Осушители воздуха для регионов с влажным климатом
Рабок Валерий - Заместитель директора по производству ООО «Баир Вест»
Требуемая схема обработки воздуха для помещения бассейна или аквапарка часто не может быть однозначно определена, поскольку параметры внутреннего воздуха и наружные погодные условия отличаются для каждого конкретного города. Учитывая тот факт, что географическое расположение объектов активного отдыха больше зависит от потребности в таких объектах у населения, нежели от климатической характеристики региона, перед проектировщиками ставится задача не только разработать максимально энергоэффективную систему обработки воздуха, но и учесть климатические особенности региона.
Бороться с излишней влажностью в воздухе бассейнов призвана специальная система — комплексный осушитель воздуха с рекуперацией воздуха, со встроенным тепловым насосом, с водяным воздухонагревателем, и пр. Для начала обратим внимание на тот факт, что самым ответственным периодом года для работы осушителя является теплый период. Во многих случаях летом работа осушителя сводится к ассимиляции влаги (замещению влажного воздуха в помещении более сухим уличным). Этот принцип работает очень хорошо в регионах со средним количеством осадков и удаленных от моря. Но нередки случаи возведения объектов активного отдыха с бассейнами или аквапарками в прибрежных зонах южных регионов СНГ, для которых необходимо произвести более углубленный анализ климатических характеристик в теплый период года и определить требуемые дополнительные решения и функции осушителя воздуха.
В качестве примера проведем анализ параметров воздуха для Москвы. На i–d-диаграмме рис. 1 точками представлены данные о параметрах наружного воздуха в дневное время за три летних месяца 2018 года с точкой замера 2 м над поверхностью земли.
Согласно нормам VDI 2089, для расчета массового расхода воздуха влагосодержание (абсолютная влажность) наружного воздуха принимается равным 9 г/кг — синяя линия на диаграмме. Диапазон оптимальных параметров воздуха в зале бассейна соответствует влагосодержанию в пределах 11,5–16,0 г/кг. К слову, посетители бассейна наиболее комфортно чувствуют себя при содержании влаги в воздухе около 14,5 г/кг. Подача свежего воздуха с содержанием влаги не более 9 г/кг в зал бассейна гарантирует поддержание оптимальных параметров воздуха. Если после нанесения параметров наружного воздуха большая часть точек (70–100 %) располагается слева от линии влагосодержания 9 г/кг, то в этом случае подходит метод осушения воздуха ассимиляцией (стандартный тип осушителя воздуха).
Если же количество точек слева от линии составляет около половины всех точек на диаграмме, то это значит, что фактические значения влажности воздуха в бассейне будут часто выходить за пределы области оптимальных параметров, и что в этом случае рекомендуется использовать осушитель с дополнительной функцией — с конденсационным осушением в летний период. Здесь можно выделить два типа предлагаемых осушителей:
1. Осушитель с реверсивным тепловым насосом, позволяющим летом охлаждать и тем самым осушать наружный воздух до приемлемого содержания в нем влаги (около 9 г/кг) (рис. 2).
Для реализации схемы стандартный осушитель будет доукомплектован дополнительным каплеуловителем на приточном канале, а обвязка теплового насоса будет заменена на реверсивную (с четырехходовыми и соленоидными электромагнитными клапанами).
Вот как происходит процесс: вытяжной воздух [т. 1] забирается из помещения бассейна и, получив тепло в рекуператоре [т. 2] и конденсаторе теплового насоса [т. 3], выбрасывается в окружающую среду. Свежий наружный воздух [т. 4] в количестве 100 % от производительности осушителя очищается в фильтре и предварительно охлаждается в рекуператоре [т. 5]. Затем происходит конечное охлаждение воздуха до требуемой температуры в испарителе теплового насоса, работающего в реверсивном режиме [т. 6].
2. Осушитель с дополнительным конденсатором на вытяжном канале (рис. 3). Данный тип осушителей более эффективно осушает воздух чем осушитель с реверсивным тепловым насосом, так как помимо механического осушения в процессе участвует и рекуператор.
Для реализации схемы к стандартному осушителю добавляются следующие элементы: дополнительный конденсатор на вытяжном канале, дополнительный фильтр на заборе уличного воздуха, дополнительные клапаны (3 шт.) и гибкие вставки (2 шт.).
Рассмотрим процессы обработки воздуха для данного типа осушителя. Вытяжной воздух [т. 1] забирается из помещения бассейна и, получив тепло в конденсаторе теплового насоса [т. 2], выбрасывается в окружающую среду. Свежий наружный воздух [т. 3] в количестве 100 % от производительности осушителя очищается в допфильтре и предварительно охлаждается в рекуператоре [т. 4]. Далее воздух охлаждается ниже точки росы в испарителе теплового насоса с выпадением конденсата на его теплообменной поверхности [т. 5]. Конденсат стекает в поддон и удаляется через дренажную систему. Осушенный холодный воздух возвращается в рекуператор через приточный канал, где предварительно подогревается теплом следующей порции вытяжного воздуха [т. 6]. Конечный нагрев происходит в конденсаторе теплового насоса [т. 7]. Поскольку вся система многоконтурная, можно распределять тепло между двумя конденсаторами, то есть такой тип осушителя не только эффективно осушает воздух в помещении бассейна, но и позволяет более точно регулировать температуру подаваемого летом приточного воздуха.