w dle: Technický průvodce č.31 Větrání a klimatizace, autoři: Chýský J., Hemzal K. M w " = β S ( p p ) = β S p w d d x x ( x " x) β p, β x součinitele přenosu vlhkosti vztažené na rozdíl parciálních tlaků vodních par a na rozdíl měrných vlhkostí

10 Parametry vnitřního prostředí Výpočet množství odváděného vzduchu rozhoduje produkce vodní páry důležité je dodržet minimální výměnu vzduchu 2 1/h Výpočet minimálního množství čerstvého vzduchu české předpisy p neudávají min. množství pro bazény inspirace v NV č. 361/2007 Sb. podle počtu osob, množství spíše pro vyšší aktivity ~70 m 3 /h německé předpisy udávají 10 m 3 /hm /h.m 2 vodní hladiny

11 Problémy při špatném větrání při nevyhovujícím odvodu vlhkostní zátěže: se zvyšuje relativní vlhkost v prostoru, kondenzace vodních par povrchu prosklených stěn a oken, kondenzace na povrchu stavebních konstrukcí (tepelné mosty) kondenzát vážně poškozuje stavební konstrukce, stéká po konstrukci, zasklení - neakceptovatelné, posléze i výskyt plísní (např. Cladosporium, Penicillium, Aspergillus versicolor),

12 Zásady stavebního řešení PRINCIP PŘISTUPOVAT K NÁVRHU JAKO K PROSTORU S VYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ A REÁLNOU MOŽNOSTÍ POVRCHOVÉ KONDENZACE. obvodové konstrukce stěn a oken řešit s nejlepšími tepelně- technickými parametry, omezit zbytečné č rozsahy zasklení (zejména ve střechách h bazénů) zcela eliminovat tepelné mosty, navrhnout dokonalé parotěsné zábrany stěn a stropů, preferovat pravoúhlé tvary bazénů pro možnost instalace navíjecích foliových zákrytů, případně tepelně-izolačních kazet z plášťovaného polyuretanu napojení na bytové prostory domu navrhnout výhradně přes těsné dveře, výhodně přes samostatně odvětraný meziprostor chodby

13 Zásady větrání zásadně oddělit systém vzduchotechniky bazénu od ostatních VZT systémů samostatné větrací jednotky zajištění dokonalého a rovnoměrného provětrávání celého prostoru bazénu bez nevětraných koutů asektorů sektorů, kde hrozí kondenzace zajištění přívodu suchého (teplého) vzduchu s nízkou relativní vlhkostí zásadně k proskleným stěnám a oknům s dostatečnou rychlostí a dosahem proudu v celém rozsahu prosklení nemožné splnit tyto požadavky přirozeným větráním výhradně nucené větrání celý prostor bazénu udržovat vzduchotechnikou trvale v podtlaku (min. 5 %) pro vyloučení rizika pronikání par do sousedních prostor a přes chybně provedené parotěsné zábrany do konstrukcí

14 Zásady větrání Podélný přívod větracího vzduchu nad okny nebo prosklenou stěnou, distribuce vzduchu dýzami nad prosklenými plochami, odtah mřížkami do potrubí na protilehlé straně Podélný přívod větracího vzduchu v prosklené stěně, rozvodné potrubí kruhové z nerezového plechu, distribuce vzduchu perforací nebo dýzami vertikálně a šikmo na prosklené plochy

15 Zásady větrání při nárazovému provozu (rodinné bazény) je výhodná instalace vzduchotechniky h spojená s teplovzdušným vytápěním ě (zajistí se velmi rychlý náběh teploty vzduchu na požadovanou hodnotu během několika desítek minut). vzduchotechnické jednotky pro větrání bazénů navrhnout v provedení do agresivního prostředí (chlor), tzn. s rekuperačním č výměníkem ě z nerez nebo z plastu, odvodňovací vany nerez, nebo speciální úpravy

16 Větrací systémy Odvlhčovací recirkulační jednotky Lokální problematické řešení pouze pro malé prostory obvykle v kombinaci s přirozeným větrání nebezpečí nedostatečného provětrání a tím vzniku nevětraných míst

17 Větrací systémy Odvlhčovací recirkulační jednotky Centrální plnohodnotný rozvod přiváděného a odváděného vzduchu doplnit další systém pro přívod čerstvého vzduchu U rodinných bazénů je možné kombinovat s přirozeným přívodem čerstvého vzduchu nutné zajistit funkčnost

18 Větrací systémy Možnosti odvlhčování vzduchu opakování Kondenzace vodní páry na chladiči č vzt jednotky povrchová teplota obvykle v rozmezí (7) 9 12 C sklon čáry y v h-x diagramu - výhodnější pro chlazení než odvlhčování (vázané teplo) Kondenzace na výparníku kompresního okruhu nejčastější varianta pro odvlhčování kompresní okruh TČ nutné doplnit o maření tepla z kondenzátoru lze dosáhnout i nižších teplot pozor na námrazu

19 Větrací systémy Možnosti odvlhčování vzduchu Sorpční č regenerační č výměník ě ventilátor vzduchu Regenerující regenerujícího rotor vzduch odvlhčovací rotor E filtr ventilátor ODVLHČOVANÉHO vzduchu regeneračníč ohřívač Přívod vzduchu sorpční odvlhčovací rotor - teplosměnná plocha obalená tzv. desikantem - sdílí vlhkost na základě rozdílu parciálních tlaků vodní páry - regenerace rotoru vzduchem o vysoké teplotě (~70 C) - velmi rozšířené využití ve sportovních halách s ledovou plochou (využití odpadního tepla z udržování ledové plochy)

20 Větrací systémy časté řešení - větrací a odvlhčovací vzduchotechnická jednotka ovšem pozor na množství cirkulačního vzduchu dodržet min. množství čerstvého venkovního vzduchu! Schéma provozu v roce - ZIMA zimní provoz při podnulových teplotách - vysoká recirkulace - odvlhčení zimní provoz při nadnulových teplotách menší podíl cirkulace V V K K TČ odvlhčení odváděného vzduchu před směšováním a přenos tepla do P TČ - druhá úroveň rekuperace tepla za ZZT

21 Větrací systémy časté řešení - větrací a odvlhčovací vzduchotechnická jednotka ovšem pozor na množství cirkulačního vzduchu dodržet min. množství čerstvého venkovního vzduchu! Schéma provozu v roce - LÉTO letní provoz s cirkulací vzduchu - vysoká recirkulace - odvlhčení letní provoz výhradně větrací Předchlazení čerstvého vzduchu v ZZT K K V V TČ odvlhčení přiváděného vzduchu P TČ vypnuto, nebo obrácený cyklus chladící a odvlhčující P

22 Větrací systémy Rozvody vzduchu rozvody vzduchotechniky v bazénové é hale zásadně ě z potrubí odolného korozi nerezové potrubí sendvičové potrubí stěny hliník/polyrretanová pěna/hliník vysoká odolnost mimo halu klasické pozinkované ocelové plastové potrubí menší systémy u podlahových h rozvodů zajistit i dokonalou vodotěsnost, ě vyspádování ke sběru kondenzátu, přístup pro čištění a dokonalou tepelnou izolací a zamezit zatékání vody z podlahy potrubí odvádějící vzduch z bazénové haly - spádovat

23 Větrací systémy Distribuce vzduchu žaluziové, štěrbinové ě vyústě, ě trysky, dýzy, přívod vzduchu na konstrukce ohrožené povrchovou kondenzací nikdy přívod vzduchu směřovaný na vodní hladinu zvýšená rychlost vzduchu kolem vodní hladiny zvýšený odpar vodní páry obvyklé rychlosti do 0,2 m/s

24 Děkuji za pozornost Daniel Adamovský ČVUT Fsv, katedra TZB