Книга "Планирование басейнов" для профессионалов

Feature image

13. Техническое оборудование для экономии расходов на электроэнергию в частных закрытых и открытых бассейнах


13. Техническое оборудование для экономии расходов на электроэнергию в частных закрытых и открытых бассейнах

 

При планировании бассейнов рационально оптимизировать сначала пассивные мероприятия для снижения расхода энергии, прежде чем подключать к экономии активные системы.

 

Экономия энергии пассивными мероприятиями

Под этими мероприятиями в закрытых бассейнах понимают улучшения в строительно-физическом оборудовании посредством повышенной теплоизоляцией здания, трёх разовым остеклением и т.п. факторов экономии энергии выбора местонахождения с соответствующими защитными устройствами вокруг плавательного бассейна и покрытия бассейна (смотри „ Общее планирование объекта ").

 

Экономия энергии с помощью активных систем

К ним относятся применение солнечной энергии, систем регенерации тепла и соответственно в сочетании с установкой тепловых насосов. При общем планировании бассейнов основная мысль относительно капиталовложений и осуществления технологий экономии энергии должна быть направлена на амортизацию в обозримый период времени, так как будущие потребление и соответственно расход энергии можно сократить только экономически рациональным строительным методом и техникой. Для исполнению этих требований необходимы большей частью соответствующие расчеты доходов и расходов. При этом нужно учитывать не

только капиталовложения и расход энергии, но и стоимость обслуживания и расходы по содержанию, так как эта часть  расходов при использовании технических дорогостоящих устройствам оказаться довольно существенной.

 

1 3.1 Покрытия бассейна, в общем

Покрытие для бассейна на открытом воздухе с регулируемой температурой воды нужно принципиально поддерживать. Тем не менее, при множестве систем покрытия и материалов издержки должны соотноситься благоразумно с доходам при учете амортизационного времени.

При некоторых покрытиях в бассейнах с температурной регуляционна открытом воздухе потребление энергии  и соответственно расходы могут сокращаться до 60% и больше. Одновременно покрытие служит как защита против загрязнения, так для уменьшения потребления химикалий. Наряду с способностью поглощения хлора непосредственным солнечным облучением покрытии также отрицательно влияют на увеличение водорослей. Однако особенно при применении прозрачных пленок, при солнечном облучении может возникнуть температура, благоприятная для роста водорослей. Если отопительный эффект нагревания с помощью солнечной энергии должен по возможности более интенсивным,

Определенная небезопасность существует в содержании УФ-лучей. УФ лучи будут проходит через покрытие, так как ни о какой стабилизации речи фольги быть не может. При таких сложных обстоятельствах появляется проблема на практике. У некоторых производителей покрытия для бассейнов бытует мнение, что несмотря  теоретически существующего эффекта нагревания  отношение между охлаждением и нагреванием с помощью воздействия солнца для открытых бассейнов говорит о необходимости покрытия- защиты от тепла

 В теплые безветренные дни  несмотря на это покрытия при соответствующей температуре должны сниматься  для прямого нагревания лучами солнца.

 

13.1.1 Покрытия бассейнов для частных закрытых бассейнов.

Покрытия для закрытых бассейнов могут уменьшить испарение воды в бассейне и привести таким образом к снижению энерго затрат. Из-за незначительных разницы температур между улицей и бассейном покрытие не должно быть теплонепропускаемым.  Для этого используется плавающая и фольга.

Только при значительном снижении температуры на улице или при увеличении температуры необходимо использование покрытия для закрытых бассейнов.

При встраивании покрытия необходимо следить, чтобы не произошло нарушения качества воды или недостаточной пропускной способности бассейна.

 

13.1.2 Покрытия бассейнов для открытых частных бассейнов.

Купальный сезон для открытых бассейнов составляет 5 месяцев, начиная с мая и заканчивая сентябрем. Во время использования покрытия при изменении температуры, излучения, конвекции  происходит испарение.

При прямых солнечных лучах получается за год в среднем 120 Вт/кв м в час. Получение или потеря энергии может быть поделена на три группы: испарение, излучение и конвекция, получение теплоты.

 

13.1.3 Обзор  системы покрытия бассейнов

1. Пластмассо-профильные покрытия с возможностью держаться на воде не создавая пены против тепла(покрытие-жалюзи)

2.  Профильное покрытие , которое не кладется на воду в бассейне, а устанавливается по бокам

3. Пластмассовые карты, плавающие с или без наполнения против теплоты

4. Пластмассовая фольга, однослойная, не плавающая, с прилагающейся вспомогательной конструкцией или натянутая; плавающая двухслойная модель фольги с воздушными пузырьками

 

Рис.178 Протекание годичного глобальное излучение( месячные значения) и используемая коллектором энергия. Направление коллектора 30˚ на юг. Географическая широта 50 ˚ N

  1. Глобальное излучение
  2. используемое коллектором
  3. месяц
  4. день
  5. Пластмассовые тела, плавающие из воздушных пузырьков полиэтилена
  6. Стационарные высотное покрытие, например, подвесной потолок. Устанавливается по кругу бассейна.

 

13.1.4 Применение.

При применении систем покрытия 1-3 существует множество возможностей. Основной проблемой является человеческий фактор, ими можно управлять автоматически или вручную.

Система 6  сконструирована для открытых бассейнов таким образом, чтобы на протяжении дня оно действовала как солнечных коллектор. Ночью или в холодные дни покрывает высотное покрытие площадь бассейна полностью и полностью задерживает тепло.

 

13.1.5 Требования к покрытиям бассейна.

1. Финансовая сторона должна себя оправдывать

2. Покрывающий материал должен обладать всеми необходимыми свойствами: крепкий, легких в уходе, гигиенический, стойкий к УФ и химикалиям(хлоростойкий), не ломкий, жаро- и холодоустойчивый.

3. Простая, легко монируемая конструкция. Использование должно проводится одним человеком.

 

Рис. 179. Коэффициент полезного действия действия коллектора при разницы температур среды, например: температура в бассейне 15 ˚С, температура внешней среды 30˚С, температурная разница 15˚ К, КПД 68%

  1. КПД
  2. Разница температу   Коллектор/окружающая среда

 

Рис. 180 КПД  солнечного коллектора с различными покрытиями

 

  1. Стеклянная перегородка
  2. КПД
  3. Стеклянная перегородка + фольга
  4. без покрытия
  5. область нагревания бассейна
  6. Разница температур

 

4.Грузоподъемность.  На случай безопасности грузоподъемность обязательна.

5. Для открытых бассейнов выбирается задерживающее тепло покрытие. Циркуляция воздушного слоя под покрытием должна избегаться из-за снижения тепла.

6. Покрытие должно влиять на гидравлику бассейна по возможности минимально

 

 

13.2 Использование солнечной техники для обогревания воды в бассейне

 Солнечные лучи, прямые и непрямые, называют глобальных излучением. Электромагнитные лучи солнца превращаются на поверхности земли в термическую энергию(тепло).

 

13.2.1 Применение солнечной технологии в технике для бассейна.

В основном температура воды в открытом бассейне составляет около 24˚С, в закрытом - 26˚С .Из-за такого низкого температурного уровня можно использовать солнечную энергию для обогревания, что сэкономит средства, которые тратятся на энергонакопители.

Эксплуатационные расходы солнечной установки очень незначительные, так как возникают электрозатраты для циркулирующего насоса.

Затраты на двухцепную солнечную установку с закрытой цепью коллектора для эксплуатации на протяжении полного года на данные момент еще относительно высокие.

Но подобное оборудование имеет очень много положительных качеств,а прежде всего это использование альтернативного источника питания, что является пригодным для окружающей среды.

13.2.2 Конструкции солнечной коллекторной системы

Солнечное излучение обращается в термическую энергию. Коллектор будет собирать подобную энергию. КПД коллектора является отношением между входящей и исходящей солнечной энергией. Чем незначительней разница температуры коллекторной воды относительно окружающей средц, тем больше будет получаться энергии.

13.2.3 Одноцепной коллектор (абсорбент)

Одноцепной коллектор в основном используется для нагревания воды в бассейне в купальный сезон в время летних месяцев. Так как вода должна быть около 30˚ С , тепловая техническая конструкция  и материальные затраты могут быть относительно простыми.

 

 

Рис.181 Пластмассовый абсорбент или элемент низкий температур.

  1. Разрез
  2. Пластмассовая собирательная трубка
  3. Нагретая вода в бассейне
  4. из бассейна
  5. вид сверху

 

 

Абсорбент, как правило, состоит из отверстий. Через эти отверстия протекает вода и обогревается солнечными лучами.

Ради экономии на летний сезон создаются пластмассовые коллекторы, чьи КПД достаточно высокие.

Увеличении температуры при использовании пластмассового абсорбента составляет до +6˚ С для открытых бассейнов в самый разгар купального сезон и до +4 ˚С в начале и конце сезона.

Необходимо указать следующие свойства пластмассового абсорбента:

- хороший коэффициент всасывания и передачи

-незначительные объемы наполнение, хорошая теплопроводность

- стойкость к химикалиям в воде из бассейна

-стойкость к УФ-излучению

-незначительное сопротивление потока

-незначительный собственный весь и хорошая монтажность.

 

13.2.4 Высокомощный коллектор

Высокомощный коллектор, как правило, изображается как плоский коллектор с поверхностью с отверстиями, так же как и поверхность абсорбента. Абсорбент находится в рамковой конструкции и прозрачным покрытием. Абсорбент состоит сам, как правило, из металлическо-профильного основания с матово-черной поверхностью.

 

Рис. 183 Различные расположения покрытий бассейнов

  1. над водой
  2. как лавка для сидения
  3. как  стенная защита
  4. под водой
  5. в бассейне
  6. в колодце

 

Рис. 184 Схема установки солнечного обогревания воды в бассейне

  1. водопровод сырой воды
  2. фильтрующий насос
  3. фильтрующее устройство
  4. измеритель температуры в бассейне
  5. солнечное оборудование
  6. переключатель времени
  7. реверсивный клапан
  8. регулирующий клапан
  9. измеритель температуры окружающей среды
  10. автоматический продув
  11. коллектор(абсорбент)
  12. теплообмен
  13. проходящий клапан
  14. водопровод чистой воды
  15. бассейн

 

13.2.5 Требования к солнечным коллекторам.

Существенным критерием при предъявлении требований к солнечному коллектору явялется:

А Местоположение относительно солнца

Б Солнечная ориентация

В направление к земле или солнцу.

 

Рис. 186. Расположение солнечных коллекторов

 

  1. нежелательное
  2. лучше

 

Нужно так располагать коллектора, чтобы солнечные лучи беспрепятственно попадали на него.

Идеальная ориентация для корректора – это юг, наклон более 45˚ на восток или запад имеют отрицательные последствия

Оптимальное направление при от 5 до 8-месячного использоавние = 30-45˚ и при от 4 до 10-месячного использования= 45-60˚

 

13.2.6 Установка коллектора

 

Пластмассовые абсорбенты устанавливаются в основном на крыше в защищенным от шторма местах.

 

13.2.7 Описание функций солнечной установки для открытых бассейнов.

Солнечная установка используется для получения энергии, которая будет использоваться для обогревания воды в открытом бассейне. С помощью клапанов нагреваемая вода запускается в бассейны и с помощью циркулирующего насоса процесс повторяется.

В основном используется одноцепная установка.

 

Рис. 187 Направление солнечных элементов к солнцу на юг в течение дня

 

Рис. 188. Наклон солнечного элемента к солнцу с данными получения тепла.

 

Рис. 189 Нагревание воды в открытом бассейне высокомощным солнечным коллектором в двухценой системе.

  1. Солнечный коллектор
  2. Солнечное управление SOM 1S
  3. градусник
  4. градусник
  5. солнечный насос
  6. солнечный теплообмен SOL-WT
  7. обмен воды, дополнительный подогрев
  8. насос циркуляции

 

 

13.2.8 Описание функций солнечной установки для закрытых бассейнов

При обогревании воды в закрытых бассейнах может быть также использована упомянутая одноцепная система. Для того, чтобы получать достаточное количество энергии на протяжение годы, необходимо использовать высокомощных коллекторов.В этой системе коллектора находится также и абсорбент с прозрачным покрытием поверхности и  обратной изоляцией. Из-за опасности мороза прямой обогрев, как при одноцепной системе невозможен. Перемещение тепла должно и производиться через первичный или вторичный  круг.

 

13.2.9 Заключение

1. С простой солнечной установкой с абсорбентом низких температур можно в течение купального сезона от 250 до 400 кВт на кв м впитывающей площади получить.

2. В комбинации с сохраняющим тепло покрытием в открытом бассейне в течение полугода можно купаться с мая по сентябрь без дополнительного подогрева.

3. КПД системы для солнечной системы подогрева зависит от оборудования контроля. Оно должно оптимально управляться.

 

 

13.3 Снижение влажности при регенерации тепла для частных закрытых бассейнов.

 

Общее

В прошлом  для снижения влажности в закрытых бассейнах использовалась продувка. Часть воздуха поступала обратно в закрытых бассейн и таким образом снижалась влажность. Но из-за затрат на электроэнергию при подобной продувке этот процесс является нерентабельным.

 

 

Рис. 191 Диаграмма снижения давления для фельванной металлической трубы , жесткость= 0,15 мм

 

13.3.1 Критерии планирования технического оборудования в помещении для плавательных залов.

 

Согласно уровню современной техники перед частными плавательными залами ставятся следующие задания по техническому оборудованию:

  1. При снижении влажности воздуха в бассейне необходимо следить за тем, чтобы не была понижена точка росы
  2. Климат в помещении должен быть приятным, чтобы обеспечить комфортное пребывание посетителям бассейна.
  3. Концепция оборудования должно быть таким, чтобы при минимальных затратах на энергию и эксплуатационные расходы, цель была достигнута.

 

13.3.2 Соединенный просчет системы воздушного канала.

Снижение давления при системы воздушного канала зависит от следующий состояний воздушного сопротивления:

А) сопротивление оборудования

Б) сопротивления каналов и труб

В) собственное сопротивление

13.3.3 Влажность воздуха

Выветривание из бассейнов требует достаточно высокой части тепловой энергии. Содержание теплоты в воздухе бассейна определяется содержанием влаги в воздухе. При постоянном испарении воды образуется тепловая энергия. Выделение теплоты при испарении воды составляет около 680 Вт

Данные по испарению воды в бассейнах, как средние дневные показатели. Корректирующий фактор для гидромассажных бассейнов k=1.4, для частных бассейнов  с желобом над водой k=0.8 , для частных бассейнов с глубоко лежащей водной поверхностью k=0.5

 

 

Получение  испарения воды одной купальни w= кг воды: кв м*ч

Температура воды

20 С

22 С

24 С

26 С

28 С

30 С

32 С

34 С

Относительная влажность  Температура воздуха 26 С

50%

60%

70%

0,120

0,078

0,017

0,178

0,132

0,072

0,245

0,199

0,138

0,314

0,268

0,207

0,391

0,346

0,285

0,482

0,435

0,375

0,581

0,534

0,473

0,691

0,643

0,586

Температура воздуха 27 С

50%

60%

70%

0,084

0,012

0,138

0,066

0,204

0,133

0,063

0,274

0,202

0,132

0,352

0,280

0,211

0,441

0,370

0,306

0,539

0,467

0,398

0,652

0,580

0,511

Температура воздуха 28 С

50%

60%

70%

0,043

0,098

0,017

0,164

0,083

0,005

0,234

0,153

0,075

0,312

0,231

0,153

0,402

0,320

0,242

0,500

0,417

0,340

0,612

0,532

0,453

Температура воздуха 30 С

50%

60%

70%

 

0,049

0,116

0,026

0,185

0,095

0,017

0,262

0,173

0,095

0,352

0,262

0,184

0,450

0,360

0,283

0,563

0,473

0,395

 

 

13.3.4 Воздушным объемный поток.

При строительстве общественных бассейнов должно соблюдаться требование, что во время времени эксплуатации на каждый кв метр водной площади должно приходится 1 куб м воздуха. В частных бассейнах из-за небольшого потока посетителей обновление воздуха является не обязательным процессом.

 

13.3.5 Система для регенерации тепла

Системы  регенерации тепла делятся на регенеративную и рекупиративную. Основная разница между этими системами состоит в том, что регенеративная система регенерации тепла одновременно проводит тепловой обмен и обмен накопившихся гидроскопических масс. При рекуперативном регенерации тепла перемещение тепла происходит без обмена.

 

Рис. 193

Угловые показатели для испарения воды в бассейне в кг/ч в частных бассейнах с желобом над водой, температура воды 27 С, воздуха 30 С, относительная влажность 60%, тепловой отбор у воды в бассейне 1 кг=623 Вт

  1. Испарение воды из бассейна
  2. Эксплуатация бассейна

 

Рис. 194 Угловые показатели для испарения воды в бассейне в кг/ч в частных бассейнах с уровнем воды ниже, чем переход в бассейне(система очистки поверхности воды), 27 С, воздуха 30 С, относительная влажность 60%, тепловой отбор у воды в бассейне 1 кг=623 Вт

  1. Испарение воды из бассейна
  2. Эксплуатация бассейна

 

 

Рис. 195 Средняя абсолютная внешняя влажность в год

 

  1. Внешняя влажность

 

 

Рис. 196 Средняя температура внешнего воздуха в год

 

  1. Внешняя температура

 

 

 

Рис. 197 Принцип теплового насоса при снижении влажности в бассейне с регенерацией теплоты.

 

  1. из зала бассейна
  2. циркуляционный воздух  с продувом
  3. испаритель
  4. циркуляционный воздух с охлаждением
  5. рабочая среда газообразный холод
  6. добавление энергии
  7. поток
  8. рабочая среда газообразный жар
  9. в зал бассейна
  10. циркуляционный воздух с подогревом
  11. циркуляционный воздух с содержанием внешнего воздуха
  12. область высокого давления
  13. область низкого давления
  14. рабочая среда жидкость холодная
  15. рабочая среда жидкость теплая
  16. понижение давления
  17. поток тепла
  18. отнятие тепла
  19. прием тепла

 

Рис. 198 Различные системы по регенерации тепла для снижения влажности воздуха в бассейнах

 

  1. шлюз
  2. привод трубы
  3. низкая температура
  4. высокая температура
  5. входящий воздух
  6. свежий воздух
  7. обмен ротационного тепла
  8. тепловая труба
  9. закрытая труба
  10. накопительная масса
  11. входящий воздух
  12. внешний воздух

13.Дистанционные полосы

14. площадь обмена

15. обмен теплом входящего воздуха

16. отмен теплом свежего воздуха

17. круговая система труб

18. насос циркуляции

19. сосуд растяжения

20. соединенная круговая система

21. плоский тепловой обмен

 

 Рис. 199 Корпус теплового насоса для снижения влажности для встраивания в бассейн

  1. теплый сухой воздух выходит 45 С, относительная влажность 20%
  2. теплый влажный воздух всасывается, 30 С, относительная влажность 60%
  3. Роса вытекает
  4. теплый сухой воздух
  5. вентилятор
  6. компрессор
  7. клапан расширения
  8. холодный с низкой влажностью воздух
  9. теплый влажный воздух

 

Рис. 200 Оборудования для снижения влажности воздуха при тепловой регенерации для частных бассейнов с дополнительной функцией

Пояснения

  1. Оборудование по снижению влажности с тепловой регенерацией
  2. закрытый бассейн
  3. фильтрующее устройство бассейна
  4. поступающий воздух-выдувание прогретого воздуха
  5. обмен с холодной водой
  6. изменение температуры основания
  7. подогреватель воды в бассейне
  8. насос циркуляции
  9. смеситель двигателя для горячего
  10. магнитный клапан
  11. растяжение давления
  12. клапан безопасности
  13. эластичный привод к оборудованию
  14. перекрытие
  15. добавление дезинфекционных средств.

 

Рис. 200 а Схема функций технического оборудования в помещении для понижения влажности при рекуперативной регенерации тепла.

 

  1. проход
  2. выдуваемый воздух
  3. воздух извне
  4. вентилятор
  5. обогреватель
  6. тепловой обмен с воздухом извне
  7. защищающая от погоды решетка
  8. сухой воздух
  9. влажный воздух
  10. воздушный фильтр
  11. тепловой обмен с выдуваемым воздухом
  12. клапан двигателя
  13. проход с необходимой при тепловой регенерации тепловой трубой или плоским обменом
  14. скорость вхождения 1,5-2,5 м/с
  15. выдувание
  16. помещение бассейна
  17. скорость выхода 0,4-0,6 м/с
  18. вхождение воздуха 4 м/с
  19. перемещение тепла
  20. циркулирующий воздух

 

Рис. 200 б используемый природный газ воздушно-водяной тепловой насос для обогревания воды в бассейне. Общая мощность нагревания 850 кВт


Комментарии (0)



Добавление комментариев закрыто.
2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.