Vypařování (odpar) vody je složitý fyzikální jev, na který vplývá řada faktorů: teplota vody, teplota okolí, relativní vlhkost, rychlost větru nad hladinou, plocha vodní plochy, napětí nasycených par a další podmínky prostředí. Při návrhu vzduchotechnických systémů pro kryté bazény a wellness centra je nutné počítat s hmotnostními toky odpařující se vody a zároveň s tokem tepla z mokrých povrchů do vzduchu. Přesný výpočet vyžaduje modelování mezní vrstvy nad hladinou a použití vhodných okrajových podmínek.
Odpar není řízen jen teplotou vody - je to spojitý proces přenosu tepla i vlhkosti, který ovlivňuje termodynamický stav vzduchu nad vodní hladinou. Klíčovou roli hraje:
Podle popisu výzkumu z VUT v Brně je modelování odparu integrováno do modulu „bazény“ v softwaru TERUNA. Z něj vyplývá, že konstanty a vstupní podmínky mohou výrazně měnit výsledky a že odpar často není lineární funkcí teploty a vlhkosti. Taktéž se ukazuje, že k obrácené difuzi vodní páry může dojít při vysoké vlhkosti a teplotách, což ovlivňuje návrh odvlhčovacích a vzduchotechnických systémů.
Pro praktický výpočet a návrh je potřeba definovat:
V konkrétních příkladech byla uvedena orientační hodnota pro bazén o rozměru 1×1 m: přibližně 7 kubíků vody za rok, tj. 19 l za 24 hodin na m2; pro bazén 10×10 m by to bylo zhruba 100× více. Tyto hodnoty však silně závisí na výše uvedených parametrech a na tom, zda jsou podmínky stabilní či se mění během dne.
Pokud má vzduch v okolí bazénu nižší vlhkost a vyšší teplotu vzduchu, dochází k většímu odparu, protože součet tepla a kapacity vzduchu proorption páry roste. Naopak vyšší relativní vlhkost vzduchu snižuje odpar. Podobně se mění odpar při různých rychlostech větru; vyšší vítr zvyšuje odparem a naopak nízký vítr snižuje množství odpařené vody.
V zátěžových scénářích ukazuje simulace, že při konstantní relativní vlhkosti se vyplatí volit vyšší teplotu vzduchu, protože s rostoucí teplotou klesá množství odpařené vody, čímž se zjednodušuje odvlhčování. Obrácená difuze (když se vzduch stává nasyceným nad hladinou a vlhkost klesá) nastává za specifických podmínek a musí se brát v potaz při návrhu řízení vzduchotechniky.
Mikroklima kolem vodních ploch ovlivňuje komfort lidí a provozní nároky na vytápění, chlazení a odvlhčování. Moderní výzkum a počítačové modely umožňují rychle testovat vlivy jednotlivých parametrů na chování systému a nalézt optimální varianty návrhu s ohledem na energetickou náročnost a komfort.
Pro návrh vzduchotechniky a odvlhčovacích systémů obsluhujících bazény a kryté nádrže je vhodné:
Pro design vzduchotechniky, která obsluhuje kryté bazény, je důležité sledovat nejen odpar vody, ale i přenos tepla mezi vodní hladinou a vzduchem. Výsledek lze interpretovat jako soubor fyzikálních veličin, které se zobrazují ve výstupech simulací - teplota, vlhkost, rychlosti proudění a další parametry.
V rámci výzkumu vyvinutého na ústavu TZB Fakulty stavební VUT byla vytvořena modulová část pro program TERUNA, která umožňuje:
V praxi je možné použít tento přístup k odhadu odparu v různých scénářích a kůžit výsledky pro navržení efektivnějších systémů řízení vlhkosti a energie, například při porovnání různých teplot vodních a vzdušných vrstev a při zohlednění různého proudění nad hladinou.
Využití moderního modelování umožňuje provádět citlivostní analýzu a rychle testovat vlivy parametrů na chování systému, což usnadňuje optimalizaci technických řešení pro vzduchotechniku v bazénech a krytých nádržích.
Pokud chcete počítat odpar z vodní plochy pro konkrétní bazén, postupujte následovně:
V případě, že je cílem jen vyhodnotit ztráty pitné vody z domácího bazénu nebo posoudit úspory energie při solárním ohřevu, lze použít jednoduché srovnání a orientační výpočty, které reflektují výše uvedené parametry a obsahují odvozené výsledky pro konkrétní podmínky.