Větrání bazéntrání bazénůtzb.fsv.cvut.cz/files/vyuka/125es2/prednasky/125es2-05.pdf · České vysoké učení technické v Praze Fklt t bíFakulta stavební ESB 2 Větrání

České vysoké učení technické v PrazeF k lt t b íFakulta stavební

ESB 2ESB 2Větrání bazénůVětrání bazénůVětrání bazénůVětrání bazénů

Ing. Daniel Ing. Daniel AdamovskýAdamovský, , Ph.DPh.D..K d h i ký h ří í b dK d h i ký h ří í b dKatedra technických zařízení budovKatedra technických zařízení budov

Fakulta stavební, ČVUT v PrazeFakulta stavební, ČVUT v Praze

Obsah prezentaceObsah prezentaceKatedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Obsah prezentaceObsah prezentace

•• Vnitřní prostředí bazénůVnitřní prostředí bazénů•• Pár zásad stavebního řešeníPár zásad stavebního řešení•• Pár zásad stavebního řešeníPár zásad stavebního řešení•• Zásady větrání bazénových halZásady větrání bazénových hal•• Větrací systémyVětrací systémy•• Větrací systémyVětrací systémy

Přednáška předmětu Energetické systémy budov 2 – Větrání bazénů

Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředíKatedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí•• pro veřejné bazény platí vyhláška č. 135/2004 Sb., kterou se pro veřejné bazény platí vyhláška č. 135/2004 Sb., kterou se

stanoví hygienické požadavky na koupaliště sauny a hygienickéstanoví hygienické požadavky na koupaliště sauny a hygienickéstanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické stanoví hygienické požadavky na koupaliště, sauny a hygienické limity písku v pískovištíchlimity písku v pískovištích–– změny vyhláškou č. 292/2006 Sb.změny vyhláškou č. 292/2006 Sb.

•• definice hygienických požadavků, definice hygienických požadavků, požadavkůpožadavků na kvalitu vody, její úpravu, na kvalitu vody, její úpravu, de ce yg e c ýc po ada ů,de ce yg e c ýc po ada ů, po ada ůpo ada ů a a u ody, jej úp a u,a a u ody, jej úp a u,•• požadavky na vybavení, čištění, desinfekci a úklidpožadavky na vybavení, čištění, desinfekci a úklid

–– podmínky vnitřního prostředí podmínky vnitřního prostředí –– příloha příloha č.8č.8

Faktor prostředí Hala bazénu Přilehlé prostory pro uživatele

( šatny, WC, sprchy, chodby atd. )

o 1 - 3°C vyšší než sprchy 24 - 27°CTeplota

o 1 3 C vyšší než teplota vody v

bazénu

sprchy 24 27 Cšatny a místnosti pro pobyt osob 20 -22°C

Relativní vlhkost 60%, max. provoz

65%

sprchy max. 85%ostatní prostory max. 50% (kromě parní

vzduchu 65% p y ( pkomory)

Výměna vzduchu

nejméně 2x za hodinu

sprchy min. 8x/h, šatny 5-6x/hostatní prostory tak, aby vyhovovaly relativní vlhkosti vzduchu



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí•• Návrhovou veličinou pro systémy větrání Návrhovou veličinou pro systémy větrání –– produkce vodní páryprodukce vodní páry

především odpar z vodní hladinypředevším odpar z vodní hladiny–– především odpar z vodní hladiny především odpar z vodní hladiny –– a z mokrých konstrukcí (podlaha)a z mokrých konstrukcí (podlaha)

•• Orientační hodnoty odpařené vlhkosti z vodní hladinyOrientační hodnoty odpařené vlhkosti z vodní hladiny

rodinné bazény při provozu 180 g/m2 h

klidná vodní hladina 55 g/m2 h

zakryté plochy bazénu 8 g/m2 h

• Orientační měrné množství větracího vzduchu podle ročního období:

zakryté plochy bazénu 8 g/m2 hpro běžné teploty ta = 28 °C , tw = 30 °C

období: zimní období V1 = 11 m3/h m2

přechodné období V1 = 16 m3/h m2

l t í bd bí V 32 3/h 2letní období V1 = 32 m3/h m2



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí•• Jak probíhá odpar z vodní hladinyJak probíhá odpar z vodní hladiny

Proces odpařování- probíhá při každé teplotě

procesní teplo odebíráno

citelné teplo - tepelná ztráta vlivem rozdílu

teploty vzduchu a vody

- procesní teplo odebíráno vodnímu objemu bazénu- je tepelným ziskem do vzduchu v halevzduchu v hale- vzduch proudící kolem vodní hladiny absorbuje vlhkost odpařující se z povrchuodpařující se z povrchu

- teplota vody tw o 1 až 3 K nižší než tivázané teplo tepelný i- tw je vyšší než tr

vázané teplo – tepelný zisk daný odpařující se vodní párou z hladiny



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí•• Jak probíhá odpar z vodní hladinyJak probíhá odpar z vodní hladiny

citelné teplo - tepelná ztráta vlivem rozdílu

teploty vzduchu a vodyti > tw o 1 – 3 Ktw > twb a zároveň vyšší než tr

( )ippiisvpi tclxtch ⋅++⋅= ,,, 32

Stav I

( )232222 tclxtch ppsvp ⋅++⋅= ,,,

Stav 2

vázané teplo tepelný

ti > t2 ; xi < x2

h2 > h1vázané teplo – tepelný zisk daný odpařující se vodní párou z hladiny

2 1



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí

•• Ostatní škodlivinyOstatní škodliviny•• plynné škodliviny plynné škodliviny –– zejm. bazénová chemie zejm. bazénová chemie •• vv extrémních případech extrémních případech –– COCO22, sirovodík , sirovodík HH22SS (termální bazény) (termální bazény) •• biologické škodlivinybiologické škodliviny baktérie spory plísníbaktérie spory plísní•• biologické škodliviny biologické škodliviny –– baktérie, spory plísníbaktérie, spory plísní•• obvykle zanedbávány obvykle zanedbávány –– předpokládá se menší koncentrace než předpokládá se menší koncentrace než

vodní páryvodní páry



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí•• Tepelná a vlhkostní bilanceTepelná a vlhkostní bilance

•• Citelné teploCitelné teplo•• Tepelná ztráta vlivem rozdílu teplot mezi vzduchem a hladinouTepelná ztráta vlivem rozdílu teplot mezi vzduchem a hladinou

)( wiwhladina ttSQ −⋅⋅= α

•• součinitel přestupu tepla mezi vodní hladinou a vzduchem součinitel přestupu tepla mezi vodní hladinou a vzduchem αα = 10 = 10 W/mW/m22KK

•• plocha vodní hladinyplocha vodní hladiny SSww•• výpočtová teplota vzduchu výpočtová teplota vzduchu ttii•• teplota vody teplota vody ttww



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí•• Tepelná a vlhkostní bilanceTepelná a vlhkostní bilance

•• Vázané teploVázané teplo•• Výparné teplo odpařené vodní páry z Výparné teplo odpařené vodní páry z hladinyhladiny

•• ll skupenské teplo vodyskupenské teplo vody ll = 2510= 2510 kJkJ/kg/kg

lMQ wvýp ⋅=

•• ll –– skupenské teplo vody skupenské teplo vody ll = 2510 = 2510 kJkJ/kg/kg•• MMww –– množství přenášené vodní páry [g/s]množství přenášené vodní páry [g/s]•• výpočet výpočet MMww dle: Technický průvodce dle: Technický průvodce č.31č.31 Větrání a klimatizace, Větrání a klimatizace,

t řit ři Chý kýChý ký JJ H lH l KKautoři: autoři: ChýskýChýský J., J., HemzalHemzal K.K.

)()( "" xxSppSM xxddwpw −⋅⋅=−⋅⋅= ββ• ββpp ,, ββxx –– součinitele přenosu vlhkosti vztažené na rozdíl parciálních součinitele přenosu vlhkosti vztažené na rozdíl parciálních

tlaků vodních par a na rozdíl měrných vlhkostí tlaků vodních par a na rozdíl měrných vlhkostí



Parametry vnitřního prostředíParametry vnitřního prostředí

•• Výpočet množství odváděného vzduchuVýpočet množství odváděného vzduchu•• rozhoduje produkce vodní páryrozhoduje produkce vodní páry•• důležité je dodržet minimální výměnu vzduchu 2 1/hdůležité je dodržet minimální výměnu vzduchu 2 1/h

•• Výpočet minimálního množství čerstvého vzduchuVýpočet minimálního množství čerstvého vzduchu•• české předpisy neudávají min. množství pro bazény české předpisy neudávají min. množství pro bazény –– inspirace v inspirace v p p y j p yp p y j p y pp

NVNV č. 361/2007 Sb. podle počtu osob, množství spíše pro vyšší č. 361/2007 Sb. podle počtu osob, množství spíše pro vyšší aktivity ~70 aktivity ~70 mm33/h/h

•• německé předpisy udávají 10německé předpisy udávají 10 mm33//h mh m22 vodní hladinyvodní hladiny•• německé předpisy udávají 10 německé předpisy udávají 10 mm33//h.mh.m22 vodní hladiny vodní hladiny


Problémy při špatném větráníProblémy při špatném větráníKatedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Problémy při špatném větráníProblémy při špatném větrání•• při nevyhovujícím odvodu vlhkostní zátěže:při nevyhovujícím odvodu vlhkostní zátěže:

se zvyšuje relativní vlhkost vse zvyšuje relativní vlhkost v prostoruprostoru–– se zvyšuje relativní vlhkost vse zvyšuje relativní vlhkost v prostoru, prostoru, –– kondenzace vodních par povrchu prosklených stěn a oken, kondenzace vodních par povrchu prosklených stěn a oken, –– kondenzace na povrchu stavebních konstrukcí (tepelné mosty)kondenzace na povrchu stavebních konstrukcí (tepelné mosty)

•• kondenzát vážně poškozuje stavební konstrukce, kondenzát vážně poškozuje stavební konstrukce, •• stéká postéká po konstrukci, zasklení konstrukci, zasklení -- neakceptovatelné, neakceptovatelné, •• posléze i výskyt plísní (např. Cladosporium, Penicillium, Aspergillus posléze i výskyt plísní (např. Cladosporium, Penicillium, Aspergillus

versicolor), versicolor),


Zásady stavebního řešeníZásady stavebního řešeníKatedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Zásady stavebního řešeníZásady stavebního řešení•• PRINCIP PRINCIP –– PŘISTUPOVAT K NÁVRHU JAKO K PROSTORU S PŘISTUPOVAT K NÁVRHU JAKO K PROSTORU S

VYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ A REÁLNOU MOŽNOSTÍVYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ A REÁLNOU MOŽNOSTÍVYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ A REÁLNOU MOŽNOSTÍ VYSOKOU RELATIVNÍ VLHKOSTÍ A REÁLNOU MOŽNOSTÍ POVRCHOVÉ KONDENZACE.POVRCHOVÉ KONDENZACE.

•• obvodové obvodové konstrukce stěn a oken řešit skonstrukce stěn a oken řešit s nejlepšími tepelněnejlepšími tepelně--technickými parametry, technickými parametry,

it b t č é h kl í ( j é tř há hit b t č é h kl í ( j é tř há h•• omezit zbytečné rozsahy zasklení (zejména ve střechách omezit zbytečné rozsahy zasklení (zejména ve střechách bazénů)bazénů)

•• zcela eliminovat tepelné mosty,zcela eliminovat tepelné mosty,•• navrhnout dokonalé parotěsné zábrany stěn a stropů, navrhnout dokonalé parotěsné zábrany stěn a stropů, •• preferovat pravoúhlé tvary bazénů pro možnost instalace navíjecích preferovat pravoúhlé tvary bazénů pro možnost instalace navíjecích

foliových zákrytů, případně tepelněfoliových zákrytů, případně tepelně--izolačních kazet zizolačních kazet z plášťovanéhoplášťovanéhol tl tpolyuretanu polyuretanu

•• napojení na bytové prostory domu navrhnout výhradně přes napojení na bytové prostory domu navrhnout výhradně přes těsné dveře, výhodně přes samostatně odvětraný meziprostor těsné dveře, výhodně přes samostatně odvětraný meziprostor chodbchodbchodbychodby


Zásady větráníZásady větráníKatedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Zásady větráníZásady větrání•• zásadně oddělit systém vzduchotechniky bazénu od ostatních VZT zásadně oddělit systém vzduchotechniky bazénu od ostatních VZT

systémůsystémů –– samostatné větrací jednotkysamostatné větrací jednotkysystémů systémů samostatné větrací jednotkysamostatné větrací jednotky

•• zajištění dokonalého a rovnoměrného provětrávání celého prostoru zajištění dokonalého a rovnoměrného provětrávání celého prostoru bazénu bez nevětraných koutů a sektorů kde hrozí kondenzacebazénu bez nevětraných koutů a sektorů kde hrozí kondenzacebazénu bez nevětraných koutů a sektorů, kde hrozí kondenzace bazénu bez nevětraných koutů a sektorů, kde hrozí kondenzace

•• zajištění přívodu suchého (teplého) vzduchu szajištění přívodu suchého (teplého) vzduchu s nízkou relativní nízkou relativní vlhkostí zásadně kvlhkostí zásadně k proskleným stěnám a oknům sproskleným stěnám a oknům s dostatečnou dostatečnou rychlostí a dosahem proudu vrychlostí a dosahem proudu v celém rozsahu prosklenícelém rozsahu prosklenírychlostí a dosahem proudu vrychlostí a dosahem proudu v celém rozsahu prosklení celém rozsahu prosklení –– nemožné splnit tyto požadavky přirozeným větránímnemožné splnit tyto požadavky přirozeným větráním–– výhradně nucené větránívýhradně nucené větrání

•• celý prostor bazénu udržovat vzduchotechnikou celý prostor bazénu udržovat vzduchotechnikou trvale vtrvale v podtlakupodtlaku(min. 5 %) pro vyloučení rizika pronikání par do(min. 5 %) pro vyloučení rizika pronikání par do sousedních prostor sousedních prostor a přes chybně provedené parotěsné zábrany do konstrukcía přes chybně provedené parotěsné zábrany do konstrukcía přes chybně provedené parotěsné zábrany do konstrukcía přes chybně provedené parotěsné zábrany do konstrukcí



Zásady větráníZásady větrání

•• Podélný přívod větracího Podélný přívod větracího vzduchu nad okny nebovzduchu nad okny nebo

•• Podélný přívod větracího Podélný přívod větracího vzduchu vvzduchu v prosklené stěněprosklené stěněvzduchu nad okny nebo vzduchu nad okny nebo

prosklenou stěnou, distribuce prosklenou stěnou, distribuce vzduchu dýzami nad vzduchu dýzami nad prosklenými plochami odtahprosklenými plochami odtah

vzduchu vvzduchu v prosklené stěně, prosklené stěně, rozvodné potrubí kruhové rozvodné potrubí kruhové zz nerezového plechu, nerezového plechu, distribuce vzduchu perforacídistribuce vzduchu perforacíprosklenými plochami, odtah prosklenými plochami, odtah

mřížkami do potrubí na mřížkami do potrubí na protilehlé straněprotilehlé straně

distribuce vzduchu perforací distribuce vzduchu perforací nebo dýzami vertikálně a nebo dýzami vertikálně a šikmo na prosklené plochy šikmo na prosklené plochy



Zásady větráníZásady větrání

•• při nárazovému provozu (rodinné bazény) je výhodná instalace při nárazovému provozu (rodinné bazény) je výhodná instalace d h t h ik j ád h t h ik j á t l d š ý tá ě í ( ji tít l d š ý tá ě í ( ji tívzduchotechniky spojená svzduchotechniky spojená s teplovzdušným vytápěním (zajistí se teplovzdušným vytápěním (zajistí se

velmi rychlý náběh teploty vzduchu na požadovanou hodnotu velmi rychlý náběh teploty vzduchu na požadovanou hodnotu během několika desítek minut). během několika desítek minut).

•• vzduchotechnické jednotky pro větrání bazénů vzduchotechnické jednotky pro větrání bazénů navrhnout navrhnout vv provedení do agresivního prostředíprovedení do agresivního prostředí (chlor), (chlor),

tt k č í ý ě íkk č í ý ě ík bb l tl t–– tzn. stzn. s rekuperačním výměníkem zrekuperačním výměníkem z nerez nebo znerez nebo z plastu, plastu, odvodňovací vany nerez, nebo speciální úpravyodvodňovací vany nerez, nebo speciální úpravy


Větrací systémyVětrací systémyKatedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Větrací systémyVětrací systémy

• Odvlhčovací recirkulační jednotky•• LokálníLokální•• problematické řešeníproblematické řešení•• pouze pro malé prostorypouze pro malé prostory•• obvykle v kombinaci s přirozeným obvykle v kombinaci s přirozeným

větrání větrání •• nebezpečí nedostatečného nebezpečí nedostatečného

ět á íět á íprovětráníprovětrání•• a tím vzniku nevětraných místa tím vzniku nevětraných míst




• Odvlhčovací recirkulační jednotky

•• CentrálníCentrálníplnohodnotný rozvodplnohodnotný rozvod•• plnohodnotný rozvod plnohodnotný rozvod přiváděného a odváděného přiváděného a odváděného vzduchuvzduchud l i d lší éd l i d lší é•• doplnit další systém pro doplnit další systém pro přívod čerstvého vzduchupřívod čerstvého vzduchu

•• U rodinných bazénů je možné U rodinných bazénů je možné kombinovat kombinovat s přirozeným s přirozeným přívodem čerstvého vzduchu přívodem čerstvého vzduchu –– nutné zajistit nutné zajistit funkčnostfunkčnost




• Možnosti odvlhčování vzduchu – opakování ☺í á č• Kondenzace vodní páry na chladiči vzt jednotky

– povrchová teplota obvykle v rozmezí (7) 9 – 12 °C– sklon čáry v h-x diagramu - výhodnější pro chlazení y g ý j p

než odvlhčování (vázané teplo)• Kondenzace na výparníku kompresního okruhu

jč tější i t d lhč á í k í k h TČ– nejčastější varianta pro odvlhčování – kompresní okruh TČ– nutné doplnit o maření tepla z kondenzátoru– lze dosáhnout i nižších teplot – pozor na námrazup p



• Možnosti odvlhčování vzduchu S č í č í ý ě í


• Sorpční regenerační výměníkventilátor vzduchu

regenerujícího rotorRegenerujícívzduch

č íodvlhčovací rotor sorpční odvlhčovací rotor

- teplosměnná plocha obalená tzv

vzduch

filtr

regeneračníohřívač

- teplosměnná plocha obalená tzv. desikantem- sdílí vlhkost na základě rozdílu parciálních tlaků vodní páryE

ventilátor

parciálních tlaků vodní páry- regenerace rotoru vzduchem o vysoké teplotě (~70 °C)

velmi rozšířené využití ve

E

Přívod d hventilátor

ODVLHČOVANÉHO vzduchu

- velmi rozšířené využití ve sportovních halách s ledovou plochou (využití odpadního tepla z udržování ledové plochy)

vzduchu


ledové plochy)


Větrací systémyVětrací systémy• časté řešení - větrací a odvlhčovací vzduchotechnická jednotka

– ovšem pozor na množství cirkulačního vzduchuovšem pozor na množství cirkulačního vzduchu • dodržet min. množství čerstvého venkovního vzduchu!• Schéma provozu v roce - ZIMA

zimní provoz při nadnulových teplotáchzimní provoz při podnulových teplotách - vysoká recirkulace - odvlhčení

menší podílcirkulace

VV

TČ druhá úroveň

K

TČ d lhč í

K


TČ - druhá úroveň rekuperace tepla za ZZT

TČ – odvlhčení odváděného vzduchu před směšováním a přenos tepla do P


Větrací systémyVětrací systémy• časté řešení - větrací a odvlhčovací vzduchotechnická jednotka

– ovšem pozor na množství cirkulačního vzduchuovšem pozor na množství cirkulačního vzduchu • dodržet min. množství čerstvého venkovního vzduchu!• Schéma provozu v roce - LÉTO

letní provoz výhradně větracíletní provoz s cirkulací vzduchu- vysoká recirkulace - odvlhčení

Předchlazení čerstvého vzduchu v ZZT

KK

V

TČ d lhč í

V


TČ – vypnuto, nebo obrácený cyklus –chladící a odvlhčující P

TČ – odvlhčení přiváděného vzduchu P



• Rozvody vzduchué é á ěé é á ě íí•• rozvody vzduchotechniky v bazénové hale zásadně zrozvody vzduchotechniky v bazénové hale zásadně z potrubí potrubí

odolného koroziodolného korozi–– nerezové potrubínerezové potrubí–– sendvičové potrubí sendvičové potrubí –– stěny hliník/polyrretanová pěna/hliník stěny hliník/polyrretanová pěna/hliník –– vysoká vysoká

odolnostodolnost•• mimo halumimo halumimo halu mimo halu

–– klasické pozinkované ocelové klasické pozinkované ocelové –– plastové potrubí plastové potrubí –– menší systémymenší systémy

dl h ý h dů ji i d k l d ědl h ý h dů ji i d k l d ě•• u podlahových rozvodů zajistit dokonalou vodotěsnost, u podlahových rozvodů zajistit dokonalou vodotěsnost, vyspádování ke sběru kondenzátu, přístup provyspádování ke sběru kondenzátu, přístup pro čištění ačištění a dokonalou dokonalou tepelnou izolací a zamezit zatékání vody ztepelnou izolací a zamezit zatékání vody z podlahypodlahy

•• potrubí odvádějící vzduch z bazénové haly potrubí odvádějící vzduch z bazénové haly -- spádovatspádovat




• Distribuce vzduchuž é š ě é ú ě ýž é š ě é ú ě ý•• žaluziové, štěrbinové vyústě, trysky, dýzy,žaluziové, štěrbinové vyústě, trysky, dýzy,

•• přívod vzduchu na konstrukce ohrožené povrchovou kondenzacípřívod vzduchu na konstrukce ohrožené povrchovou kondenzací•• nikdy přívod vzduchu směřovaný na vodní hladinunikdy přívod vzduchu směřovaný na vodní hladinunikdy přívod vzduchu směřovaný na vodní hladinunikdy přívod vzduchu směřovaný na vodní hladinu

–– zvýšená rychlost vzduchu kolem vodní hladinyzvýšená rychlost vzduchu kolem vodní hladiny–– zvýšený odpar vodní páryzvýšený odpar vodní páry–– obvyklé rychlosti do 0,2 m/sobvyklé rychlosti do 0,2 m/s


Katedra technických zařízení budov, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost

Daniel AdamovskýDaniel Adamovský

ČVUT ČVUT –– Fsv, katedra TZBFsv, katedra TZBemail: daniel.adamovskyemail: [email protected]@fsv.cvut.cz

Documents

Větrání bazéntrání bazénůtzb.fsv.cvut.cz/files/vyuka/125es2/prednasky/125es2-05.pdf · České vysoké učení technické v Praze Fklt t bíFakulta stavební ESB 2 Větrání