Spôsoby odvlhčovania bazénových prevádzok

Zdroj: Shutterstock

Aké prístupy si vyžaduje netypické vnútorné prostredie týchto prevádzok?

V článku uvádzame potrebu, spôsoby a možnosti odvlhčovania v jednotlivých bazénových prevádzkach s ohľadom na ich veľkosť a používanie. Cieľom je upozorniť aj na netypické vnútorné prostredie a špeciálne požiadavky na tepelno-vlhkostné parametre.

Prečo odvlhčovať?

Medzi základné problémy spojené s vysokou vlhkosťou v miestnostiach s bazénom patria výskyt a rast plesní v dôsledku vysokej vlhkosti vzduchu, kondenzácia vodných pár na zaskleniach a studených povrchoch, poškodenie nosných konštrukcií (betónové – erózia betónu, odhalenie a korózia oceľovej výstuže; drevené – hniloba a rozpad dreva, oceľové – korózia), zvlhnutie a rozpadávanie omietok.

Ďalšie problémy predstavuje difúzia vodných pár do okolitých stavebných konštrukcií a ich poškodzovanie vlhkosťou. Vítané nie je ani šírenie chlórových odórov do susedných priestorov. Chlór totiž reaguje v bazénovej vode s organickými látkami (pot, šupinky kože, moč), čím vzniká ako vedľajší produkt „viazaný chlór“ (hlavne chloramíny a trihalogén-metány), ktorý intenzívne cítiť (typický bazénový zápach).

Niektoré vznikajúce plyny, napr. chloroform, sú ťažšie ako vzduch, takže sa koncentrujú nad vodnou hladinou a je nutné ich odviesť správne navrhnutým vetracím systémom. Netreba zabudnúť ani na tému energetickej náročnosti a jej znižovania návrhom, inštaláciou a údržbou moderných technologických zariadení.

Požadované tepelno-vlhkostné parametre

Teplota vzduchu

Teplota vody v plaveckých bazénoch sa pohybuje na úrovni 26 až 28 °C, vo wellness bazénoch je to na úrovni 28 až 32 °C. Teplota vzduchu je zvyčajne o 2 až 4 K vyššia ako teplota vody v bazéne, čím sa zabezpečí pohodlie pre ľudí vychádzajúcich z vody.

Všeobecne odporúčaná relatívna vlhkosť v bazénoch v rozsahu od 40 do 60 % sa udržiava na hornej hranici, teda do 60 % r. v. Odvlhčovanie na nižšiu relatívnu vlhkosť by viedlo k výraznému zvýšeniu prevádzkových nákladov, takisto netreba zabúdať, že pri nižšej relatívnej vlhkosti vzduchu je väčší odpar vody z vodnej hladiny, tzn. vyššie vlhkostné zisky.

Vlhkosť vzduchu

Veľkú pozornosť treba venovať obsahu vody vo vzduchu, ktorý vyjadruje špecifická (alebo aj merná) vlhkosť vzduchu v gramoch vody na 1 kg suchého vzduchu (jednotka g/kg s. v.). Pri špecifickej vlhkosti vonkajšieho vzduchu XODA ≤ 9 g/kg s. v. je prípustná maximálna vlhkosť v hale xIDA = 14,3 g/kg s. v. (uvedené vychádza z nemeckej normy VDI2089 List 1 – Technické zariadenia budov krytých bazénov a krytých plaveckých hál). Táto hodnota predstavuje hranicu pocitu dusna a jej prekročenie vedie k zníženiu komfortu návštevníkov.

Obr. 1 Schematické zobrazenie bazénovej vetracej jednotky (režim maximálneho odvlhčenia vzduchu s maximálnou rekuperáciou tepla do bazénovej vody a vzduchu). Z odpadového vzduchu sa odoberá maximálna možná energia. Dodatočný ohrev zabezpečuje teplovodný ohrievač (ak sa požaduje)
Obr. 1 Schematické zobrazenie bazénovej vetracej jednotky (režim maximálneho odvlhčenia vzduchu s maximálnou rekuperáciou tepla do bazénovej vody a vzduchu). Z odpadového vzduchu sa odoberá maximálna možná energia. Dodatočný ohrev zabezpečuje teplovodný ohrievač (ak sa požaduje) |

Z hľadiska prevencie kondenzácie musí byť povrchová teplota všetkých konštrukcií v interiéri (steny, oceľové konštrukcie, rámy a zasklenia okien) minimálne 2 K nad teplotou rosného bodu vzduchu v bazénovej hale.

Príklad:
Vzduch v interiéri s parametrami 28 °C/60 % a x = 14,3 g/kg s. v. má teplotu rosného bodu Tr = 19,5 °C. Všetky vnútorné povrchy tak musia mať teplotu minimálne 21,5 °C, aby sa zabránilo kondenzácii na ich povrchu. Pri výpočtoch je nutné zohľadniť najhorší možný stav (vyššia teplota a relatívna vlhkosť = vyššia teplota rosného bodu = vyššia požiadavka na minimálnu povrchovú teplotu). Výpočty sa realizujú na Mollierovom H,x – diagrame.

Obr. 2 Príklad usporiadania bazénovej VZT jednotky
Obr. 2 Príklad usporiadania bazénovej VZT jednotky | Zdroj: Flair
Obr. 3 Schematické zobrazenie jednotky z obr. 2
Obr. 3 Schematické zobrazenie jednotky z obr. 2 | Zdroj: Flair

Povrchová teplota

Povrchová teplota niektorých kritických miest (nadokenné preklady a pod.) môže byť nižšia ako teplota vzduchu v interiéri. Z hľadiska prevencie plesní na stenách musí mať vzduch v blízkosti najchladnejšieho povrchu relatívnu vlhkosť nižšiu ako 80 %.

Rýchlosť prúdenia vzduchu

Rýchlosť prúdenia vzduchu v pobytovej zóne by mala byť nižšia ako 0,2 m/s. Správna voľba distribúcie vzduchu a distribučných elementov je nevyhnutná z hľadiska pohody v bazénovej hale.

Podtlak

Na ochranu stavebných konštrukcií a ostatných susedných priestorov je v priestore bazéna nevyhnutný podtlak. Jedine tak možno zabrániť prieniku vodných pár do stien a stropov bazénovej haly. Difúzia vodných pár z bazénovej haly do konštrukcií je hnaná vyšším parciálnym tlakom vodnej pary obsiahnutej vo vzduchu v bazénovej hale (v porovnaní so susednými priestormi).

Zdroje vlhkosti, výpočet vlhkostných ziskov

Za najväčší zdroj vlhkosti v bazénových halách možno považovať odpar vody z vodnej hladiny. Odparovanie vzniká rozdielom tlaku nasýtenej vodnej pary (= voda v bazéne pri určitej teplote) a parciálneho tlaku vodnej pary obsiahnutej v interiérovom vzduchu. Výpočtom podľa VDI 2089 List 1 sa stanoví odpar v čase prevádzky bazéna a v čase pokoja.

Vodné atrakcie ako protiprúd, trysky či perlátory zvyšujú intenzitu odparu a je nutné s nimi počítať vo výpočte vlhkostných ziskov. Takisto je nevyhnutné poznať čas prevádzky bazéna a čas pokoja, plochu vodnej hladiny, hĺbku vody (menšiu ako 1,35 m alebo väčšiu ako 1,35 m), počet otvorených spŕch, počet a plochu vírivých vaní, prípadne parné sauny (výkon parného zvlhčovača v kg/h).

Na stanovenie odpareného množstva vody (W) z vodnej hladiny bazéna sa používa nasledujúci výpočet (podľa VDI 2089):

W = ε . A . (Ps – Pd) (g/h)

kde A je plocha bazéna/vodnej hladiny (m2),
Ps – tlak nasýtenej vodnej pary pri danej teplote vody v bazéne (mbar),
Pd – parciálny tlak pary pri danej teplote a relatívnej vlhkosti vzduchu (mbar),
ε = koeficient odparu (g/(mbar . m2 . h)).

Na výpočet vlhkostných ziskov z vodných atrakcií, spŕch, sáun a pod. sa používajú ďalšie koeficienty, ktoré majú k dispozícii výrobcovia odvlhčovacích jednotiek.

Tab. 1 Koeficient odparu ε podľa druhu prevádzky

            Druh prevádzkyKoeficient odparu ε
Zakrytý bazén0,7
Odkrytý bazén bez využívania5
Bazén v rodinnom dome15
Plaváreň, normálna prevádzka20
Akvapark28
Bazén s umelými vlnami50

Typy prevádzok

Bazény v rodinných domoch

Ide o malé bazény s plochou vodnej hladiny od 20 do 40 m2, výnimočne väčšou. Často majú systém zakrývania vodnej hladiny, čo eliminuje odpar v čase, keď sa nevyužívajú. Využívajú sa zvyčajne jednu až dve hodiny denne, preto je odpar malý, ale nie zanedbateľný.

Riešenie býva kombináciou nástenného cirkulačného odvlhčovača na kondenzačnom princípe a vetrania s rekuperáciou tepla. Stretávame sa s prípadmi, keď sa inštaluje iba odvlhčovač a vetranie sa vynechá – ide však o hrubú chybu. Potrebu vonkajšieho vzduchu pre ľudí v interiéri nemožno zanedbávať a predovšetkým je nutné odvádzať viazaný chlór, ktorý je nielen nepríjemný, ale zároveň ohrozuje zdravie ľudí.

Hotelové bazény, stredne veľké bazény

Sú to bazény s intenzívnejším využívaním a s väčšou plochou vody – od 40 do 250 m2. V týchto prípadoch je vždy prítomná centrálna vetracia a odvlhčovacia jednotka (objemové prietoky vzduchu od 2 000 do 12 000 m3/h, odvlhčovacie výkony od 10 do 60 l/h) s vlastným automatickým riadiacim systémom, ktorá udržiava optimálnu teplotu, relatívnu vlhkosť a zabezpečuje aj nevyhnutnú výmenu vzduchu.

Z dôvodu koncentrácie nebezpečných plynov (spomínané vedľajšie produkty reakcie chlóru s organickými časticami vo vode) je minimálny podiel vonkajšieho vzduchu 30 %. Zníženie na 15 % je možné iba pri koncentrácii trihalogén-metánu v bazénovej vode menšej ako 0,020 mg/l. Vzduchotechnické jednotky sú vybavené chladiacim okruhom, zmiešavaním a prípadne aj doskovým výmenníkom spätného získavania tepla.

Rotačné výmenníky sa nevyužívajú z dôvodu možného spätného prenosu odvádzaných plynov a vlhkosti. Všetky výmenníky by mali byť ošetrené ochranným náterom odolným proti agresívnemu prostrediu (chlór a pod.) alebo by mali byť z iného odolného mate­riálu (polypropylén a pod.).

Veľmi dôležité je aj vyhotovenie vzduchotechnickej jednotky s dôrazom na tesnosť, opláštenie s dostatočnou tepelnou izoláciou a bez tepelných mostov. Veľmi často sa získané latentné teplo z odvlhčovania využíva na ohrev bazénovej vody. Ide o logické „vrátenie“ energie späť do bazénovej vody.

Veľké bazény, akvaparky

V týchto prípadoch sa využíva viac vzduchotechnických jednotiek s veľkými prietokmi vzduchu (desiatky tisíc m3/h), ktoré sú rozdelené do zón podľa lokálnych vlhkostných ziskov. V týchto prípadoch ide o veľmi individualizovaný výpočet, nemožno sa spoľahnúť iba na výpočet z plochy bazéna.

Vzduchotechnické jednotky majú veľký prietok vzduchu, doskový výmenník spätného získavania tepla, chladiaci okruh a často aj kondenzátor na ohrev bazénovej vody. Takmer vždy sa využíva aj cirkulácia vzduchu (MIA – Mixing Air a RCA – Recirculating Air).

Zariadenia s menším prietokom vzduchu by síce mali nižšiu spotrebu energie, ale nezabezpečili by dokonalú výmenu vzduchu v celej hale a mohli by vznikať „hluché“ miesta, kde by dochádzalo v dôsledku vyššej vlhkosti ku kondenzácii.

Návrh vetrania a odvlhčovania bazénových priestorov patrí do rúk skúseného projektanta, ktorý sa orientuje v problematike, v spolupráci so skúseným výrobcom takýchto zariadení, ktorý má skúsenosti z praxe.

Literatúra a zdroje
Podklady firiem Flair, a. s., Calorex Ltd., robatherm GmbH + Co. KG

Zdroj: PR článok Flair, a.s. organizačná zložka Slovensko