Хорошо известно, что водные процедуры дают оздорови¬тельный эффект. Грамотно спланированные и построенные баня, сауна или бассейн обеспечат своему хозяину много положительных эмоций и здоровья. Поэтому в последние годы наличие бассейна, бани или сауны в загородном доме становится нормой. Однако так как главной особенностью помещений, где размещается бассейн, является повышенная влажность воз¬духа, обеспечение нужного уровня влажности (не более 60 %) и темпера¬туры (26-27 °С) воздуха является од¬ной из основных задач современного инженерного оборудования в сауне или бассейне.
Испарение влаги с поверхности воды в бассейнах происходит непрерывно. Кроме того, вода испаряется с поверх¬ности пола, который тоже частично залит водой, и с поверхности тел купающихся людей. Интенсивность ис¬парения зависит от температуры воды, воздуха и окружающих поверхностей, а также общей влажности в помещении.
При перенасыщении воздуха влагой происходит конденсация паров воды на относительно холодных окружаю¬щих поверхностях — стенах, потолке и окнах. Из-за этого в помещении могут запотеть окна, появиться ржавчина на металлических конструкциях, плесень на потолке и стенах. Высокая влажность воздуха отрицательно сказывается также и на состоянии строительных и отделочных материалов. В холодном российском климате переувлажнение строительных конструкций может при¬вести к серьезным последствиям. Если вода проникает внутрь бетонных стен, контактирующих с наружным воздухом, то при очень низких температурах возможно замерзание воды в стене. Каждый раз при значительном измене¬нии температуры на улице происходит оттаивание и замерзание воды внутри стены. Постепенно в бетоне образуются микротрещины, которые со временем увеличиваются. Таким образом, из-за повышенной влажности внутри поме¬щения могут постепенно разрушаться несущие конструкции здания.
Для минимизации испарения влаги с поверхности воды необходимо, чтобы температура воздуха в помещении была выше температуры воды, причем, чем больше эта разница, тем меньше интенсивность испарения влаги. Одна¬ко превышение разницы температур воды и воздуха более, чем на 3 °С, делает менее комфортным пребывание людей в бассейне. Оптимальной счита¬ется разница температур в 2-3 °С. Для расчета количества испаряющейся с поверхности бассейна влаги существует достаточно много расчетных формул. Как показывает практика, наиболее полно учитывают изменения условий испарения влаги в закрытых бассейнах эмпирические зависимости, выведенные на основе измерений, проведенных в помещениях действующих бассейнов Ассоциацией немецких инженеров (формула стандарта VDI 2089) и британ¬скими специалистами (формула Бязина-Круме).
Традиционно для поддержания необхо¬димых параметров влажности воздуха в бассейне существует два способа:
1. вентиляция, т.е. подача необходимого объема наружного воздуха;
2. осушение.
При поточно-вытяжной вентиляции предварительно нагретый свежий воз¬дух подается в помещение бассейна, а влажный воздух из помещения выбра¬сывается на улицу. Воздух в помещении плавательного бассейна обычно имеет более высокую влажность по сравне¬нию с наружным. Из этого следует, что подача воздуха с улицы автоматически снижает влажность в помещении, одна¬ко приходится тратить электроэнергию на подогрев входящего воздуха, в то время как на улицу выбрасывается про¬гретый воздух. Кроме того, в системе вентиляции должна быть автоматика, которая будет регулировать темпе¬ратуру подачи воздуха в помещение. На этом примере мы видим основные недостатки данного метода: большие затраты энергии для нагрева свежего приточного воздуха и затраты на систе¬му автоматики.
При расчетах вентиляции нужно иметь в виду, что помещение бассейна и помещения основного здания обычно имеют разные функциональные назначе¬ния и резко отличающийся тепловлажностный режим. Для предотвращения распространения влажного воздуха по остальному зданию давление в помеще¬нии бассейна должно быть на 5 % ниже атмосферного. Это достигается пре¬вышением объема вытяжного воздуха над приточным, для чего воздуховоды должны быть достаточно широкими, а вентиляторы — мощными. В таком случае увеличивается уровень шума от работающей вентиляции, Итого у венти¬ляции обнаруживаются три недостатка: повышенное энергопотребление, шум и высокие эксплуатационные расходы. До недавнего времени для осушения воздуха иногда использовалась функция контроля влажности в кондиционере. В режиме осушения кондиционеры действительно способны уменьшить влажность воздуха благодаря тому, что воздушный поток соприкасается с холодным теплообменником с малой скоростью, что повышает осушение воздуха. Но осушение при помощи кондиционера имеет определенные недостатки. Сравнивая их работу с осу¬шителями, можно сказать следующее: потребление электроэнергии одина¬ково, но кондиционер одновременно и осушает, и охлаждает воздух, а это может привести к простудным заболеваниям среди купающихся. К тому же кондиционер не может работать зимой, что исключает возможность удаления влаги в этот период. Из этого можно сделать выводы, что осушение воздуха при помощи функции кондиционера возможно, но малоэффективно. Все-таки самым эффективным для осу¬шения воздуха является специальный прибор — осушитель, разработанный для поддержания нужной влажности в помещении. Принцип осушения воздуха основан на эффекте конденсации влаги из воздуха на холодной поверхности, температура которой находится ниже точки росы. В осушителе воздух прого¬няется вентилятором через два тепло¬обменника (испаритель и конденсатор), расположенных последовательно друг за другом. Теплообменники соединены в единый контур, заполненный хлада¬гентом (фреоном). Компрессор обеспе¬чивает циркуляцию фреона в контуре и необходимое рабочее давление. Тем¬пература испарителя подобрана таким образом, что в нем активно конденсиру¬ется влага из воздуха. Воздух становится осушенным и холодным. Далее он про¬дувается через горячий конденсатор, где нагревается, но поскольку из него удалена часть влаги, он поступает в по¬мещение уже сухим и теплым. Темпера¬тура воздуха на выходе из осушителя на 2-5 °С выше, чем на входе, а влажность меньше. Сконденсированная из воздуха вода стекает в специальный лоток и после подогрева может вновь идти на пополнение бассейна. Просчитать экономическую выгоду осу¬шителя достаточно просто. Для того чтобы удалить 1,2 л влаги из воздуха при температуре воздуха в бассейне 28 °С и влажности 60 %, осушителю потребуется 0,62 кВт электроэнергии. Если такое же количество влаги уда¬лять посредством вентиляции, то надо подавать 140 м3/ч свежего воздуха, на подогрев которого надо затратить по¬рядка 2 кВт электроэнергии. Практика показывает, что применение осушите¬лей воздуха позволяет реально снизить энергозатраты на 20-80 %. В техничес¬ких характеристиках осушителей иногда указывается площадь зеркала воды, на которую он рассчитан. Этот параметр позволяет ориентировочно подобрать осушитель необходимой произво¬дительности без сложных расчетов. Например, для бассейна с площадью зеркала воды 15-20 м2 оптимальным будет осушитель с производительнос¬тью до 90 л/сутки.
И все-таки, что лучше — вентиляция или осушение? Оптимальным вариантом для создания благоприятного микроклимата в бассейне будет комбинирование обо¬их способов. Для крупных бассейнов с большой посещаемостью очень важной будет подача необходимого объема свежего воздуха с улицы для дыхания людей, поэтому большие затраты на приточно-вытяжную вентиляцию неиз¬бежны. В небольших же бассейнах (до 50 кв. м) обычно система состоит из двух элементов:
1. небольшая приточно-вытяжная уста¬новка (вентилятор), которая может отключаться в периоды «бездей¬ствия» бассейна;
2. автономный осушитель воздуха. При таком варианте экономится тепло, необходимое для нагрева приточного воздуха.