Wyniki badań i ich analiza

Podane w pracy [1] wstępnie opracowane wyniki badań miały na celu przedstawienie zmian: temperatury wody w basenie na róŜnej głębokości, tem-peratury gruntu, temtem-peratury i wilgotności powietrza pod zadaszeniem oraz temperatury osłony i powierzchni płytek pod zadaszeniem w funkcji czasu.

Oczywiście parametry te były uzaleŜnione od temperatury powietrza atmosfe-rycznego, natęŜenia promieniowania słonecznego oraz prędkości wiatru.

Z punktu widzenia uŜytkownika basenu najistotniejsze są informacje doty-czące temperatury wody oraz parametrów powietrza pod osłoną, tj. jego

tempe-Wpływ warunków otoczenia na wybrane parametry ... 211

ratury i wilgotności względnej. W związku z tym w niniejszym artykule anali-zowany jest wpływ warunków pogodowych na te parametry. Ze względu na róŜne interwały rejestracji parametrów zdecydowano się na analizę danych w odstępach co 5 minut. Ponadto z rozwaŜań wykluczono dane pochodzące z okresów testowego rozsunięcia osłony, bowiem w tym czasie przyrządy prze-znaczone do pomiarów parametrów powietrza pod zadaszeniem, dokonywały rejestracji parametrów powietrza atmosferycznego. W przypadku temperatury wody w basenie do sporządzenia wykresów przyjęto średnią temperaturę dla trzech mierzonych głębokości. ZałoŜenie to jest moŜliwe do przyjęcia ze względu na fakt, Ŝe odchylenie standardowe dla tej wielkości wynosi maksy-malnie 0,2°C. Opracowane wyniki badań eksperymentalnych przedstawiono na rys. 2-4. Z analizy danych wynika, Ŝe istnieje liniowa zaleŜność między średnią temperaturą wody w basenie a temperaturą powietrza atmosferycznego. Wzrost temperatury otaczającego basen powietrza powoduje wzrost temperatury wody w basenie (rys. 2). W przypadku analizy wpływu natęŜenia promieniowania słonecznego na temperaturę wody nie stwierdzono takiej tendencji (rys. 3).

Ponadto na podstawie analizy wyników badań stwierdzono, Ŝe istnieje związek między temperaturą i wilgotnością względną powietrza pod zadasze-niem a dwoma czynnikami zewnętrznymi, tj. temperaturą powietrza atmosfe-rycznego (rys. 2) i natęŜeniem promieniowania słonecznego (rys. 3). Zarówno

Rys. 2. ZaleŜność temperatury i wilgotności względnej powietrza pod osłoną oraz średniej tempe-ratury wody w basenie od tempetempe-ratury powietrza atmosferycznego

Fig. 2. Temperature and relative humidity of air inside the enclosure and average temperature of water in the pool in function of ambient temperature

0 20 40 60 80 100

5 10 15 20 25 30 35 40

0 5 10 15 20 25

wilgotność względna [%]

temperatura [°C]

temperatura powietrza atmosferycznego [°C]

temperatura powietrza pod osłoną średnia temperatura wody w basenie wilgotność względna powietrza pod osłoną

212 A. Garnysz, Z. Zapałowicz

Rys. 3. ZaleŜność temperatury i wilgotności względnej powietrza pod osłoną oraz średniej tempe-ratury wody w basenie od natęŜenia promieniowania słonecznego

Fig. 3. Temperature and relative humidity of air inside the enclosure and average temperature of water in the pool in function of solar irradiance

wzrost temperatury powietrza atmosferycznego, jak i natęŜenia promieniowania słonecznego powoduje podwyŜszenie temperatury powietrza pod osłoną, przy jednoczesnym obniŜeniu wartości wilgotności względnej panującej pod zada-szeniem. Do temperatury powietrza zewnętrznego wynoszącej 10°C zmiany temperatury i wilgotności względnej powietrza pod osłoną moŜna przyjąć, Ŝe są w przybliŜeniu liniowe. Jednak dla wyŜszych wartości tej temperatury, zaleŜno-ści te mają charakter nieliniowy. PowyŜej stwierdzone związki między parame-trami potwierdza rys. 4, na których uzaleŜniono rozpatrywane parametry rów-nocześnie od temperatury otoczenia i natęŜenia promieniowania słonecznego.

W pracy nie zamieszczono wyników analizy prędkości wiatru oraz ciśnie-nia i wilgotności względnej powietrza atmosferycznego na rozpatrywane para-metry, poniewaŜ nie moŜna wykazać ich istotnego wpływu na funkcjonowanie basenu.

4. Podsumowanie

Na podstawie analizy uzyskanych danych pomiarowych moŜna stwierdzić, Ŝe średnia temperatura wody w basenie zaleŜy przede wszystkim od wartości temperatury powietrza atmosferycznego. Z kolei badania doświadczalne wyka-zują na istotny wpływ temperatury powietrza atmosferycznego i natęŜenia pro-mieniowania na parametry powietrza pod osłoną. Powodem tak duŜych zmian parametrów powietrza pod osłoną jest jego mała pojemność cieplna.

0 20 40 60 80 100

5 10 15 20 25 30 35 40

0 100 200 300 400 500 600 700 800

wilgotność względna [%]

temperatura [°C]

natęŜenie promieniowania słonecznego [W/m²]

temperatura powietrza pod osłoną średnia temperatura wody w basenie wilgotność względna powietrza pod osłoną

Wpływ warunków otoczenia na wybrane parametry ... 213

Rys. 4. Wpływ natęŜenia promieniowania słonecznego i temperatury powietrza atmosferycznego na: a) temperaturę powietrza pod osłoną [°C]; b) wilgotność względną powietrza pod osłoną [%];

c) średnią temperaturę wody w basenie [°C]

Fig. 4. Influence of solar irradiance and ambient temperature on: a) temperature of air inside the enclosure [°C]; b) relative humidity of air inside the enclosure [%]; c) average temperature of water in the pool [°C]

Literatura

[1] Garnysz A.: Badania doświadczalne parametrów cieplnych dla basenu kąpielowego z ruchomą osłoną przezroczystą, Instal, 1 (2014) 33-36.

[2] Garnysz A., Zapałowicz Z.: Model of heat and mass transfer in swimming pools with roofing systems. [w] Developments in mechanical engineering, Vol. 5.

Red. J.T. Cieśliński, S. Smoleń, Gdańsk University of Technology Publishers, Gdańsk 2012, pp. 49-58.

214 A. Garnysz, Z. Zapałowicz

[3] Garnysz A., Zapałowicz Z.: Thermal calculations for swimming pool with the roof-ing system. 3^rd Int. Conf. Low Temperature and Waste Heat Use in Communal and Industrial Energy Supply Systems - Theory and Practice, Bremen 2012, pp. 72-78.

[4] Govaer D., Zarmi Y.: Analytical evaluation of direct solar heating of swimming pools. Solar Energy, 27 (1981) 529-533.

[5] Molineaux B., Lachal B., Guisan O.: Thermal analysis of five outdoor swimming pools heated by unglazed solar collectors, Solar Energy, 53 (1994) 21-26.

[6] Ruiz L., Martínez P.J.: Analysis of an open-air swimming pool solar heating system by using an experimentally validated TRNSYS model, Solar Energy, 84 (2010) 116-123.

[7] Sabiniak H.G., Pietras M.: Klimatyzacja obiektów basenowych, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2010.

[8] Shah M.M.: Prediction of evaporation from occupied indoor swimming pool. Ener-gy Buildings, 35 (2003) 707-713.

[9] www.alutherm.com.pl

INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL CONDITIONS ON SELECTED