Baseny duże publiczne

Baseny duże, publiczne reprezentowane są w obliczeniach przez obiekty typu I i II.

Obiekt typu I charakteryzuje się mniejszymi stratami ciepła z uwagi na zdecydowanie mniejszą powierzchnię przeszkleń. Pozostałe parametry obiektów są zbliżone.

Wykres na rysunku 7.1. pokazuje różnice w zużyciu ciepła do podgrzania powietrza wentylacyjnego do wymaganego poziomu, który wynika z bilansu cieplno-wilgotnościowego obiektu. Różnice pomiędzy poszczególnymi wariantami wynikają z zastosowania różnych central wentylacyjnych, czyli sposobu przygotowania powietrza oraz z zastosowania systemów centralnego i zdecentralizowanego.

Obiekt basenowy typ I

Rys. 7.1. Porównanie wyników obliczeń rocznego zużycia ciepła do podgrzania powietrza wentylacyjnego dla obiektu basenowego typu I

W celu wskazania wariantu najlepszego pod względem zużycia energii do podgrzewu powietrza wentylacyjnego wyznaczono roczne strumienie powietrza wentylacyjnego, które zestawione zostały w tabeli 7.1. oraz zużycie energii elektrycznej przez wentylatory w centralach, zestawione w tabeli 7.2.

Systemy zdecentralizowane, reprezentowane przez warianty 3, 6 i 7 charakteryzują się mniejszym rocznym strumieniem powietrza. Wynika to z czasu działania systemów dodatkowych, które mogą być czasowo wyłączane, gdy temperatura powietrza zewnętrznego jest odpowiednio wysoka.

Wykorzystując zależność (6.1) oraz dobrane moce wentylatorów obliczono zużycie energii elektrycznej dla każdego wariantu. Uwzględniono centralę basenową oraz dodatkowe centrale kompensujące straty ciepła przegród zewnętrznych w wariantach wentylacji zdecentralizowanej. Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli 7.2. oraz na rysunku 7.2.

Tab.7.1. Roczny strumień powietrza i czas działania systemów wentylacyjnych poszczególnych wariantów dla obiektu typu I

*przepływ powietrza części nawiewnej i wywiewnej

Wariant 1 Wariant 2 Wariant 3 Wariant 4 Wariant 5 Wariant 6 Wariant 7

Ilość ciepła do wykorzystania - - - - 1 096 - 602

Zużycie ciepła przez systemy dodatkowe - - 331 - - 331 331

Zużycie ciepła przez nagrzewnicę 1 955 1 236 624 - - -

-Zyżycie ciepła przez skraplacz - - - 1 196 1 200 607 605

0

Tab.7.2. Zużycie energii elektrycznej przez wentylatory dla obiektu typu I

*w zależności od wariantu

*w zależności od wariantu

Rys. 7.2. Roczne zużycie energii elektrycznej przez wentylatory w obiekcie basenowym typu I

Warianty reprezentujące systemy zdecentralizowane – warianty 3, 6 i 7 charakteryzują się zdecydowanie mniejszym zużyciem energii elektrycznej przez wentylatory. Wynika to z faktu, że centrala basenowa działająca przez cały rok, w przypadku decentralizacji jest mniejsza, zatem jest wyposażona w wentylatory mniejszej mocy. Systemy dodatkowe, pracujące na powietrzu recyrkulacyjnym w określonym okresie czasu, wyposażone są w tylko jeden wentylator, który z uwagi nie niewielkie strumienie powietrza ma również małą moc, zatem nie powoduje to znacznego wzrostu w zużyciu energii elektrycznej całego systemu.

Oszczędność energii elektrycznej, która wynika z decentralizacji systemu wentylacyjnego dla krytego basenu pływackiego może wynosić nawet 36%.

Moc

Wariant 1 Wariant 2 Wariant 3 Wariant 4 Wariant 5 Wariant 6 Wariant 7 [kWh/(m2 B.rok)]

Roczne zużycie energii elektrycznej przez wentylatory obiekt basenowy typ I

Centrala basenowa * Centrala zabezpieczająca okna 2,2 kW Centrala podstropowa 0,8 kW

Wybór rozwiązania najbardziej racjonalnego

Najkorzystniejsze warianty pod względem zużycia ciepła do podgrzania powietrza wentylacyjnego to warianty 3, 6 i 7, które są wariantami wentylacji zdecentralizowanej.

Nawet przy uwzględnieniu działania systemów dodatkowych (zaznaczonych kolorem różowym), które pokrywają straty ciepła przegród zewnętrznych zużycie ciepła tych wariantów jest najmniejsze.

Biorąc pod uwagę warianty, w których ilość ciepła do podgrzewu powietrza wentylacyjnego jest najmniejsza, jak również warianty, w których zużycie energii elektrycznej przez wentylatory jest najmniejsze rozwiązaniami najkorzystniejszymi są również warianty 3, 6 i 7. Rozwiązania lepsze to warianty 6 i 7, które wyposażone są w pompę ciepła, w których nie ma konieczności podgrzewu powietrza wentylacyjnego z innego źródła, a co za tym idzie zużycie energii pierwotnej w tych wariantach będzie mniejsze. Ponieważ aktualne przepisy [100] nakładają obowiązek zwracania uwagi na wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii oraz wprowadzają zaostrzone wymagania w zakresie zużycia energii pierwotnej rozwiązaniami lepszymi są właśnie warianty 6 i 7.

Porównując najkorzystniejsze warianty najbardziej racjonalnym z nich jest wariant 7, który reprezentuje przygotowanie powietrza przez centralę wentylacyjną z pompą ciepła wyposażoną w podwójny skraplacza – powietrzny oraz wodny. Pompa ciepła w tym układzie pracuje bardzo stabilnie w ciągu całego roku, ponieważ skraplacz powietrzny jest obciążony w sposób ciągły przez cały rok. Kolorem zielonym oznaczono ilość ciepła, które może być przekazane do podgrzewu wody basenowej. Zysk, który wynika z zastosowania podwójnego skraplacza w pompie ciepła mógłby być określony szczegółowo przy jednoczesnej analizie dotyczącej podgrzewu wody basenowej, co jednak nie było celem niniejszej pracy.

Obiekt basenowy typ II

Obiekt basenowy typu II charakteryzuje się zdecydowanie większą powierzchnią przeszkleń niż obiekt typu I. Z tego powodu układy zabezpieczające przegrody przeszklone będą działaś przed dłuższy okres czasu niż w przypadku obiektu typu I. Jest to spowodowane tym, że gdyby w okresie, w którym centrala basenowa miałaby przejąć rolę pokrycia strat ciepła przez przegrody przeszklone temperatura nawiewu w obrębie niecki basenowej byłaby wysoka, co zaburzałoby przepływ w układzie strefowym.

Wyniki obliczeń zużycia ciepła do podgrzewu powietrza wentylacyjnego oraz zażycia energii elektrycznej przez wentylatory przedstawiają kolejne tabele (7.3. i 7.4.) oraz kolejne rysunki (7.3. i 7.4.).

Rys. 7.3. Porównanie wyników obliczeń rocznego zużycia ciepła do podgrzania powietrza ciepła dla obiektu basenowego typu II

W obiekcie typu II z uwagi na dużą powierzchnię przeszkleń, przy małym udziale pozostałych przegród zewnętrznych, różnice między wariantami z systemami centralnymi i zdecentralizowanymi są niewielkie, jednak zauważalne. Pomimo tego najlepszymi wariantami pod względem zużycia ciepła do podgrzewu powietrza wentylacyjnego są warianty z wentylacją zdecentralizowaną, czyli warianty 3, 6 i 7.

Tabele 7.3. i 7.4. oraz rysunek 7.4. przedstawiają roczne strumienie powietrza oraz zużycie energii elektrycznej przez wentylatory z podziałem na poszczególne warianty.

Tab.7.3. Roczny strumień powietrza i czas działania systemów wentylacyjnych poszczególnych wariantów dla obiektu typu II

*przepływ powietrza części nawiewnej i wywiewnej

Wariant 1 Wariant 2 Wariant 3 Wariant 4 Wariant 5 Wariant 6 Wariant 7

Ilość ciepła do wykorzystania - - - - 521 - 464

Zużycie ciepła przez systemy dodatkowe - - 793 - - 793 793

Zużycie ciepła przez nagrzewnicę 2 720 1 826 677 - - -

-Zyżycie ciepła przez skraplacz - - - 1 574 1 598 653 662

0

Tab.7.4. Zużycie energii elektrycznej przez wentylatory dla obiektu typu II

*w zależności od wariantu

Rys. 7.4. Roczne zużycie energii elektrycznej przez wentylatory w obiekcie basenowym typu II