محاسبه دبی آب سیرکولاسیون

تعیین و محاسبه تعداد دفعات تعویض آب به دو روش انجام می پذیرد:

قانون رقیق سازی متوالی:

در این روش در انتها یک بار گردش کامل، وقتی که آب فیلتره و ضدعفونی می شود به طور متوسط درصد تصفیه آب 63%، بعد از دوبار گردش حدود 86%، بعداز سه بار گردش به 95% خواهد رسید.

معمولا از بعد از سه بار گردش، افزایش درصد آب تصفیه شده اندک بوده واین عامل نشان می دهد که آب به نحو مطلوبی تصفیه شده است. این نتیجه با بررسی های انجام شده روی گردش سه باره آب در روز، از نقطه نظر اقتصادی نیز تایید شده است. این نتیجه با بررسی های انجام شده روی گردش سه باره آب در روز، از نقطه نظر اقتصادی نیز تایید شده است. البته تعداد دفعات گردش برای تصفیه کامل آب به راندمان فیلتر نیز بستگی دارد و تا اتمام کامل پریود گردش، باید سیکل تکرار شود.

استفاده از استانداردها و آیین نامه های موجود:

علاوه بر روش فوق بسیاری از طراحان برای تعیین مدت زمان لازم برای انجام کامل سیکل و تعویض آب، از اطلاعات موجود در آیین نامه ها استفاده می کنند. با توجه به مقادیر متفاوت موجود در استانداردها جهت کسب اطلاعات بیشتر، جدول مربوط به آن را از استانداردهای مختلف ارایه می دهیم:

تعداد دفعات تعویض آب استخر

تعداد دفعات تعویض آب استخر

تعداد دفعات تعویض آب استخر

تعداد دفعات تعویض آب استخر

علاوه بر موارد فوق در آیین نامه های جدید زمان 3 ساعت برای استخرهای سرپوشیده توصیه شده و با تغییر قابل توجه تعداد شناگران می توان زمان فوق را بین 2 تا 6 ساعت انتخاب نمود.

تعیین دبی آب سیرکولاسیون

Q = VL ÷ turn over rate * 60

Q : دبی (gpm)

VL : حجم استخر (US gal)

در این روابط، نرخ تعویض آب استخر باید بر حسب ساعت در نظر گرفته شود.

مقدار آب جبرانی

مقدار آبی که به واسطه تبخیر سطحی و ورود و خروج شناگران، از استخر خارج می شود، از جمله پارامترهایی است که باید در محاسبه دبی آب سیرکولاسیون مدنظر قرار گیرد. چشم پوشی از این عامل سبب می شود که پس از خروج شناگران، سطح آب استخر به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

محاسبه نرخ تبخیر سطحی آب

تبخیر سطحی، از جمله عوامل تاثیرگذار بر روی میزان آب جبراتی است و علاوه بر استخرهای سرپوشیده، در استخرهای روباز نیز ازاهمیت زیادی برخوردار است. به کمک روابط ذیل می توان نرخ تبخیر سطحی آب استخر را با توجه به شرایط سایکرومتریک محیط تخمین زد. لازم به ذکر است که این معادله در استخرهایی با سطح فعالیت معمولی صادق بوده و در آن پاشش آب و میزان تبخیر از سطوح مرطوب کناره ای استخر نیز در نظر گرفته شده است.

(سیستم SI)

Wp =A/Y (Pw – Pa)(0.089 + 0.0782 V)

Wp: نرخ تبخیر سطحی آب (kg/s)

A: مساحت کاسه استخر(m2)

V: سرعت جریان هوا بر روی سطح آب(m/s)

Y: گرمای نهان مورد نیاز جهت تبدیل آب به بخار(در دمای سطح آب) (kj/kg)

Pa: فشار اشباع در دمای نقطه شبنم محیط (kpa)

Pw: فشار بخار اشباع در دمای سطح آب(kpa)

واحد فیزیکی W/(m2.pa):0.089

و W.s/(m3.pa):0.0782

(سیستم انگلیسی)

Wp =A/Y (Pw – Pa)(95 + 0.425V)

Wp: نرخ تبخیر سطحی آب (lb/h)

A: مساحت کاسه استخر (ft2)

V: سرعت جریان هوا بر روی سطح آب (fpm)

Y: گرمای نهان مورد نیاز جهت تبدیل آب به بخار (در دمای سطح آب) (Btu/lb)

Pa: فشار اشباع در دمای نقطه شبنم (in.Hg)

Pw: فشار بخار اشباع در دمای سطح آب (in.Hg)

واحد فیزیکی 95:Btu/(ft2.h.in.Hg)

و 0.425: Btu.min/(ft3.h.in.Hg )

هرچه فعالیت شناگران در داخل استخر بیشتر باشد نرخ تبخیر سطحی آب افزایش می یابد؛ با اضافه کردن ضریب فعالیت شناگران Fa در رابطه فوق می توان تاثیر این عامل را روی میزان تبخیر از سطح آب بررسی کرد.

درصورتی که مقدار گرمای نهان (Y) در محدوده (KJ/kg2400) 1032BTU/lb بوده و سرعت هوای عبوری از سطح آب (V) نیز بین (10-30fpm)0.05-0.15 m/s باشد، معادله فوق به صورت زیر خواهد شد:

(آحاد SI)

Wp = 4*10-5 A(Pw – Pa)Fa

Fa: ضریب فعالیت شناگران

(آحاد انگلیسی)

Wp = 0.1 A(Pw – Pa)Fa

Fa: ضریب فعالیت شناگران

محاسبه نرخ آب سرریز شده به واسطه ورود و خروج شناگران

حجم آب خارج شده از استخر به واسطه ورود و خروج شناگران، از جمله عوامل تاثیر گذار در تعیین میزان آب جبرانی است. با ورود شناگران به استخر، سطح آب به شدت بالا آمده و به دلیل ثابت بودن حجم کاسه استخر، مقدار اضافه آن سرریز می کند. اگر تدابیر ویژه به منظور مهار آب سرریز شده و بازگرداندن آن به استخر اتخاذ نشود، سطح آب پس از خروج شناگران، نسبت به حالت اولیه به شدت کاهش خواهد یافت.

به این منظور در برخی استخرها،آب خروجی وارد مخازن متعادل سازی شده و مستقیما به سیستم تصفیه منتقل شده و پس از تصفیه مجددا به سیستم بازگردانده می شود؛ و در برخی دیگر، آب سرریز شده وارد سیستم فاضلاب شده و در نهایت مقداری آب تازه (معادل آن) به تدریج به مدار افزوده می شود. در ادامه به تشریح هر روش خواهیم پرداخت:

الف: استفاده از مخازن متعادل سازی: یکی از راه های مهار و کنترل آب سرریز شده از کاسه استخر، استفاده از مخازن متعادل سازی و یا محفظه موج گیر است. مخزن متعادل سازی همانند یک منبع، آب سرریز شده را(بر اثر ورود شناگران) در خود ذخیره می کند؛ تا در هنگام پایین آمدن سطح آن (خروج شناگران) دوباره به استخر بازگردانده شود. تعیین ظرفیت مخزن متعادل سازی به سادگی و با دقت بالا امکان پذیر نیست؛ اما اگر میزان سرریز آب (با توجه به متوسط وزن افراد) به ازای ورود هر شناگر به استخر را 70Litre در نظر بگیریم، حجم مخزن متعادل سازی در یک استخر با ظرفیت 90 نفر، 6300Litre خواهد بود. (در منابع محاسباتی برخی شرکت های سازنده مخازن متعادل سازی آمده است که: به ازای هر 100 مترمربع از سطح استخر باید حجم مخزن را 5-4 مترمکعب در نظر گرفت.)

ب: علاوه بر روش فوق در برخی موارد با ایجاد شیب ملایم در لبه استخر و اختلاف ارتفاع اندک بین سطح آب و لبه کاسه از خروج بیش از حد آب جلوگیری می کنند و با توجه به آلودگی سطحی، آب سرریز شده به وسیله ی گریل های نصب شده در اطراف استخر به فاضلاب منتقل می شود. (روش های دیگری به منظور پاک سازی و ضد عفونی آب های سطحی مورد استفاده قرار می گیرد که در ادامه به تشریح آن پرداخته می شود.)

همان طور که قبلا ذکر شده با توجه به سرریز بخشی از آب استخر به داخل فاضلاب و کاهش ارتفاع آب، لازم است در ساعات کاری استخر، به صورت پیوسته مقداری آب تازه به مدار افزوده شود.

جهت تعیین دبی آب جبرانی، باید مقدار آبی که به واسطه ی ورود و خروج شناگران، از استخر خارج می شود محاسبه گردد؛ به این منظور لازم است باتوجه به وزن متوسط هر شناگر(150lb(68 kg))، به ازای هرنفر تقریبا 0.3gpm یا 18GPH آب جبرانی به مدار گردش آب اضافه شود. با محاسبه نرخ آب سرریز شده به واسطه ورود و خروج شناگران و نرخ تبخیر از سطح آب، می توان مقدار واقعی آب جبرانی مورد نیاز را محاسبه کرد.