Osuszacze do basenów: jak wybrać i obliczyć optymalny osuszacz powietrza

Wysoka wilgotność to charakterystyczna cecha pomieszczeń ze sztucznymi zbiornikami wodnymi, związana z intensywnym parowaniem wody. Na ścianach, oszkleniu, poręczach, suficie w wyniku tego obficie skrapla się wilgoć.

Kondensat stwarza warunki do rozwoju szkodliwych mikroorganizmów, niszczy konstrukcje budowlane. Właściwie dobrane osuszacze do basenów pomogą wyeliminować negatywny wpływ nadmiaru wilgoci. Opowiemy Państwu, jak prawidłowo wybrać urządzenie osuszające, zapoznamy z typowymi schematami instalacji.

Specyfika klasyfikacji osuszaczy

Systemy klimatyzacji, mające na celu stworzenie optymalnego mikroklimatu w prywatnych basenach, nie radzą sobie z zadaniem usunięcia nadmiaru wilgoci.

Nawet klimatyzatory wyposażone w taką funkcję nie są w stanie w pełni pozbyć się z pomieszczenia wody unoszącej się w powietrzu i osadzającej na powierzchniach. Problem mogą rozwiązać tylko osuszacze pracujące autonomicznie lub w parze z wentylacją.

Podział według zasady działania

W walce z nadmiarem wilgoci tradycyjnie stosowano dwie metody:

• Podgrzewanie powietrza nawiewanego. Powietrze dostarczane przez system wentylacji lub ogrzewania powietrznego jest wstępnie ogrzewane, dzięki czemu zmniejsza się wilgotność i zwiększa wilgotność właściwa. Pary przygotowane w ten sposób do asymilacji łączą się ze strumieniem powietrza i są usuwane wraz z nim poza pomieszczenie.
• Adsorpcja. Nadmiernie wilgotne powietrze jest zasysane do urządzenia z wypełniaczem adsorpcyjnym, na przykład żelem krzemionkowym. Substancja wchłania nadmiar wilgoci, który następnie jest usuwany przez wyprażanie.

Obie metody trudno zaliczyć do kategorii ekonomicznych. W pierwszym przypadku zbyt dużo energii zużywa się na obróbkę powietrza, które później jest po prostu wyrzucane do atmosfery. W istocie ma miejsce kosztowne ogrzewanie ulicy bez wymiernych rezultatów w zakresie osuszania.

Urządzenia osuszające działające na zasadzie podgrzewania masy powietrza z późniejszą asymilacją par zużywają zbyt wiele energii na ogrzewanie powietrza wyrzucanego na zewnątrz bez racjonalnego wykorzystania ciepła.

Drugi wariant nie cieszy imponującymi stratami energii poniesionymi na adsorpcję z kondensacją wilgoci i późniejsze wyprażanie adsorbera. Jednak jest bardziej praktyczny.

Systemy działające na bazie adsorpcji produkuje na przykład szwedzka firma Munters, ale są one używane głównie do wyposażania publicznych kompleksów sportowych, magazynów przemysłowych i spożywczych oraz hal produkcyjnych.

Działanie adsorpcyjnych osuszaczy powietrza opiera się na zdolności substancji umieszczonej wewnątrz obudowy do pochłaniania i zatrzymywania cząsteczek wody.

Wysoki koszt i bezsensowne straty energii dwóch przestarzałych metod skłoniły do poszukiwania bardziej dostępnych ekonomicznie i technologicznie sposobów wyposażenia prywatnych basenów.

W rezultacie opracowano nowe urządzenia do osuszania powietrza, które działają na zasadzie standardowych klimatyzatorów. Osuszacze niewiele różnią się od nich konstrukcją i wymagają podobnej konserwacji i obsługi.

Obecnie stosowane modele osuszaczy są wyposażone w wentylator, sprężarkę, hydrostat, grzejniki. U podstaw ich działania leży zasada kondensacji. Wbudowany w urządzenie wentylator wychwytuje wilgotne powietrze z pomieszczenia basenu i kieruje je na agregat kondensacyjny.

Powietrze pozbawione kondensatu jest odprowadzane z powrotem do pomieszczenia, a oddzielony od wilgotnej masy powietrza kondensat zbiera się w tacy i jest odprowadzany przez kanał odwadniający.

Jeśli konstrukcja osuszacza zawiera dodatkowy wymiennik ciepła, może on wykonywać pracę polegającą na podgrzewaniu powietrza w pomieszczeniu, w którym jest używany. Po podłączeniu do podgrzewacza wody lub do ciepłej wody użytkowej, takie modele pozwalają zmniejszyć liczbę grzejników lub całkowicie z nich zrezygnować.

Urządzenia usuwające nadmiar wilgoci poprzez kondensację działają w trybie pełnej lub częściowej recyrkulacji. Pełna recyrkulacja polega na cyklicznym ruchu strumienia powietrza w obrębie pomieszczenia bez zmiany jego składu.

Tego typu osuszacze dobrze radzą sobie z obróbką powietrza w małych prywatnych basenach, które nie wymagają stałej wymiany składu powietrza.

Jeśli istnieje chęć poprawy jakości strumienia powietrza lub konieczność zwiększenia zawartości tlenu i zmniejszenia udziału dwutlenku węgla ze względu na długość sesji pływania, lepiej kupić osuszacz podłączony do systemu wentylacji lub bezpośrednio na zewnątrz.

Zapewni on możliwość odświeżania składu powietrza, okresowo domieszając do osuszanego strumienia powietrza świeżą porcję.

W asortymencie osuszaczy są modele z wodnymi wymiennikami ciepła podłączanymi do obiegu podgrzewania wody w basenie. Przekazują one ciepło wytwarzane podczas procesu osuszania do systemu grzewczego, dzięki czemu znacznie zmniejszają koszty utrzymania sztucznego zbiornika wodnego.

Oprócz możliwości domieszania porcji powietrza zewnętrznego, wiele modeli osuszaczy jest wyposażonych w funkcje podgrzewania wody i samego powietrza, wykonują czynności filtracji, jonizacji. Podgrzewanie osuszanego strumienia powietrza odbywa się za pomocą obiegu wodnego lub elektrycznego. Pierwszy będzie tańszy zarówno przy zakupie, jak i eksploatacji.

Jeśli interesuje nie tylko normalizacja poziomu wilgotności, ale także stworzenie maksymalnie komfortowych warunków, należy wcześniej zapoznać się z funkcjonalnością kilku urządzeń, aby wybrać i preferować pozycję posiadającą wymagane możliwości.

Kanałowe systemy osuszające są wyposażone w znacznie więcej funkcji. Na przykład systemy marki Variheat oprócz podstawowej pracy jednocześnie domieszają świeże powietrze, stabilizują jego temperaturę, zapobiegają wyciekom mas powietrza do sąsiednich pomieszczeń i podgrzewają wodę w niecce basenu (+).

Różnice konstrukcyjne i montażowe

Dowiedzieliśmy się, że przeważająca liczba ofert rynkowych w segmencie urządzeń do osuszania powietrza dla sztucznych zbiorników wodnych reprezentowana jest przez urządzenia kondensacyjne.

Ze względu na sposób montażu dzielą się na:

• Mobilne. Niewielkie urządzenia monoblokowe, kupowane do małych basenów i saun, jeśli powierzchnia lustra wody nie przekracza 40 m². Są to głównie kompaktowe odmiany wolnostojące lub wersje ścienne z możliwością ustawienia na podłodze.
• Stacjonarne. Są to systemy kanałowe przeznaczone do obróbki powietrza w basenach o powierzchni parowania powyżej 40 m². Duże agregaty wolnostojące, które mogą być zainstalowane zarówno w oddzielnym pomieszczeniu wentylacyjnym, jak i w sali pływackiej.

Przy instalacji w oddzielnym przedziale, komorze wentylacyjnej, osuszacze kanałowe łączy się z systemem kanałów powietrznych wbudowanych w ściany lub sufit basenu. Ze względu na specyficzne środowisko w urządzeniu kanałów powietrznych zaleca się stosowanie konstrukcji plastikowych.

Pomieszczenie wentylacyjne dla osuszacza kanałowego można wyposażyć w piwnicy domu z basenem lub na strychu.

Kanałowe maszyny osuszające łączą się z kanałami powietrznymi. Sam agregat najczęściej umieszcza się w pomieszczeniu gospodarczym (+)

Zauważmy, że podział według możliwości obróbki jest dość umowny, ponieważ wśród kompaktowych urządzeń znajdują się osuszacze zdolne do obróbki basenów o powierzchni parowania 70 – 100 m². A jeśli podobny agregat ścienny & wolnostojący jest wbudowany w przegrodę, automatycznie przechodzi do kategorii systemów stacjonarnych.

Monoblokowe maszyny osuszające są produkowane w wersji ściennej, wolnostojącej lub kombinowanej. Większość modeli nadaje się zarówno do ustawienia na podłodze, jak i do zawieszenia na ścianie (+)

Typowe schematy rozmieszczenia

Systemy zapewniające korzystny mikroklimat w pomieszczeniu z basenem są urządzone zgodnie z jednym z typowych schematów.

Wariant nr 1. Najprostszym i najtańszym sposobem obniżenia poziomu wilgotności w basenie jest zainstalowanie monoblokowych osuszaczy powietrza ściennych lub wolnostojących w ilości od 2 do 5 sztuk w zależności od rzeczywistej powierzchni parowania.

Takie rozwiązanie doskonale sprawdza się w małych pomieszczeniach o niskiej intensywności użytkowania. Tam, gdzie znacznie łatwiej i rozsądniej jest okresowo wietrzyć, niż instalować drogą instalację kanałową (+)

Wariant nr 2. Schemat działający na zasadzie częściowej recyrkulacji, tj. z poborem świeżej porcji powietrza z zewnątrz, która jest mieszana z osuszoną i podgrzaną masą powietrza wychwyconą w basenie.

Stosowana jest w obiektach o dużym natężeniu odwiedzin, które wymagają ciągłego domieszania tlenu i usuwania dwutlenku węgla. W celu odprowadzenia nadmiaru masy powietrza buduje się niezależny system wyciągowy (+)

Wariant nr 3. Stosowane są systemy kanałowe instalowane w oddzielnych komorach. Osuszacze są łączone z wentylacją nawiewno-wywiewną, co gwarantuje pełną wymianę powietrza w hali basenowej.

Urządzenie spełnia jednocześnie kilka funkcji. Usuwa 50 % zużytego powietrza z basenu, pobiera z zewnątrz porcję równą usuniętej, miesza je i osusza do wymaganych parametrów (+)

Wariant nr 4. W schemacie stosowane są osuszacze ścienne wbudowane lub po prostu wiszące, których działanie nie jest powiązane z wentylacją nawiewno-wywiewną. Urządzenie osuszające włącza się w momencie przekroczenia wartości poziomu wilgotności ustawionej przez właściciela basenu.

Dostarczanie strumienia powietrza odbywa się w dolnej części pomieszczenia, niemal na poziomie lustra wody. Wyciąg strumienia powietrza jest realizowany przez zamontowane w suficie otwory wyciągowe (+)

Wariant nr 5. Osuszacz ścienny monoblokowy działa w tandemie z systemem nawiewno-wywiewnym, który wykonuje częściowe osuszanie masy powietrza w basenie.

Urządzenie osuszające monoblokowe włącza się do pracy tylko w przypadku, gdy obwód wentylacyjny nie radzi sobie z zadaniem obniżenia poziomu wilgotności (+)

Kierując się zaproponowanymi do rozpatrzenia rozwiązaniami standardowymi, można wybrać optymalną opcję urządzenia własnego basenu lub ulepszyć jeden z najbardziej odpowiednich wariantów organizacji wentylacji zgodnie z konkretnymi warunkami technicznymi.

Cechy montażu osuszaczy

Przed instalacją dowolnego modelu osuszacza powietrza należy dokładnie przestudiować instrukcję dołączoną przez producenta do swojego produktu. Układ chłodzenia maszyn pracujących na zasadzie kondensacji nadmiaru wilgoci jest wypełniony czynnikiem chłodniczym. Pomimo zapewnień o bezpieczeństwie substancji, należy wykluczyć wycieki i jej uwolnienie do środowiska.

Miejsce instalacji urządzenia, niezależnie od jego cech konstrukcyjnych, musi uwzględniać:

• możliwość dostępu w celu przeprowadzenia konserwacji i napraw;
• wszelkie ryzyko związane z prawdopodobnym awaryjnym wyciekiem czynnika chłodniczego;
• dopuszczalną odległość od obiektów stwarzających zagrożenie bezpośredniego kontaktu maszyny elektrycznej z przepływem wody.

Do takich obiektów należy bezpośrednio misa basenu, wirownia, prysznic, fontanna, zbiornik z wodą. Zgodnie z normami europejskimi między źródłem wody a urządzeniem elektrycznym powinno być minimum 2 m.

W przypadku wycieku czynnika chłodniczego należy zminimalizować zagrożenie jego oddziaływania. W przypadku wykrycia należy zwiększyć intensywność pracy wentylacji sztucznej i uzupełnić ją metodami naturalnej wentylacji.

Akumulacja substancji następuje w najniższych miejscach, słabo objętych przepływami cyrkulującego powietrza. Z powodu zastoju i gromadzenia się stężenie czynnika chłodniczego może osiągnąć niebezpieczne wartości.

Niedopuszczalny jest bezpośredni kontakt czynnika chłodniczego z gorącą powierzchnią i otwartym płomieniem, ponieważ podczas ogrzewania substancja rozkłada się na toksyczne składniki. Należy wykluczyć jego dostanie się na odkryte części skóry i do oczu. Nie wolno dopuścić do przedostania się rozlanego czynnika chłodniczego do kanalizacji, aby nie stworzyć w rurociągu korków gazowych – częstej przyczyny uderzeń hydraulicznych.

W przypadku wykrycia niewielkiego wycieku substancji należy po prostu umożliwić jej odparowanie. Jeśli nastąpił poważny wyciek, należy zwiększyć intensywność wentylacji, zlokalizować czynnik chłodniczy piaskiem lub chociaż zwykłą ziemią i wezwać serwis.

Instalacja monoblokowego modelu ściennego

Większość modyfikacji osuszaczy ściennych produkowana jest w wariantach do montażu podłogowego oraz zawieszania na przeznaczonej do tego powierzchni pionowej. W pierwszym przypadku do obudowy przykręcane są nóżki, a urządzenie staje się mobilnym osuszaczem. W drugim jest to niezwykle proste – obudowa za pomocą uchwytów montażowych jest mocowana do ściany za pomocą śrub m8.

Montaż modyfikacji monoblokowych osuszaczy może być przeprowadzany zarówno według schematu podwieszanego, jak i z mocowaniem w przegrodzie poprzez zastosowanie komór wentylacyjnych.

Omówimy specyfikę montażu modelu ściennego firmy HldROS serii SBA. Rozważymy wariant instalacji z wbudowaniem w przegrodę za pomocą osuszanych komór.

Wykonamy ją w następujący sposób:

• Mocujemy do korpusu osuszacza od góry i od dołu dwie komory wentylacyjne tak, aby ich strona robocza była zwrócona w stronę obrabianej powierzchni. Do mocowania komór używamy wkrętów Ø 3,5.
• Demontujemy korpus maszyny w celu podłączenia rur wodociągowych i wykonania połączeń elektrycznych.
• Podłączamy wężownicę przeznaczoną do podgrzewania wody oraz wąż odpływowy przeznaczony do odprowadzania kondensatu.
• Podłączamy kabel zasilający do listwy zaciskowej znajdującej się w skrzynce sterowniczej.
• Wykonujemy wszystkie węzły uziemiające oznaczone przez producenta osuszacza.
• Sprawdzamy jakość wykonanych węzłów oraz działanie systemu.
• Składamy korpus i mocujemy jego elementy na poprzednich miejscach.

Regularnie, raz na pół roku, należy przeprowadzać konserwację techniczną maszyny osuszającej.

Podczas planowej konserwacji należy sprawdzić działanie węzłów zabezpieczających i kontrolnych, upewnić się, czy nie ma wycieków wody z wężownicy oraz czynnika chłodniczego z układu chłodzenia. Należy skontrolować stan filtrów powietrza, w razie potrzeby je wymienić, i sprawdzić wyważenie łopatek wentylatora.

Na zakończenie sezonu konserwację przeprowadza się w wyżej opisanym porządku, ale uzupełnia się ją obowiązkowym odprowadzeniem wody z obiegu wodnego.

Budowa kanałowego systemu modułowego

Montaż systemów modułowych z kanałowymi osuszaczami powinien odbywać się zgodnie z wcześniej opracowanym projektem. W projekcie wybiera się optymalną trasę prowadzenia kanałów wentylacyjnych oraz najlepsze miejsce instalacji maszyny. Rozważmy warianty urządzenia na przykładzie systemów marki Calorex Variheat III.

Wykonane według zasady modułowej kanałowe systemy osuszania rozmieszcza się zgodnie z cechami architektonicznymi i technicznymi pomieszczenia, a także życzeniami klienta (+)

Urządzenie jest produkowane w formie modułów montażowych, dzięki czemu wykonuje się:

• Pionowa instalacja osuszacza z umieszczeniem kanału nawiewnego od góry w strefie górnego stropu, za sufitem podwieszanym lub wzdłuż linii styku sufitu i sąsiedniej ściany.
• Pionowe położenie maszyny osuszającej z zamontowaniem kanału nawiewnego na poziomie grzejników pod otworami okiennymi. Pobór powietrza do obróbki odbywa się na poziomie górnego modułu osuszacza.
• Poziome położenie głównego agregatu systemu z bocznym podłączeniem kanałów powietrznych. Pobór powietrza do osuszania i dostawa przetworzonej masy odbywa się praktycznie na jednym poziomie.

Optymalny schemat rozmieszczenia urządzeń i kanałów powietrznych jest dobierany zgodnie z indywidualnymi cechami pomieszczenia głównego i pomocniczego basenu.

Projektowanie i obliczenia do doboru urządzeń

Dla prawidłowego doboru urządzenia należy obliczyć intensywność parowania. Obliczenia przeprowadza się według wzoru określonego przez europejską normę VDI 2089.

Wzór został opracowany przez społeczność niemieckich inżynierów w celu określenia osuszacza o niezbędnych i wystarczających możliwościach.

Obliczymy intensywność parowania dla małogabarytowego prywatnego basenu o powierzchni lustra wody 30 m². Przyjmijmy temperaturę wody w wannie basenu równą +28°C, temperaturę powietrza w sali pływackiej +29°C, wartość ciśnienia pary wodnej w pomieszczeniu P_B przyjmujemy 33,6 mbar. Załóżmy, że zarejestrowana wilgotność powietrza wynosi 65%.

Najpierw należy obliczyć *P_L – wartość ciśnienia cząstkowego parującej wody. Aby to obliczyć, znajdujemy wartość P_L100 (przy parametrach wilgotności 100%) według tabeli gradacji sprężystości nasyconych par wodnych.

Ta sprężystość zależy od temperatury wody w niecce basenu. Zgodnie z przyjętymi przez nas warunkami wynosi to 40,07 mbar, które należy pomnożyć przez 0,65 (wartość wilgotności sprowadzona do jedności).

Tabela z doświadczalnie określonymi średnimi wartościami prężności powietrza przy umownym poziomie wilgotności 100%

R_L100 (wartość przy 100% wilgotności) × 0,65 (65 %) = 40,07 × 0,65 = 26,05 mbar

W = e × A × (R_B – R_L) = 15 × 30 m² × ( 33,6 mbar – 26,05 mbar) = 3397,5 g/h ≈ 3398 g/h = 3,398 kg/h

Przy danych przyjętych za podstawę w przykładzie z 1 m² powierzchni wody w basenie, odparowywać będzie 0,11 kg wilgoci.

Jest to uproszczony schemat obliczania intensywności parowania, ale w razie potrzeby można skorzystać z innej metody, stosowanej w Wielkiej Brytanii.

Formułę Biazina-Krumme najczęściej stosuje się przy obliczaniu intensywności parowania basenów prywatnych i publicznych w Wielkiej Brytanii (+)

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Wideo #1. Przeznaczenie i zasada działania urządzenia do osuszania powietrza w basenie:

Wideo #2. Jak działają osuszacze monoblokowe:

Wideo #3. Czym jest kanałowy agregat osuszający:

Wybór urządzenia do osuszania powietrza w basenie to poważna sprawa, do której należy podejść rozważnie i dokładnie. Przedstawione przez nas informacje na pewno przydadzą się właścicielowi basenu, który chce idealnie, ale bez zbędnych kosztów urządzić ukochaną nieruchomość. Mądrze dobrane urządzenie będzie doskonale działać i godnie służyć.

A jak Państwo wybierali i montowali urządzenie do osuszania powietrza w swoim basenie? Prosimy podzielić się kryteriami technicznymi, które uzasadniły zakup, oraz niuansami instalacji, które będą przydatne dla odwiedzających stronę. Prosimy pisać komentarze w poniższym bloku, zamieszczać zdjęcia, zadawać pytania.