Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Straty ciepła zjeżdżalni wodnych w basenach krytych

Pozaeksploatacyjne straty ciepła zjeżdżalni wodnych
Fot. Zdjęcia zjeżdżalni wodnej w basenie krytym: (zdjęcia górne - termowizyjne, zdjęcia dolne - tradycyjne); po lewej: zdjęcie w czasie zjeżdżania; środkowe: bezpośrednio po zjeździe; po prawej: 30 minut po ostatnim zjeździe)
Fot. Zdjęcia zjeżdżalni wodnej w basenie krytym: (zdjęcia górne - termowizyjne, zdjęcia dolne - tradycyjne); po lewej: zdjęcie w czasie zjeżdżania; środkowe: bezpośrednio po zjeździe; po prawej: 30 minut po ostatnim zjeździe)
arch. autorów
Ciąg dalszy artykułu...

Znaczny koszt energetyczny pracy zjeżdżalni wodnych związany jest również z emisją wilgoci z przepływającej wody do powietrza.

Woda, odparowując, wychładza się, powietrze nawilżone powyżej projektowej wartości musi zostać osuszone w celu zapobieżenia wykraplaniu się wilgoci na zimnych przegrodach i wywoływaniu dyskomfortu u użytkowników.

Biorąc pod uwagę, że część obiektów basenowych, zwłaszcza starszych, ma względnie proste instalacje wentylacyjne z odzyskiem o niskiej sprawności, koszt ten może również być wysoki, chociaż trudny do przeanalizowania.

Pozaeksploatacyjne straty ciepła zjeżdżalni wodnych

Straty ciepła zjeżdżalni wodnych w godzinach nocnych czy też w trakcie przerw eksploatacyjnych są często niewiele niższe niż występujące w czasie pracy. Złudne przekonanie, że przepływ powietrza w nieczynnej zjeżdżalni jest niewielki, powoduje, że często są one pomijane w analizach zapotrzebowania energetycznego. (rys.2 - schemat strat ciepła zjeżdżalni w czasie pozaeksploatacyjnym)

Prowadzone przez autorów badania obejmowały dwie zjeżdżalnie o zbliżonej długości, ale różnej wysokości, zamontowane w Oleśnickim Kompleksie Rekreacyjnym „Atol”.

W okresie nocnym, przy najniższych temperaturach powietrza zewnętrznego zaobserwowano występowanie bardzo silnego prądu zstępującego w zjeżdżalniach.

Powietrze, ochładzając się, „spływa” konwekcyjnie w dół zjeżdżalni, redukując współczynnik oporu przejmowania ciepła, tym samym intensyfikując ten przepływ. (rys.3 - schemat strat ciepła zjeżdżalni wodnej)

Występujące w takim przypadku sprzężenie dodatnie powoduje, że w okresie umiarkowanych temperatur (temperatura zewnętrzna 3°C, bezwietrzna, bezdeszczowa pogoda) strumień indukowany przez pierwszą badaną zjeżdżalnię osiągnął ok. 3000 m3/h, natomiast przez zjeżdżalnię wyższą ok. 5000 m3/h już w ciągu godziny po jej wyłączeniu. Schłodzenie powietrza w obu przypadkach wyniosło ponad 12 K, dając w sumie stratę ciepła równą prawie 28 kW.

W przypadku niższych temperatur powietrza zewnętrznego statyczne straty ciepła wynikające z jego przenikania wzrastać będą dwojako – ze względu na wzrost różnicy temperatur, a także na przyrost strumienia wentylacyjnego spowodowanego silniejszym schłodzeniem powietrza i wzmaganiem prądu konwekcyjnego.

Obecnie prowadzone są przez autorów dalsze badania, ich wyniki zostaną opisane w kolenych publikacjach.

Metoda obliczeniowa statycznych strat ciepła zjeżdżalni wodnej

Obliczenia współczynnika przenikania ciepła U ścianki zjeżdżalni wodnej prowadzi się poprzez podział obwodu, a co za tym idzie również obliczanej powierzchni, na dwie strefy obliczeniowe – mokrą i suchą. Ewentualne występowanie strefy zwilżonej czasowo czy też stref przejściowych pominięto (uzasadniono to w dalszej części artykułu).

W przypadku strefy suchej występuje obustronne omywanie przegrody przez powietrze, z jednej strony zewnętrzne, dla którego przyjęto współczynnik przejmowania ciepła jak dla przegród budowlanych wg normy PN EN 12831:2006, równy Rse = 0,04 W/(m2·K).

Warto wiedzieć: Nocne obniżenia temperatury w halach basenowych >>

Po wewnętrznej stronie przegrody współczynnik ten obliczono w oparciu o temperatury ścianek mierzone doświadczalnie.

Współczynnik przejmowania ciepła po stronie powietrza wyznaczono na poziomie 25 W/(m2·K). W czasie badań przy temperaturze powietrza zewnętrznego 3°C średnia prędkość przepływu powietrza w zjeżdżalni o wysokości ok. 8 m i długości 80 m wynosiła 1,38 m/s.

W przypadku strefy mokrej określono przepływ wody przez zjeżdżalnię na podstawie wysokości wypełnienia na prostym odcinku zjeżdżalni oraz punktu pracy pompy.

Współczynnik przejmowania ciepła obliczono z założeniem laminarnego przepływu wody przez zjeżdżalnie. Po stronie wody wyznaczono go na poziomie 1088 W/(m2·K). Na podstawie zdjęć termowizyjnych i badań temperatury powierzchni zewnętrznej zjeżdżalni przylgową sondą temperatury zweryfikowano obliczenia uśrednionego współczynnika przenikania ciepła U­zast = 7,54 W/(m2·K).

Powierzchnię zwilżoną oszacowano na podstawie zdjęć termowizyjnych wykonanych w Oleśnickim Kompleksie Rekreacyjnym „Atol” przy temperaturze zewnętrznej ok. 3°C.

Po analizie zdjęć wykonanych w trakcie użytkowania zjeżdżalni, w czasie zjazdu, bezpośrednio po zjeździe użytkownika i ok. 20 min później, stwierdzono, że rozchlapywanie wody przez użytkowników nie ma wpływu na szerokość części zwilżonej zjeżdżalni i może zostać pominięta w obliczeniach.

Opis metod obliczania statycznych strat ciepła oraz wyniki obliczeń zawarto w publikacji [4].

Redukcja statycznych strat ciepła zjeżdżalni w czasie eksploatacji

Ze względu na zaledwie kilkumilimetrową grubość ścianki typowej zjeżdżalni wodnej i niewielkie współczynniki przejmowania ciepła po jej wewnętrznej stronie uśredniony współczynnik przenikania ciepła przyjmuje wartość od 6 do 10 W/(m2·K) w zależności od udziału powierzchni zwilżonej.

Powierzchnia zewnętrzna typowej zjeżdżalni wodnej o długości ok. 80 m i średnicy 1 m to ok. 63 m2.

Wysoka temperatura powietrza i wody wewnątrz (woda wpływająca do zjeżdżalni ma temperaturę ok. 30°C, a powietrze 32°C) powodują, że statyczne straty ciepła pojedynczej zjeżdżalni wodnej w warunkach projektowych mogą wynosić nawet ok. 120 kW.

Czytaj dalej: Redukcja pozaeksploatacyjnych statycznych strat ciepła zjeżdżalni >>

   17.06.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Jak osiągnąć 99% skuteczność bakteriobójczej w wentylacji » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl