Parowanie z powierzchni lustra wody HENRYK G. SABINIAK MAREK PIETRAS

Podobne dokumenty
WYZNACZANIE EMISJI WILGOCI ZE SWOBODNEGO I WZBURZONEGO LUSTRA WODY

2. Kryteria doboru instalacji klimatyzacyjnej pomieszczenia basenu.

Średnie miesięczne temperatury powietrza dla sezonu ogrzewczego wentylacji

Nawiew powietrza do hal basenowych przez nawiewne szyny szczelinowe

BADANIA W INSTALACJACH WENTYLACYJNYCH

KOMPENDIUM WIEDZY. Opracowanie: BuildDesk Polska CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKÓW I ŚWIADECTWA ENERGETYCZNE NOWE PRZEPISY.

OPORY PRZEPŁYWU PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

BADANIA W INSTALACJACH WENTYLACYJNYCH

POMIARY WILGOTNOŚCI POWIETRZA

Destylacja z parą wodną

OPORY PRZEPŁYWU PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH

HENRYK GRZEGORZ SABINIAK WENTYLACJA

PŁYWALNIA W PRZESTOJU EKSPLOATACYJNYM. MOŻLIWOŚCI ZNACZĄCEGO OBNIŻENIA ZUŻYCIA ENERGII.

OZNACZENIE WILGOTNOSCI POWIETRZA 1

Rys. 1. Stanowisko pomiarowe do pomiaru parametrów mikroklimatu w pomieszczeniu

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Wilgotność powietrza

Materiały szkoleniowe

Wywietrzniki grawitacyjne i ich właściwy dobór dla poprawnej wentylacji naturalnej w budynkach

NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

ANALIZA SYSTEMU KLIMATYZACJI DLA KRYTYCH PŁYWALNI Z OSUSZANIEM CZĘŚCI POWIETRZA RECYRKULOWANEGO Z WYKORZYSTANIEM POMPY CIEPŁA

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

2. Zakres prac modernizacyjnych instalacji klimatyzacyjnej

OPTYMALIZACJA STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLACYJNEGO W KRYTYCH BASENACH PŁYWACKICH

Ćwiczenie 5: Wymiana masy. Nawilżanie powietrza.

prędkości przy przepływie przez kanał

Wentylacja i klimatyzacja. Inżynieria Środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia III. Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia

Zadanie 1. Zadanie 2.

LXVIII OLIMPIADA FIZYCZNA

ZASADA DZIAŁANIA CENTRALI MISTRAL BSR

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM

Wyznaczanie charakterystyki regulatora zmiennego przepływu

Kalkulator Audytora wersja 1.1

Wydział Elektryczny, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Laboratorium Przetwarzania i Analizy Sygnałów Elektrycznych

BŁĘDY W POMIARACH BEZPOŚREDNICH

TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO

Ćwiczenie z fizyki Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej soczewki oraz współczynnika załamania światła

PAROWANIE WODY ZE SWOBODNEGO ZWIERCIADŁA PRZY RÓŻNEJ ORGANIZACJI WYMIANY POWIETRZA W HALI BASENOWEJ

OBLICZANIE KÓŁK ZĘBATYCH

Praca nocna centrali Instalacja klimatyzacji Przewody wentylacyjne Obliczenia

Wojskowa Akademia Techniczna Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu

Wentylacja i klimatyzacja Ventilation and air conditioning

Porównanie strat ciśnienia w przewodach ssawnych układu chłodniczego.

BADANIE PARAMETRÓW PROCESU SUSZENIA

Podstawy projektowania cieplnego budynków

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

Wentylacja i klimatyzacja. Inżynieria Środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Uniwersalne cechy temperatury śląskiej TŚ w normowaniu czasu pracy i bezpieczeństwa cieplnego górników w środowiskach pracy kopalń głębokich

Mechanika i Budowa Maszyn

Wyznaczanie prędkości dźwięku

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ

Pozycja okna w murze. Karol Reinsch, Aluplast Sp. z o.o.

Zapotrzebowanie na ciepło do podgrzania powietrza wentylacyjnego

Modelowanie i symulacja zagadnień biomedycznych PROJEKT BARTŁOMIEJ GRZEBYTA, JAKUB OTWOROWSKI

Chłodnictwo i klimatyzacja / Kazimierz M. Gutkowski, Dariusz J. Butrymowicz. wyd. 2-1 dodr. (PWN). Warszawa, cop

BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA ABSORPCYJNEJ POMPY CIEPŁA

Politechnika Poznańska. Metoda Elementów Skończonych

Wentylacja i klimatyzacja Ventilation and air conditioning

Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

Badania charakterystyki sprawności cieplnej kolektorów słonecznych płaskich o zmniejszonej średnicy kanałów roboczych

Inżynieria Środowiska II stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

J. Szantyr Wyklad nr 6 Przepływy laminarne i turbulentne

Regulacja dwupołożeniowa (dwustawna)

Nieustalony wypływ cieczy ze zbiornika przewodami o różnej średnicy i długości

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

Obliczenie objętości przepływu na podstawie wyników punktowych pomiarów prędkości

DESTRYFIKATOR typu KING Firmy APEN GROUP

PL B1. ADAPTRONICA SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Łomianki, PL BUP 01/12

Opory przepływu powietrza w instalacji wentylacyjnej

Funkcjonalność urządzeń pomiarowych w PyroSim. Jakich danych nam dostarczają?

Modelowanie bilansu energetycznego pomieszczeń (1)

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

1. ZMIANA PARAMETRÓW POWIETRZA

Środowisko symulacji parametry początkowe powietrza

Piotr Ciuman MODELOWANIE ROZDZIAŁU POWIETRZA WENTYLACYJNEGO W HALI KRYTEJ PŁYWALNI

Wskaźnik szybkości płynięcia termoplastów

POMIAR STRUMIENIA PŁYNU ZA POMOCĄ ZWĘŻEK.

Nawiewne szyny szczelinowe typu SN produkcji Dan-Poltherm

Uwaga: Nie przesuwaj ani nie pochylaj stołu, na którym wykonujesz doświadczenie.

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: TECHNIKA PROCESÓW SPALANIA

Badanie klasy wymaganej odporności ogniowej wentylatora przy wykorzystaniu programu FDS

KRYTERIA OCEN Z FIZYKI DLA KLASY I GIMNAZJUM

WYKŁAD 10 METODY POMIARU PRĘDKOŚCI, STRUMIENIA OBJĘTOŚCI I STRUMIENIA MASY W PŁYNACH

Analiza Parametrów Meteorologicznych

Zasada działania maszyny przepływowej.

INSTALACJA KLIMATYZACYJNA

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 4 OKREŚLENIE WSPÓŁCZYNNIKA STRAT LOEKALNYCH

Metodyka szacowania niepewności w programie EMISJA z wykorzystaniem świadectw wzorcowania Emiotestu lub innych pyłomierzy automatycznych

Aerodynamika i mechanika lotu

Zapora ziemna analiza przepływu nieustalonego

układ bezstopniowej regulacji prędkości obrotowej wentylatora

Wentylacja i Klimatyzacja - Podstawy Nowa książka dla studentów

JAKOŚĆ I STALACJI KLIMATYZACYJ YCH DLA HAL BASE OWYCH A ZUŻYCIE E ERGII. Zbigniew W UKOWICZ

Uniwersalny miernik XA1000

K raków 26 ma rca 2011 r.

Doświadczalne wyznaczanie współczynnika sztywności (sprężystości) sprężyny

Przepływ w korytach otwartych. kanał otwarty przepływ ze swobodną powierzchnią

Transkrypt:

HENRYK G. SABINIAK MAREK PIETRAS Przedstawiono wyniki obliczeń jednostkowego strumienia masy wilgoci powstającej w wyniku parowania z powierzchni lustra wody wg różnych metod oraz nomogram do szybkiego, orientacyjnego jej określenia. W WARUNKACH basenowych miarą obciążenia wilgotnościowego pomieszczenia jest strumień wilgoci powstający głównie w procesie parowania z powierzchni lustra wody niecki basenowej oraz silnie zwilżonych posadzek. W celu utrzymania wymaganej wilgotności względnej, niezbędne jest odbieranie z hali basenowej nadmiernej ilości wilgoci z powietrza. Ścisłe określenie zysków wilgoci jest niezmiernie trudne (a nawet niemożliwe), z uwagi na zmienne warunki panujące na basenie oraz złożoność samego zjawiska parowania. Z tego powodu obciążenie wilgotnościowe wyznacza się zwykle dla warunków najbardziej niekorzystnych, jakie mogą zaistnieć w hali basenowej. Intensywność parowania wody w hali basenowej zależy głównie od: - wielkości powierzchni lustra wody niecki basenowej, - zwilżonych posadzek, - temperatury wody i powietrza oraz ich wzajemnych relacji, - temperatury posadzki, - prędkości ruchu powietrza nad lustreody, - liczby oraz aktywności osób kąpiących się, - rodzaju oraz liczby zainstalowanych atrakcji wodnych (zjeżdżalnie, kaskady, itp.). Parowanie z powierzchni lustra wody Na granicy styku powietrza z powierzchnią lustra wody tworzy się minimalnej grubości warstwa graniczna. Jest to warstwa powietrza nasyconego parą wodną (ę = 100%), którego temperatura jest równa temperaturze powierzchni wody. tpl = tp2 tp. *- No wykresie parametry powietrza 1 i 2 oznaczono odpowiednimi indeksami X,p. Rys. 1. Stan graniczny parowania znad lustra wody Zjawisko parowania z powierzchni wody zachodzi wówczas, gdy ciśnienie cząsteczkowe pary wodnej zawartej w powietrzu jest niższe od prężności pary wodnej w warstwie granicznej. Na rysunku l przedstawiono przemianę zachodzącą na skutek parowania wilgoci znad lustra wody w warunkach stałej temperatury wody i powietrza. W przypadku braku usuwania wilgoci z hali basenowej proces parowania zachodzi do momentu osiągnięcia przez powietrze wilgotności względnej, odpowiadającej granicy parowania (ciśnienia cząsteczkowe pary wodnej w powietrzu i warstwie granicznej są sobie równe). Wilgotność ta jest jednak zbyt wysoka, z punktu widzenia parametrów powietrza, jakie należy utrzymywać w obiektach basenowych. Dla temperatury wody = 28 C i powietrza t p = 30 C [1], wynosi ona aż ę x 90%. Intensywność procesu parowania zależy od różnicy prężności pary wodnej zawartej w warstwie granicznej i powietrzu. Im ta różnica jesiększa, tym szybciej zachodzi zjawisko odpływania" pary wodnej do powietrza i wytwarzania z wody pary, w celu utrzymania stanu nasycenia wilgocią warstwy granicznej. Zaburzenie warstwy granicznej, wywołane jest dużą prędkością ruchu powietrza nad niecką basenową, cyrkulacją wody basenowej, obecnością osób kąpiących się. Powoduje to intensyfikację procesu parowania, a co za tym idzie zwiększenie zysków wilgoci w powietrzu. Ilość parującej wilgoci znad lustra wody W dostępnej literaturze brak jest jednomyślności w kwestii sposobu określania ilości pary wodnej unoszącej się znad lustra wody. Podawane zależności zwykle opierają się na prawie parowania cieczy Dcdtona. Występujące różnice we wzorach wynikają z odmiennych metod uwzględniania w obliczeniach wzburzonej powierzchni lustra wody. Przykłady: - M. Malicki: Wentylacja i klimatyzacja" [2]: (a+ 0,0174-v)-760 = (p'-p w )-F kgh (1) a - współczynnik uwzględniający ruch grawitacyjny powietrza w zależności od temperatury powierzchni cieczy i powietrza w pomieszczeniu. Należy przyjmować a = 0,022 przy temperaturze powietrza t p = 15-30 C i temperaturze powierzchni wody t pw 30 C), v - prędkość powietrza nad powierzchnią wody, ms, p b - ciśnienie barometryczne, mmhg, p" v ciśnienie cząstkowe pary wodnej w warstwie granicznej przy stanie nasycenia i temperaturze powierzchni wody 30 CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA nr 2 2005

(temperaturę powierzchni wody przyjmuje się o 2 C niższą niż temperatura wody w niecce = (20-4-35) C), mmhg, p w - ciśnienie cząstkowe pary wodnej w powietrzu, w którym zachodzi parowanie, mmhg, F - powierzchnia lustra wody, m 2 ; -. Ferencowicz: Wentylacja i klimatyzacja" [3]: v w ~ 760 *-- F< --- JL --~ kgh (2) gdzie c - współczynnik odparowania (określa ilość gramów wody, która odparowuje z powierzchni l m 2 w ciągu godziny przy różnicy ciśnień cząstkowych l mmhg). Wielkość tę określa się z zależności c = 22,9 + 17,4-v, g(m 2 -h-mmhg); - Recknagel-Sprenger: Ogrzewanie i klimatyzacja -poradnik" [4]: = (25 + l9-v)-(x"-x)-f kgh (3) x" - zawartość wilgoci w powietrzu warstwy granicznej przy stanie nasycenia i temperaturze powierzchni wody, kgkg (temperaturę powierzchni wody przyjmuje się ze wzoru t fw = - 0,125 (f w - tj, C), t m - temperatura wg termometru mokrego, C, temperatura wody, C, x - zawartość wilgoci w powietrzu, w którym zachodzi parowanie, kgkg; krytych pływalni" [5] wzór zaproponowany przez Dienelta: = (30 + 14-v-Q,26-t s )-(x"-x)-f kgh (4) gdzie t s - średnia temperatura powietrza (wyznaczana jako średnia arytmetyczna temperatury powietrza w hali basenowej i warstwie granicznej), C. Przedstawione dotychczas zależności (l)-=-(4) nie uwzględniają warunków wzburzenia powierzchni wody w niecce basenowej wynikającej z użytkowania pływalni. Dlatego pozwalają na prawidłowe określenie ilości parującej wody znad lustra wody tylko dla okresów przerw w eksploatacji obiektu; - S. Dobrowolski: Klimatyzacja oraz regulacja automatyczna urządzeń klimatyzacyjnych na krytych basenach kąpielowych" [6]: = -(pl-p w )-F kgh (5) - współczynnik odparowania, kg(m 2 -h-mmhg): = 0,020 - małe baseny, = 0,033 - baseny ogólnego przeznaczenia, = 0,048 - baseny treningowe, ze sztuczną falą; - VDI 2089 [7]: = e-(p'ń-pj'f gh (6) - współczynnik odparowania, g(m 2 -h-hpa), g = 5 - przy spokojnej powierzchni lustra wody, s = 15 małe baseny, niewielka liczba kąpiących się, s = 20 - kąpieliska publiczne, normalna aktywność kąpieli, 6 = 28 - baseny rekreacyjne i wypoczynkowe, e = 35 - baseny treningowe, ze sztuczną falą; - Recknagel-Sprenger: Ogrzewanie i klimatyzacja - poradnik" [4]: = a-(x" x)-f kgh (7) er - liczba parowania, kg(m 3 -h), a = 10 - woda spokojna, a = 20 - umiarkowany ruch wody, er = 30 - burzliwy ruch wody (baseny ogólnego przeznaczenia); - G. Besler: Wentylacja krytych basenów kąpielowych" [8]: = 0,073-(p;- J p w )-F kgh (8) krytych pływalni" [5] zależność sformułowana została na podstawie badań doświadczalnych i zaproponowana przez Biasina & Krumme: = 0,118+ 0,01995 -a k 1,333 F kgh (9) a k - współczynnik aktywności osób korzystających z pływalni, kg(m 2 hhpa) liczba osób kąpiących się a t = 6- powierzchnia basenu krytych pływalni" [5] ten wzór sformułowany został na podstawie badań doświadczalnych, ale przeprowadzonych przez Shaha: = 35-F a -p p - ( Ppw - p p )! 3 (x" -x)-f kgh (10) F' a - współczynnik aktywności osób korzystających z pływalni liczba osób kąpiących się " ' powierzchnia basenu p p - gęstość powietrza w pomieszczeniu, kgm 3, Ppw gęstość powietrza warstwy granicznej przy stanie nasycenia i temperaturze powierzchni wody, kgm 3 ; - H. P. Kappler: Baseny kąpielowe" [9]: = K p -(25 +!9-v)-(x"-x)-F kgh (11) K p - współczynnik korygujący uwzględniający warunki basenowe: K p = 1,1 - małe baseny, K = 1,1 -=-1,15 - baseny ogólnego przeznaczenia, = U - baseny szkolne; - G. Besler: Wentylacja krytych basenów kąpielowych" [8] podaje wzór zaproponowany przez Labohma: 19-v)-(x"-x)-F kgh (12) gdzie L b - współczynnik korygujący uwzględniający warunki basenowe L b = 33,5. Zależności (5)+ (12) uwzględniają rzeczywiste warunki parowania wilgoci z powierzchni lustra wody, jakie panują w halach basenowych (tj. przede wszystkim znaczne wzburze- CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA nr 22005 31

Rys. 2. Wyniki obliczeń jednostkowego strumienia masy wilgoci parującej z powierzchni lustra wody wg różnych metod obliczeniowych nie powierzchni wody, wynikające z aktywności osób kąpiących się). Dodatkowo ujmują zyski wilgoci, wynikające z parowania z silnie zwilżonych powierzchni ciał osób opuszczających nieckę basenową. We wzorach (5) -4- (8), (l 1), (12) autorzy stosują współczynniki korygujące zwiększające ilość odparowywanej wilgoci, wynikającą z formuły teoretycznej. Zależności (9) i (10) stanowią zależności doświadczalne. W kwestii temperatury powierzchni wody dostępna literatura nie jest zgodna. Autorzy proponują różne metody jej wyznaczania, zwykle przyjmując, że jest ona niższa od temperatury objętościowej wody w basenie. Według badań przeprowadzonych przez Beslera [8], przy temperaturze powietrza wyższej niż temperatura wody o 3 C, temperatura powierzchni wody nie jescale niższa, lecz nieznacznie wyższa od temperatury wody. Ze względu na trudności w określeniu temperatury powietrza w warstwie granicznej, do celów inżynierskich, większość autorów publikacji zaleca przyjmowanie tej temperatury równej temperaturze wody basenowej. Powstałe odchyłki od rzeczywistych warunków parowania są uwzględniane we współczynnikach korygujących. Na rysunku 2 zamieszczono wyniki obliczeń jednostkowego strumienia masy wilgoci parującej z powierzchni lustra wody (1)-(12), dla przykładowych warunków panujących w hali basenowej: - temperatura wody - temperatura powietrza - wilgotność względna powietrza - prędkość powietrza nad lustreody - ciśnienie barometryczne = 28 C, t p = 30 C, <p = 60%, v = 0,15 ms, p b = 1013 hpa. Wyznaczona ilość parującej wilgoci znad lustra wody (rys. 2) zależy od obranej metody obliczeniowej. W krańcowych przypadkach rozbieżności w otrzymanych wynikach sięgają ponad 550%. Podejrzanie mała wydaje się wartość zysków wilgoci wyznaczona za pomocą zależności zaproponowanej przez Shaha (10). Jest ona nawet mniejsza od wartości uzyskiwanych z wzorów, które nie uwzględniają zwiększonego parowania wody (l)-=-(4). Stąd też, stosowanie do obliczeń obciążenia wilgotnościowego tej zależności wydaje się być dość ryzykowne. Największe ilości parującej wilgoci z obliczeń uzyskano, stosując wzory zaproponowane przez: Beslera (8) oraz Labohma (12). Zależność Labohmajest trudna do porównania z resztą wyników, gdyż uwzględnia dodatkowo parowanie z silnie zwilżonych posadzek. Z kolei wartość otrzymana z zależności Beslera wydaje się bardzo duża, w porównaniu do reszty wyników. Obliczenia prowadzone wg zależności zaproponowanych przez Dobrowolskiego (5) i YDI2089 (6) daj ą podobne do siebie wyniki. Wartości uzyskiwane wg Recknagla (7) są nieznacznie od nich niższe. We wszystkich tych trzech metodach obliczeniowych zauważa się duże zróżnicowanie wyników, uzależnione od przyjętego stopnia wzburzenia powierzchni wody w basenie. Stosując wzory proponowane przez Biasina (9) i Kapplera (11) uzyskuje się wartości zysków wilgoci odpowiadające w przybliżeniu warunkom średnim (dla basenów ogólnego przeznaczenia i rekreacyjnych), dla trzech powyżej omówionych metod obliczeniowych. Kappler wprawdzie uzależnia ilość parującej wilgoci od stopnia aktywności osób kąpiących się, ale daje to różnice w wynikach obliczeń nieporównywalnie mniejsze od omawianych powyżej. Na rysunku 3 przedstawiono zależności jednostkowego strumienia parującej wilgoci w funkcji temperatury powietrza w hali basenowej przy założeniach: - temperatura wody = (t p 2) C, wilgotność względna powietrza q> = 60%, - prędkość powietrza nad lustreody v = 0,15 ms, ciśnienie barometryczne p b = 1013 hpa. W rozważaniach pominięto wzory Beslera (8), Labohma (12) i Shaha (10), jako znacząco odbiegające uzyskanymi wartościami z obliczeń od pozostałych. Jak wynika z przeprowadzonych rozważań, aktywność osób kąpiących się ma istotny wpływ na wielkość zysków wilgoci, powstających podczas parowania z powierzchni wody. Analiza -' -..- '...- -,f-'---sx """'"' '? -'"' ' ź '' x ' 28 29 30 31 Temperatura powietrza [ C] LEGENDA -- ~ Dobrowoiski Dobrowotski Dobrowoiski {baseny treningowe) VD12089 (mała baseny) VD(2088 VD 12089 (baseny rekreacyjne) VDt2089 (baseny treningowe) - - Recknagei Recknagel - - Kappler - Kappler Kappler (baseny szkolne) - -Biasin Malicki Ferencowicz - - Dieneil Recknagel (wzór ogólny) Rys. 3. Wykres zależności jednostkowego strumienia masy parującej wilgoci w funkcji temperatury powietrza w hali basenowej 32 CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA nr 22005

wzajemnego położenia krzywych, pozwala na dokonanie uproszczonego do celów obliczeniowych (wyznaczania zysków wilgoci) podziału obiektów basenowych, ze względu na sposób ich użytkowania: - małe baseny (baseny przydomowe), - baseny ogólnego przeznaczenia (baseny rekreacyjne), - baseny treningowe. Małe obiekty basenowe Do kategorii małych basenów zaliczono obiekty o niewielkich powierzchniach niecek basenowych (baseny przydomowe), charakteryzujące się stosunkowo małyzburzeniem lustra wody (z uwagi na niewielką liczbę oraz aktywność osób kąpiących się). Zależności dotyczące tego rodzaju pływalni zaznaczono na rys. 3 kolorem niebieskim. W tych przypadkach, ilość parującej wilgoci wyznaczana ze wzorów nie uwzględniających specyficznych warunków basenowych (l)-(4) nie odbiega znacząco od wartości, jakie uzyskuje się przy zastosowaniu bardziej zaawansowanych zależności. Obliczenia zysków wilgoci przeprowadzone wg zależności zaproponowanej przez Recknagla, dotyczącej małych basenów (7), dają niniejsze wartości zysków wilgoci niż przy zastosowaniu wzoru (3) podawanego przez tego samego autora. Wyliczenia wykonane za pomocą wzorów zaproponowanych przez Dobrowolskiego (5) oraz VDI 2089 (6) dają identyczne wyniki oraz bardzo zbliżone do uzyskanych z zależności teoretycznej Dienelta (4). Po analizie wzorów zaleca się do celów inżynierskich, przy obliczaniu ilości parującej wilgoci z powierzchni wody stosowanie zależności zamieszczonej w VDI 2089 (6). Według niej uzyskuje się z obliczeń wartości średnie, które można uznać za reprezentatywne dla całej grupy małych basenów. Jednocześnie zależność jest oparta na obowiązującym układzie jednostek SI. Do kategorii basenów treningowych zaliczono obiekty o największym wzburzeniu powierzchni wody w niecce basenowej, czyli przede wszystkim baseny szkolne oraz ośrodków sportowych. Zależności dotyczące tego rodzaju pływalni zaznaczono na rys. 3 kolorem zielonym. Parowanie znad lustra wody basenów treningowych jest dużo większe niż w przypadku obiektów ogólnego przeznaczenia i małych pływalni. Większe wartości zysków wilgoci wynikają z bardzo silnego wzburzenia powierzchni wody w basenie, które w przypadku intensywnego poruszania się osób korzystających z niecki może przechodzić w rozbryzg wody. Obliczenia ilości parującej wilgoci z powierzchni wody zaproponowane przez Dobrowolskiego (5) oraz VDI 2089 (6) daj ą podobne do siebie wyniki. Do celów inżynierskich wygodniejsze jest stosowanie drugiej zależności, gdyż opiera się ona na systemie jednostek układu SI. Baseny ogólnego przeznaczenia 1 g ł I 40C 1 f ą mn _,--" '..--- - -,.' '.' --..->"''...j.i -- ~-"" - - '-'~~' ~'~~..,*-"-*",- " --" 2 '"".*> >~'~ -"*" -_ Kategoria basenów ogólnego przeznaczenia obejmuje obiekty charakteryzujące się przeciętnym stopniezburzenia lustra wody w niecce basenowej. Należą tu przede wszystkim baseny ośrodków rekreacyjnych, stanowiące obecnie najczęściej spoty- _-. * ~ --"' rf «.- ' ",,---" " -- -""" -.- 27 28 29 30 31 Temperatura powietrza [ C] LEGENDA tp = 50% Baseny fcreningowe 9 = 60% 9««8% <p = 70% Rys. 4. Nomogram do określana jednostkowego strumienia masy parującej wilgoci z powierzchni lustra wody basenowej kany model pływalni. Zależności dotyczące tego rodzaju obiektów zaznaczono na rys. 3 kolorem czerwonym. Analizując wzajemne położenie krzywych można zauważyć, że ilość parującej wilgoci wyznaczana za pomocą różnych metod daje szeroki przedział wartości. Najmniejsze ilości zysków wilgoci uzyskuje się stosując zależności proponowane przez Recknagla (7) oraz Kapplera (11). Z kolei wartości uzyskane ze wzoru zamieszczonego w VDI 2089 (6) zależą w dużej mierze od przyjętego współczynnika odparowania. Dla współczynnika proponowanego dla kąpielisk publicznych uzyskuje się wyniki w dolnej granicy przedziału, natomias przypadku basenów rekreacyjnych i wypoczynkowych wartości maksymalne. Zależność zaproponowana przez Dobrowolskiego (5) daje średnie wyniki z obliczeń. Podobne do nich daje zależność empiryczna przedstawiona przez Biasina (9). Zależność podawana przez VDI 2089 (6) z przyjętym współczynnikiem odparowania e - 25, pozwala uzyskać wartości zbliżone do zależności podanej przez Dobrowolskiego (5). Nomogram do określania ilości parującej wilgoci znad lustra wody Nomogram zamieszczony na rys. 4 pozwala na szybkie, ale tylko orientacyjne określenie zysków wilgoci powstających w wyniku parowania znad lustra wody niecki basenowej. Nomogram został stworzony na podstawie uproszczonego podziału obiektów basenowych, ze względu na sposób ich użytkowania. Do wyznaczenia charakterystyk posłużono się wzorem podany VDI2089 (6) z następującymi współczynnikami odparowania: - małe baseny e = 15 g(m 2 -h-hpa), - baseny ogólnego przeznaczenia = 25 g(m 2 h hpa), - baseny treningowe g = 35 g(m 2 h hpa). Jednostkowy strumień masy parującej wilgoci został uzależniony od temperatury oraz wilgotności względnej powietrza panującej w hali basenowej. Do obliczeń przyjęto, iż tem- CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA nr 22005 33

peratura wody w niecce jest niższa od temperatury powietrza o 2 C. Na wykresie zależności dotyczące każdego typu basenów oznaczono odrębnym kolorem linii. Rozróżnienia w zakresie wilgotności względnej dokonano za pomocą zróżnicowania typów linii. LITERATURA [1] Sabiniak H. G., Pietras M.: Wymagania stawiane instalacjom klimatyzacyjny halach basenowych. COW [2] Malicki M.: Wentylacja i klimatyzacja. PWN, Warszawa 1980 [3] Ferencowicz J.: Wentylacja i klimatyzacja, Arkady, Warszawa 1962 [4] Recknagel Sprenger: Ogrzewanie i klimatyzacja poradnik. EWFE, Gdańsk 1994 [5] Jaskólski M., Micewicz Z.: Wentylacja i klimatyzacja hal krytych pfywalni,ippu Masta 2000 [6] Dobrowolski S.: Klimatyzacja oraz regulacja automatyczna urządzeń klimatyzacyjnych na krytych basenach kąpielowych, COW 81973 [7] VDI 2089 Wdrme-, Raumlufttechnik, Wasservar- und -entsorgung in Halleund Freibddern Hallenbader [8] Besler G.: Wentylacja krytych basenów kąpielowych. COW 51972 [9] Kappler H. P.: Baseny kąpielowe. Arkady, Warszawa 1977 Dr inż. KATARZYNA GŁADYSZEWSKA-FIEDORUK Dr inż. ANDRZEJ GAJEWSKI Opisano wyniki badań wizualizacyjnych rozdziału powietrza w wentylowanych pomieszczeniach z uwzględnieniem kąta, pod którym strumień wypływa z przewodu. ZACHOWANIE właściwych warunków rozdziału powietrza w wentylowanym pomieszczeniu jest bardzo ważne ze względu na zapewnienie komfortu temperaturowo-wilgotnościowego pomieszczenia, utrzymania pożądanego mikroklimatu i czystości powietrza. Nieprawidłowy rozdział powietrza powoduje powstanie stref martwych (bezruchu powietrza), czego efektem jest między innymi uczucie duszności. Oprócz prędkości, czynnikiem istotnym z punktu widzenia właściwego rozdziału powietrza jest kąypływu strumienia z przewodu. Kąt ten jest definiowany jako kąt między osią symetrii strumienia w przewodzie (osią przewodu) a osią symetrii strumienia wypływającego przez otwór na powierzchni bocznej przewodu. Tangens kąta wypływu zależy głównie od ilorazu nadciśnienia statycznego i ciśnienia dynamicznego w przewodzie. Im ten iloraz jesiększy, tyiększy jest kąt wypływu. Dlatego wzrost ciśnienia statycznego wzdłuż przewodu perforowanego o stałym przekroju poprzecznym i jednoczesnym spadku ciśnienia dynamicznego jest przyczyną wzrostu wielkości kąta wypływu kolejnych strumieni powietrza [2]. Średni kąypływu wszystkich strumieni jes przypadku przewodów o stałym przekroju poprzecznym, zawsze większy od kąta wypływu pojedynczego strumienia na początku przewodu. Badania wizualizacyjne Ze względu na to, że wielkością mierzoną jest dwuwymiarowa wielkość geometryczna (kąypływu), to do jej bezpośredniego pomiaru najlepsza jest metoda optyczna. Ponieważ mierzony jest kąypływu powietrza do otaczającego powietrza, to należy wyróżnić strugę wypływającą np. dodająym o wyrazistym kolorze. Badania wizualne według Hlebowicza [l ], ze względu na to, że należą do badań nieniszczących, są stosowane w różnych etapach wytwarzania, w czasie eksploatacji urządzeń i instalacji, podczas przeglądów, napraw i remontów. Przebieg doświadczenia Schemat stanowiska i jego opis zamieszczono w COW 32004 w artykule pt.: Badania profili prędkości w przewodach foliowych o równomiernej wydajności". W celu wykonania badań wizualizacyjnych rejestracji zjawiska wykorzystano kamerę sprzężoną z komputerem do rejestracji zjawiska, co pozwoliło na zaobserwowanie zmian kąta wypływu strumienia powietrza. Dla polepszenia kontrastu, za badanym przewodem umieszczono czarny ekran oraz zainstalowano dodatkowe oświetlenie (lampy halogenowe o mocy 200 i 150 W). Na potrzeby eksperymentu zaistniała konieczność użycia czynnika mogącego zabarwić strugi powietrza wypływającego z przewodu. Do tego celu użyto świeymnych produkcji polskiej wg PN-C-86061-III. Każda świeca dymna ma 0,5 kg materiału 34 CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA nr 22005