Tipuri de piscine si parametri climatici

 

Se poate considera ca exista doua tipuri de piscine:

• inchise (piscine montate in interiorul unor cladiri);
• deschise (piscine montate in aer liber).

Referitor la piscinele in aer liber, cel putin in tarile dezvoltate, din punct de vedere economic si cu traditie indelungata in realizarea si exploatarea unor astfel de piscine, exista o serie de reglementari, care recomanda sau chiar obliga, ca pe timpul neutilizarii piscinelor in aer liber, acestea sa fie acoperite pentru a evita eventuale accidente provocate de caderea persoanelor sau animalelor de companie in piscine. In viitorul apropiat, asemenea reglementari vor deveni cu siguranta obligatorii si in Romania, astfel incat trebuie sa se tina seama de acest aspect inca din faza de proiectare a sistemelor de incalzire a piscinelor, cu atat mai mult cu cat prezenta acestor sisteme este importanta si pentru comportamentul termic al piscinelor. Exista diverse solutii tehnice pentru acoperirea piscinelor: prelate ancorate, prelate gonflabile, panouri flotante, etc.

 

Din punct de vedere al calculului necesarului de caldura al piscinelor, se poate considera ca piscinele deschise (in aer liber) prezinta doua perioade de exploatare, caracterizate prin sarcini termice diferite:

• perioade in care piscina este descoperita (de regula ziua – piscina este utilizata);
• perioade in care piscina este acoperita (de regula noaptea – piscina nu este utilizata).

Pentru piscinele inchise, in incintele in care sunt montate acestea, conform ASHRAE 1995, temperatura aerului este de maxim 27°C, iar umiditatea relativa a aerului este de cca. 60%. Viteza de circulatie a aerului in jurul piscinelor inchise (marime asimilabila cu viteza vantului in cazul piscinelor deschise) este de cca. 0,1m/s.

 

Pentru piscinele deschise, parametrii climatici sunt cei corespunzatori zonei in care este amplasata piscina, cei mai importanti asemenea parametrii fiind:

• temperatura aerului (variatie sensibila pe durata zilei si sezoniera);
• umiditatea absoluta a aerului (mai constanta decat umiditatea relativa);
• viteza vantului (variatie sensibila pe durata zilei si sezoniera).

In ceea ce priveste viteza vantului, acest parametru este foarte important pentru calculul unor componente ale sarcinii termice ale piscinelor montate in aer liber.
Observatii efectuate in diverse regiuni ale SUA si Canada, pe perioade indelungate de timp, au aratat ca in medie, viteza maxima in timpul zilei este de cca. doua ori mai mare decat viteza minima din timpul noptii, ceea ce indica faptul ca viteza vantului este mai mare ziua decat noaptea. De asemenea, s-a constatat ca in medie, variatia zilnica a vitezei aerului, este aproximativ sinusoidala.
Componentele necesarului de caldura al piscinelor sunt:

• fluxul de caldura datorat evaporarii apei;
• fluxul de caldura datorat convectiei la suprafata apei;
• fluxul de caldura transmis prin peretii piscinei;
• fluxul de caldura necesar pentru incalzirea apei proaspete.

Acestor componente li se poate adauga, in cazul piscinelor deschise, fluxul de caldura datorat radiatiei solare. Pentru determinarea acestor fluxuri termice, avand un caracter foarte variabil atat pe durata zilei, cat si pe durata sezonului in care poate fi utilizata piscina, trebuie sa se tina seama de pozitia variabila a
soarelui pe cer, in locul de amplasare a piscinei si de gradul de agitatie a apei din piscina. In continuare, aceste componente ale necesarului termic al piscinei, nu au fost luate in considerare, deoarece contribuie la incalzirea naturala a apei, reducand sarcina termica necesara pentru incalzirea piscinei, iar aceste componente se manifesta numai in zilele insorite.

Fluxul de caldura datorat evaporarii apei

Avand in vedere ca apa din piscine este in contact permanent cu aerul umed din jur, se va manifesta tendinta aerului umed de a se satura tn umiditate, iar sursa de umiditate in acest caz, va fi reprezentata tocmai de apa din piscine, care se va evapora. Prin evaporare, apa din piscine pierde caldura latenta de evaporare continuta de vaporii de umiditate care trec din apa in aer, in urma procesului de transfer de masa si caldura.

Fluxul de caldura transmis prin convectie

Datorita faptului ca suprafata apei din piscine este in contact cu aerul din mediul inconjurator, intre apa si aer se va produce un transfer continuu de caldura. Sensul acestui transfer termic depinde de temperaturile celor doua medii, astfel incat sunt posibile urmatoarele situatii:

• apa este mai calda decat aerul si fluxul de caldura se transmite de la apa la aer;
• apa este mai rece decat aerul si fluxul de caldura se transmite de la aer la apa;
• apa si aerul au aceeasi temperatura si fluxul de caldura este nul.

Cand aerul din mediul inconjurator al piscinelor devine mai cald decat apa, valoarea fluxului termic transmis prin convectie devine negativa, ceea ce inseamna ca piscina se incalzeste de la mediul ambiant, in loc sa fie racita de acesta.

Fluxul de caldura transmis prin peretii piscinei

Apa din piscine este in contact termic permanent atat cu peretii laterali cat si cu fundul bazinului. Se poate considera ca toti peretii piscinei au temperatura egala cu a solului in care este montata piscina. Deoarece apa din piscina este mai calda decat temperatura peretilor, fluxul termic transmis prin peretii piscinei contribuie la racirea apei din piscina si trebuie sa fie compensat de sistemul de incalzire a apei.

Fluxul de caldura pentru incalzirea apei proaspete

Apa din piscina trebuie reimprospatata permanent, chiar daca este prezent un sistem eficient de filtrare, deoarece in urma utilizarii piscinei, calitatea apei se deterioreaza. Apa proaspata trebuie incalzita pana la valoarea temperaturii apei din piscina, iar sarcina termica utilizata in acest scop reprezinta o componenta importanta a sistemului de incalzire al piscinelor.

Sarcina termica totala a piscinei

Valoarea sarcinii termice totale a piscinei reprezinta tocmai valoarea sarcinii termice a sistemului de incalzire a apei din piscina. Incalzirea piscinelor poate fi realizata monoenergetic, dar si cu ajutorul unui sistem energetic bivalent, cel mai adesea utilizand energia solara in combinatie cu o alta sursa de energie, care poate fi obtinuta prin arderea unui combustibil sau energia electrica. Ca si combustibili se pot utiliza lemne, brichete, peleti, combustibili lichizi sau combustibili gazosi. Energia electrica se poate utiliza cel mai eficient cu ajutorul unei pompe de caldura.