طراحی تاسیسات مکانیکی استخر
در یک مجموعه استخر قسمت های مختلفی وجود دارد که می بایست مد توجه طراحان قرار گیرد، از این بخش ها می توان استخر، جکوزی، حوضچه ی آبسرد، دوش، سالن های ورزشی، سالن استخر، سونای خشک و سونای بخار هر یک از این بخش های نام برده شده علاوه بر نکات اساسی در طراحی معماری، دارای ملزومات تاسیساتی نیز می باشند.
در این مقاله به عنوان اولین مقاله در زمینه ی طراحی استخر می خواهیم نگاهی داشته باشیم به طراحی خود استخر به عنوان اصلی ترین عضو این مجموعه
طراحی استخر به طور کلی شامل 3 بخش می باشد꞉
1-گرمایش استخر
2-تصفیه استخر
3-سیستم پمپاژ
برای این منظور تجهیزات مختلفی در داخل موتور خانه ی استخر قرار می گیرند که به شرح ذیل می باشند:
1-دیگ و مشعل مربوطه
2-فیلتر شنی
3-سختی گیر
4-مبدل حرارتی
5-موگیر
6-پمپ
7-لوله ها، شیرآلات و اتصالات مربوطه
حیاتی ترین پارامتر در یک استخر آب می باشد؛ آبی که شناگران می خواهند در آن به ورزش بپردازند می بایست از خصوصیات از منحصر به فردی برخوردار باشد.
آب .لوله کشی شهر های مختلف دارای دمایی بین 10-20 c° می باشد، این آب پس از وارد شدن به استخر می بایست از منظرهای مختلف مانند꞉ دما، ذرات معلق و مضر، ویروس ها و باکتری ها، میزان اسیدی و بازی بودن و همچنین میزان سختی تحت کنترل باشند.
اصلی ترین بخش موتورخانه یک استخر، سیستم گرمایش آن استخر برای رسیدن آب به دمای مطلوب می باشد.
در این مقاله روش رساندن دمای آب یک استخر به دمای مطلوب و نگهداری در آن دما را بصورت مختصر و کاربردی توضیح میدهیم.
دمای آب استخر می بایست بین 26-27 c° ثابت نگه داشته شود.
برای ثابت نگه داشتن دمای آب استخر، اولین قدم محاسبه ی میزان بار گرمایی مورد نیاز استخر است که اگر دیگ بتواند این میزان را جبران نماید می توان توقع داشت استخر در دمای خود ثابت باشد.
بارهای گرمایی استخر꞉
1-گرمای مورد نیاز برای پیش گرمایش استخر꞉
این میزان حرارت با رابطه ی ساده Q=m.c.ΔΘ و با داشتن حجم استخر و چگالی آب قابل دست یابی است. تنها نکته مهم در مدت زمان پیش گرمایش است. در پروژه های خصوصی معمولا زمان پیش گرمایش بین 6-12 ساعت در نظر گرفته می شود، دلیل این امر در کوچک بودن این استخر ها و همچنین داﺋم کار نبودن آنها است؛ بنا براین اگر مصرف کننده تصمیم به استفاده از استخر بگیرد باید بتواند نهایتا بین 6-12 ساعت بعد از روشن کردن موتورخانه ی استخر از شنا لذت ببرد، این مدت زمان راه انرژی پروژه های عمومی ممکن است تا 72 ساعت نیز به طول بیانجامد چراکه کوتاه بودن مدت پیش گرمایش با توجه به حجم عظیم استخرهای عمومی شنا، موجب بزرگ شدن پیش از حد دیگ ها می شود.
این در حالی است که در طول سال تعداد دفعات محدودی استخر پیش گرمایش می شود و معمولا کلیه ی روزهای سال تنها بارهای محیطی به استخر تاثیر گذار هستند .
2-بار گرمایی اتلاف شده از استخر꞉
این بار به سه بخش تقسیم می شود꞉
1-اتلاف آب جبرانی
2-اتلاف حرارتی از سطح و تبخیر سطحی
3-اتلاف حرارتی از دیواره ها و کف
در خصوص مورد سوم می بایست ذکر شود که با توجه به عایق کاری زیاد دیواره ها و کف استخر برای جلو گیری از خروج آب و ضرایب انتقال حرارت پایین مصالح به کار رفته میزان این بار در عمل قابل اغماض می باشد.
همچنین گروهی از طراحان میزان تلفات به دلیل ورود آب جبرانی را با میزان انرژی وارد شده به آب در ازای شنا کردن شناگران برابر در نظر می گیرند، از این رو این مقدار را نیز در عمل به محاسبات خود وارد نمی کنند. البته این اقدام برای برخی دیگر قابل قبول نبوده و اعتقاد دارند این بار می بایست حداقل به عنوان یک ضریب اطمینان در طراحی در نظر گرفته شود .
و اما اتلاف از سطح و تبخیر سطحی آب꞉ به طور قطع کلیه ی طراحان بر این اعتقاد هستند که این بار مهم ترین بار حرارتی وارد بر استخر در طول استفاده می باشد.
در خصوص محاسبه ی این بار، سر باز یا سر بسته بودن استخر بسیار مهم می باشد چرا که برروی میزان سرعت باد و فشار بخار اشباع در دمای آب و نقطه ی شبنم آب در سطح استخر تاثیر گذار است.
سرعت باد یکی از مهمترین پارامترهای محاسبه ی این بار بر طبق معادلات ذیل می باشد.
میزان تبخیر:
استخر آرام
W=(95+c.425v)(pw-pa)Y
استخر فعال
W=(69+O.35v)(pw – pa )Y
با همه ی این تقاسیر می توان از راه حل کاربردی تری نیز استفاده کرد.
50 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
اختلاف دمای آب و هوا (F°) |
525 |
420 |
368 |
315 |
263 |
210 |
158 |
105 |
Vair=3.5 m/hr (btu/hrft2) |
630 |
504 |
442 |
378 |
318 |
252 |
190 |
126 |
Vair=5 m/hr (btu/hrft2) |
1050 |
840 |
736 |
630 |
526 |
420 |
316 |
210 |
Vair=10 m/hr (btu/hrft2) |
بر طبق جدول فوق تنها با داشتن سرعت باد در سطح آب و همچنین اختلاف دمای هوا و آب میزان هدر رفت برای هر فوت مربع از سطح را به دست آورد.
نکته بسیار مهم که می بایست به آن توجه داشت این است که هدر رفت انرژی از سطح استخر، وارد محیط اطراف می شود، لذا در محاسبه ی بار حرارتی محیط استخرهای سر پوسیده، لازم نیست این میزان مجدد محاسبه شود و به عبارتی دیگر از بار حرارتی سالن استخر کاسته خواهد شد.