مهمترین بخش موتورخانه استخر سیستم گرمایشى آن مى باشد، براىگرمایش آب و محیط استخر نیاز به یک منبع گرمایى مانند بویلر داریم.
براى اطلاع از ظرفیت بویلر و مشعل باید کلیه تلفات حرارتى استخر کهشامل موارد زیر است را درنظر گرفت.
- اتلافات حرارتى از سطح و دیواره استخر (۱Q)
- گرماى مورد نیاز براى پیش گرمایش استخر، در زمان راه اندازى (Q۲)
- بار استحمامى افراد و میزان مصرف در دوش ها و دستشویى ها (Q۳)
- بار گرمایشى سالن سرپوشیده استخر (۴Q)
- بارهاى گرمایى براى جکوزى (۵Q)حال به ترتیب طریقه محاسبه۱Q تا ۵Q را شرح مى دهیم.
و بعد از آن به بررسى بار هاى حرارتى لازم براى جکوزى مى پردازیم.
- طریقه محاسبه اتلاف حرارتى از سطح و آب جبرانى (۱Q)معمولا براى یک استخر ۳ نوع از اتلافات حرارتى را در نظر مى گیرند.
- اتلاف حرارتى توسط آب جبرانى
- اتلاف حرارتى از سطح و تبخیر سطحى
- اتلاف حرارتى از دیواره ها و کف استخر (بسیار ناچیز است ودر نظر گرفته نمى شود)
اتلاف حرارتى توسط آب جبرانى
اصولا به ازاى هر شناگر در حدود ۱۰ الى ۲۰ لیتر آب با چسبیدن بر روىبدن شناگران و فعل و انفعالات شناگران تلف مى شود. بار حرارتى بهازاى این اتلاف براى هر ۱۰۰ نفر حدود kcal/h30,000 است.
باید ذکر کرد شناگران بنا بر وزن و میزان فعالیت خود، انرژى ما بین ۰۰۴ تا ۰۰۷ کیلو کالرى در ساعت (بسته به وزن و نوع شنا) را مصرف مى کنندکه به محیط و آب استخر اضافه مى شود این انرژى امکان دارد در زمانى که تعداد افراد داخل استخر بالا رود، عدد قابل ملاحظه اى گردد. اما چون ممکن است در یک زمان مشخص (براى مثال هنگام تعویض سانس استخر) تعداد شناگران بسیار کم باشند نمى توان از این انرژى اضافه شده به استخر استفاده کرد و در این صورت آن را به عنوان یک ضریب اطمینان در طراحى استخر در نظر مى گیریم.
براى مثال در زمانى که ۱۰۰ شناگر همزمان در آب شنا کنند عددى بالغبر ۴۰۰۰۰ کیلوکالرى انرژى به آب و محیط اضافه مى گردد که نمى تواناز آن به عنوان یک انرژى همیشگى بهره جست.
بعضى از طراحان استخر انرژى تلف شده از آب هدر شده توسط شناگرانو فعالیت آنها را با این انرژى سر به سر گرفته و مد نظر قرار نمى دهندکه به عنوان یک طراحى محافظه کارانه این کار درست نیست.
اتلاف حرارتى از سطح و تبخیر سطحى
کل تلفات حرارتى از سطح استخر را محاسبه مى کنیم. اطلاعات اولیهاستخر شامل دماهاى ورودى آب شهر و دماى هوا، سرعت باد و گرماىنهان را داریم، با این اطلاعات تلفات اولیه قابل محاسبه است. با توجهبه کتاب اشرى (Ashrae) 2 فرمول زیر براى حالات استخر آرام و فعالدر دسترس قرار دارد:
W=(95+0.425)(pw– pa)/Y (۱)
W=(69+0.35v)(pw-pa)/Y (۲)
W : میزان تبخیر ۲lb/h.ft
: سرعت باد در سطح ft/min
pw: فشار بخار اشباع در دماى آب in.Hgpa: فشار بخار اشباع در نقطه شبنم in.HgY : گرماى نهان در دماى استخر Btu/lbنرخ تبخیر براى استخر آرام، که توسط ”معادله ۲“ محاسبه شده، تقریبا۴۷% مقدارى است که از ”معادله ۱“ اشرى بدست مى آید.
طریقه محاسبه اتلاف حرارتى از فرمول بالا به صورت کامل در مثال فصل ۵ ذکر شده است.
جدول ۱
| ||||||||||||||||||
این در حالیست که براى راحت تر شدن محاسبات، جدول زیر به ازاىاختلاف دماهاى ثابت به درجه فارنهایت، ارائه شده است.
۱–۲. محاسبه سطح استخر
اولین گام در طراحى استخر شنا، تعیین مساحت کل آن است که برمبناى چگونگى استفاده و تعداد شناگرانى که در یک زمان در داخلاستخر خواهند بود، پیش بینى مى شود. بر حسب توصیه کمیته استخرهاى شناى امریکا، مى باید حداقل طول استخر ۶۰ فوت (۱۸ متر) وعرض آن مضربى از ۶,۵ و ۷ ft ( 1,5 ، ۱,۸ و ۲ متر) منظور گردد. امادر استخرهاى تفریحى، تعداد شناگرانى که در یک زمان داخل استخرخواهند بود، عامل اصلى در تعیین مساحت استخر مى باشد. معلوم شدهاست براى زمانى که حداکثر تعداد شناگران داخل آب باشند، مى بایست
- مقادیر ارائه شده در جدول فوق بر مبناى سرعت باد m/h3.5 مى باشد.
- براى سرعت باد m/h5 مقادیر مستخرجه از جدول فوق را درضریب ۵۲.۱ ضرب کنید.
- براى سرعت باد m/h10 مقادیر مستخرجه از جدول فوق را درضریب ۲ ضرب کنید.
عدد به دست آمده از جدول ۱ را که بر حسب ۲Btu/h.ft مى باشدباید در سطح استخر ضرب کرد تا ۱Q به دست آید.
- طریقه محاسبه گرماى مورد نیاز براى راه اندازى (۲Q)
تا اینجا بخشى از تلفات را بدست آوردیم، حال در ادامه باید بدانیم چهمقدار انرژى حرارتى براى بالا بردن این حجم آب استخر تا دماى موردنظر (در زمان راه اندازى) نیاز است. با داشتن حجم استخر (گالن) واختلاف دما آب ورودى با آب استخر (فارنهایت) و مدت زمان لازم جهتپیش راه اندازى (ساعت)، این انرژى قابل محاسبه است.
- ) ۸.۳۳*(iمدتTf- T)زمان* پیشحجم راه استخر (اندازىگالن) = 2Q
۲Q: مقدار گرمایى که باید به آب استخر بدهیم Btu/h Tf : دماى نهایى آب استخر
Ti : دماى ابتدایى آب استخر
به ازاى هر شناگر داخل آب ۵۲ فوت مربع ( ۳,۲ متر مربع) سطح درنظر گرفته شود. در اینجا فرض بر این است که یک سوم افراد حاضردر استخر درون آب نیستند. ( منظور شناگرانى که در محیط استخر بودهو هنوز داخل آب نپریده اند و یا داخل آب بوده و از آن خارج شده اند)
۲–۲. محاسبه اختلاف دما
همانطور که در مراجع آمده است براى استخرها با کاربرى هاى متفاوت درجه حرارت هاى مختلفى براى آسایش شناگران اعلام کرده اند که این عدد معمولا بین ۲۶ تا ۲۷ درجه سانتى گراد مى باشد. براى استخرهاى خانگى این عدد ۲۶,۷ سانتى گراد (۸۰ درجه فارنهایت) ذکر گردیده است.دماى آب ورودى نیز بنا به محل استفاده استخر متفاوت است. این عددبا فصل کارکرد استخر نیز تغییر مى کند.
براى شهر تهران این عدد در تابستان حدودا ۱۵ درجه سانتى گراد و درزمستان در حدود ۷ درجه سانتى گراد مى باشد.
۳–۲. مدت زمان پیش راه اندازى
استخرها یا به صورت دائم فعال هستند (استخرهاى عمومى) و یا به صورت دوره اى (استخرهاى خانگى) مورد استفاده قرار مى گیرند.
با دانستن این موضوع و اینکه استخرهاى خانگى ممکن است تنها درانتهاى هفته فعال شوند، زمان راه اندازى در این استخرها بسیار کمتراز استخرهاى عمومى است. معمولا براى استخرهاى خانگى ۸ ساعتجهت پیش راه اندازى در نظر مى گیرند. این عدد براى استخرهاى
عمومى بنا بر نیاز از ۴۲ ساعت الى ۲۷ ساعت متغیر است. هر چه مدت زمان راه اندازى کوتاه تر باشد ظرفیت بویلر انتخابى بیشتر خواهد شد.
۴–۲. محاسبه حجم استخر
براى محاسبه حجم استخر پس از بدست آوردن سطح، عمق استخر بسته به چگونگى استفاده از آن تعیین مى شود. عمق آب در قسمت ابتداى استخرباید در حدود ۴ تا ۵ فوت (۱,۲۵ متر) باشد و کف استخر با شیب ملایمى به تدریج به قسمت عمیق منتهى گردد.
بهتر است عمق انتهاى استخر جهت مناسب بودن براى شیرجه بیش از ۹ فوت ( ۲,۷ متر) منظور شود. این عدد تا حدود ۴ متر نیز افزایش مى یابد. تاجایى که پا به کف استخر مى رسد و امکان راه رفتن وجود دارد، نباید عمق استخر به طور ناگهانى تغییر یابد.
با مشخص شدن عمق و مساحت سطح استخر، حجم آب داخل استخرمشخص مى شود. (شکل۱)
از آنجایى که ارتفاع استخر در جاهاى مختلف متفاوت است از این روبا داشتن ارتفاع هاى مختلف، ضرب در طول مشخصه آنها، به صورت مجزا حجم هر واحد را حساب کرده در نهایت جمع مى کنیم، (بین هردو ارتفاع میانگین مى گیریم و عرض استخر نیز ثابت است). گاهى نیز فقط طول، عرض و ارتفاع را مى دهند که در این صورت حجم همان حاصل ضرب داده ها خواهد شد. اگر هم، زمانى ارتفاع را نداشته باشیم به صورت پیش فرض ۱,۶۸ متر یا ۵,۵ فوت در نظر مى گیریم. جدول شماره ۳،۲ ابعاد استخرهاى قانونى را که توسط کمیته استخرهاى امریکا توصیه شده اند، ارائه مى دهد.
جدول شماره ۲. ابعاد قانونى استخر هاى شنا سیستم انگلیسى
| pool Capacity Gallons | Bathing Load person | Bathing Capacity per day | A | B | C | D | X | Y | Z | L | W |
| Feet | |||||||||||
| ۵۵,۰۰۰ | ۴۸ | ۴۱۸ | ۸ | ۹ | ۵ | ۳.۲۵ | ۱۵ | ۲۰ | ۲۵ | ۶۰ | ۲۰ |
| ۸۰,۸۰۰ | ۷۵ | ۶۰۷ | ۸ | ۹ | ۵ | ۳.۲۵ | ۱۵ | ۲۰ | ۴۰ | ۷۵ | ۲۵ |
| ۱۲۰,۰۰۰ | ۱۰۸ | ۹۰۰ | ۸ | ۹.۵ | ۵ | ۳.۲۵ | ۱۸ | ۲۵ | ۴۷ | ۹۰ | ۳۰ |
| ۱۵۵,۶۰۰ | ۱۴۷ | ۱,۱۷۰ | ۸ | ۱۰ | ۵ | ۳.۲۵ | ۱۸ | ۲۵ | ۶۲ | ۱۰۵ | ۳۵ |
| ۲۰۷,۶۰۰ | ۱۹۲ | ۱,۵۵۵ | ۸ | ۱۰ | ۵ | ۳.۲۵ | ۲۰ | ۳۰ | ۷۰ | ۱۲۰ | ۴۰ |
| ۲۵۴,۰۰۰ | ۲۴۳ | ۱,۹۰۵ | ۸ | ۱۰ | ۵ | ۳.۲۵ | ۲۰ | ۳۰ | ۸۵ | ۱۳۵ | ۴۵ |
| ۳۰۶,۰۰۰ | ۳۰۰ | ۲,۳۰۰ | ۸ | ۱۰ | ۵ | ۳.۲۵ | ۲۰ | ۳۰ | ۱۰۰ | ۱۵۰ | ۵۰ |
| ۴۲۲,۴۰۰ | ۴۳۲ | ۳,۱۷۰ | ۸ | ۱۰ | ۵ | ۳.۲۵ | ۲۰ | ۳۰ | ۱۳۰ | ۱۶۰ | ۶۰ |
| ۵۵۸,۰۰۰ | ۵۹۰ | ۴,۱۸۰ | ۸ | ۱۰ | ۵ | ۳.۲۵ | ۲۰ | ۳۰ | ۱۶۰ | ۲۱۰ | ۷۰ |
جدول شماره۳. ابعاد قانونى استخر هاى شنا SI
| pool Capacity (m۳) | Bathing Load person | Bathing Capacity per day | A | B | C | D | X | Y | Z | L | W | |
| Meter | ||||||||||||
| ۲۰۸ | ۴۸ | ۴۱۸ | ۲.۴ | ۲.۷ | ۱.۵ | ۱ | ۴.۵ | ۶ | ۷.۶ | ۱۸.۲ | ۶ | |
| ۳۰۶ | ۷۵ | ۶۰۷ | ۲.۴ | ۲.۷ | ۱.۵ | ۱ | ۴.۵ | ۶ | ۱۲ | ۲۲.۸ | ۷.۶ | |
| ۴۵۴ | ۱۰۸ | ۹۰۰ | ۲.۴ | ۲.۹ | ۱.۵ | ۱ | ۵.۴ | ۷.۶ | ۱۴.۳ | ۲۷.۴ | ۹.۱ | |
| ۵۸۹ | ۱۴۷ | ۱,۱۷۰ | ۳.۴ | ۳ | ۱.۵ | ۱ | ۵.۴ | ۷.۶ | ۱۸.۹ | ۳۲ | ۱۰.۶ | |
| ۷۸۶ | ۱۹۲ | ۱,۵۵۵ | ۲.۴ | ۳ | ۱.۵ | ۱ | ۶ | ۹.۱ | ۲۱.۳ | ۳۶.۶ | ۱۲.۲ | |
| ۹۶۱ | ۲۴۳ | ۱,۹۰۵ | ۴.۴ | ۳ | ۱.۵ | ۱ | ۶ | ۹.۱ | ۲۶ | ۴۱ | ۱۳.۷ | |
| ۱,۱۵۸ | ۳۰۰ | ۲,۳۰۰ | ۲.۴ | ۳ | ۱.۵ | ۱ | ۶ | ۹.۱ | ۳۰.۵ | ۴۵.۷ | ۱۵.۲ | |
| ۱,۵۹۹ | ۴۳۲ | ۳,۱۷۰ | ۵.۴ | ۳ | ۱.۵ | ۱ | ۶ | ۹.۱ | ۳۹.۶ | ۴۸.۷ | ۱۸.۳ | |
| ۲,۱۱۲ | ۵۹۰ | ۴,۱۸۰ | ۲.۴ | ۳ | ۱.۵ | ۱ | ۶ | ۹.۱ | ۴۸.۷ | ۶۴ | ۲۱.۳ | |
بار گرمایى این استخرها بر اساس گردش مداوم و ۴۲ ساعته آب و فرمول هاى زیر تعیین شده اند.
| L= طول استخر | بار استحمامى استخر (تعداد شناگران) = ۲/L*W |
| W= عرض استخر | |
| Q= حجم آب مورد نیاز هر شناگر (گالن) | حجم آب مورد نیاز هر شناگر(گالن) ۲Q=۶.۲۵*T |
| T= مدت زمان یک گردش کامل آب استخر | |
| C= ساعات گردش آب | ظرفیت استحمامى در روز = CV/TQ |
| V= حجم استخر (گالن) |
به عنوان یک مثال طراحى فرض کنید در یک استخر تفریحى حداکثر ۱۰۰ شناگر شنا کند. در این صورت :
۱۰۰ (شناگر)*۲۵ (فوت مربع به ازاى هر شناگر)= 2500 فوت مربع سطح آب مورد نیازلذا ابعاد استخر براى چنین سطحى بر حسب طرح مى تواند بدین قرار باشد:
۰۳*۰۹ (فوت): ابعاد پیشنهادى کمیته استخر هاى شنا
پس با این اوصاف براى این استخر ابعادى مشابه با ردیف سوم جدول شماره ۲ در نظر مى گیریم که حجمى بالغ بر ۱۲۰۰۰۰ گالن را خواهد داشت.
در صورت استفاده نکردن از این جدول نیز مى توان از طریق ضرب طول در عرض استخر و ارتفاع میانگین هر قسمت از استخر، حجم آن را بدست آورد.
چنین استخرى در صورتیکه سرپوشیده باشد باید موزاییک یا کاشى سفیدیا کاشى روشن خط کشى شود، و اگر در فضاى باز باشد باید با همانسیمان سفید به طور کاملا صاف نازک کارى شود. تمامى گوشه هاىاستخر مى باید گرد باشد و سطح پیرامون استخر باید به گونه اى کاملاواضح به منظور نشان دادن عمق آب در نقاط معین علامت گذارى شود،ترجیحا در نقاطى که عمق آب یک فوت افزایش مى یابد. علامت گذارىخطوط شنا و غیره را مى توان با مواد تیره رنگ انجام داد ولى باید دربخش اعظمى از استخر مواد رنگى روشن به کار برد تا هرگونه آلودگى وچربى به راحتى پیدا شود.
با دانستن حجم استخر، مدت زمان پیش راه اندازى و اختلاف دما، ۲Q،به راحتى محاسبه مى شود.
براى تاکید عرض شود که اختلاف دما بر حسب فارنهایت، حجم استخربر حسب گالن و مدت زمان پیش راه اندازى به ساعت مى باشد که ۲Qرا بر حسب Btu/h به ما مى دهد.
- ۳. طریقه محاسبه گرماى مورد نیاز براى تامین بار استحمامى استخر (۳Q)
یکى دیگر از پارامترهایى که در طراحى استخر باید در نظر گرفته شود بار استحمامى آن مى باشد. بدین معنا که در یک ساعت از عملکرد استخر، شناگران چه میزان از ادوات بهداشتى و دوش ها استفاده مى کنند.
براى به دست آوردن این پارامتر ابتدا باید تخمینى از تعداد افراد حاضردر استخر به دست آورد که این عدد از تقسیم سطح استخر به فوت مربعبر ۵۲ بدست مى آید.
بار استحمامى استخر(تعداد شناگران) = L*۲۵ W
طول استخر= L عرض استخر=Wبا تخمین تعداد شناگران حاضر در استخر و دانستن این موضوع که اینتنها دو سوم افراد حاضر در محیط استخر هستند و یک سوم بقیه درکناره هاى استخر، دوش ها، سونا، رختکن و… مى باشند، کلیه کاربرانحاضر در محیط استخر را محاسبه مى کنیم.
عدد به دست آمده باید در ۲۰۰ گالن در ساعت یا ۵۰ لیتر در ساعت (باراستحمامى هر شناگر) ضرب گردد تا میزان مصرف آب گرم بهداشتىبراى کل استخر بدست آید. (باید در نظر داشت با بنا بر فرهنگ هاىمختلف این عدد در ضریب تقاضا ضرب مى شود که در این جا با در نظرگرفتن ضریب تقاضاى برابر ۰,۵ در ایران به ادامه محاسبات مى پردازیم)حال براى محاسبه گرماى مورد نیاز براى تامین بار استحمامى از فرمولزیر استفاده مى کنیم:
Q۳= Vc (۴)
ρ: چگالى آب که ۱ ۳kg/m در نظر گرفته مى شود.
V: حجم استخر بر حسب لیترC: ظرفیت گرماى ویژه آب ۱ Kcal/kgk
: اختلاف دماى آب ورودى و آب استحمامى مناسب به درجهسانتى گراد (حدود ۰۴ درجه سانتى گراد)
- طریقه محاسبه بار گرمایشى سالن سرپوشیده استخر (Q۴)
محیط استخرهایى که در سالن هاى سرپوشیده هستند، نیاز به تهویهمطبوع دارند. پس با محاسبه حرارت اتلافى از سالن استخر بنابر درجهحرارت محیط بیرون و داخل و بار تشعشعى، همراه با داشتن جنسدیوارهاى سالن مى توان از کتاب هاى تهویه مطبوع و تاسیساتى این باررا محاسبه کرد. نرم افزار کریر به سادگى این عدد را در اختیار ما قرارمى دهد.
- به دست آوردن بار هاى حرارتى جکوزى (۵Q)
براى یک جکوزى بار هاى حرارتى زیر را باید مد نظر قرار داد.
- بار گرمایى مورد نیاز براى پیش گرمایش
- بار حرارتى اتلافى از سطح جکوزى
براى بدست آوردن این موارد ابتدا باید محاسبه حجم جکوزى را انجام داد.

۱–۵. حجم جکوزى
براى بدست آوردن حجم جکوزى ابتدا باید تعیین کرد که این جکوزى براى استفاده ى چند نفر مى باشد. به ازاى هر شخص که از جکوزىاستفاده مى کند باید مساحتى بالغ بر ۲ متر مربع را در نظر گرفت و بعد ازضرب تعداد افراد در مساحت ۲ متر مربع، مساحت جکوزى را تعیین کردو با در نظر گرفتن شکل جکوزى، ابعاد آن را محاسبه مى کنیم.
جکوزى ها معمولا به صورت دایره ساخته مى شوند و یا، ۶ یا ۸ ضلعى خواهند بود. در هر دو صورت با تقریب شکل دایره اى و داشتن مساحتجکوزى، شعاع آن را بدست مى آوریم.
۲m تعداد افراد*۲=A
A=Π r۱۲
حال از طریق فرمول هاى بالا مى توان شعاع جکوزى را بدست آورد.
پـس از بدست آوردن شعـاع جکوزى و شکل بـرش خـورده بالا که مشخصات ساختى جکوزى را نشان مى دهد مى توان حجم جکوزى را محاسبه کرد.
V۱= Πr۲h=3.14*r۱۲*0.۴ V۲= Πr۲h=3.14*r۲۲*0.۸
۲Vtot=V۱+V :حجم جکوزى
۲–۵. پیش گرمایش آب جکوزى
محاسبه حرارت مورد نیاز براى پیش گرمایش جکوزى مانند روشى استکه براى آب استخر در نظر گرفتیم با این تفاوت که مدت زمان پیشگرمایش آب جکوزى را ۱ تا ۲ ساعت در نظر مى گیریم.
دماى مناسب براى جکوزى در مراجع بین ۳۶ تا ۴۱ اعلام شده است.
عدد ۹۳ یک عدد مناسب براى آب جکوزى است.
با دانستن حجم و دماى آب مى توان حرارت مورد نیاز براى پیشگرمایش آب جکوزى را بدست آورد. (فرمول شماره ۳)
۳–۵. محاسبه بار حرارتى اتلافى از سطح جکوزى
براى بدست آوردن این حرارت مى توان از جدول شماره ى ۱ (اتلافاتحرارتى از سطح استخر) استفاده کرد و با ضرب عدد بدست آمده در ۲ (به دلیل تلاطم بالاتر جکوزى نسبت به آب استخر) و ضرب این عدد درمساحت جکوزى، حرارت اتلافى از سطح جکوزى را بدست مى آوریم.
در جکوزى اتلافات دیگرى نیز وجود دارد که به دلیل ناچیز بودن ایناتلافات، از اشاره کردن به آنها خوددارى مى کنیم.
حال براى محاسبه ۵Q کافیست این دو بار حرارتى را با هم جمع کرد.
- به دست آوردن ظرفیت حرارتى بویلر آبگرم
براى تامین گرماى مورد نیاز استخر از یک یا چند دستگاه بویلر در کناریکدیگر استفاده مى کنیم.
بویلرها یا همان دیگ هاى آبگرم داراى دسته بندى هاى مختلفى هستنداز جمله:
- دیگ هاى چدنى
- دیگ هاى فولادى
باید ذکر کرد از جمله مزیت هاى استفاده از دیگ فولادى نسبت بهدیگهاى چدنى، این است که دیگهاى فولادى توان تحمل فشار بالاترىرا داشته و در صورت بروز تنش هاى حرارتى در فشارهاى پایینتر،مقاومت بالاترى را دارا هستند، که این موضوع براى تامین امنیت محیطبسیار حائز اهمیت مى باشد.
براى بدست آوردن ظرفیت بویلر مورد نیاز براى استخر به صورت زیرعمل مى کنیم:
- بدست آوردن اتلافات حرارتى از سطح، دیواره استخر و آب جبرانى (Q۱)
- بدست آوردن گرماى مورد نیاز براى پیش گرمایش استخر، درزمان راه اندازى (۲Q)
- بدست آوردن بار استحمامى افراد و میزان مصرف در دوش ها ودستشویى ها (۳Q)
- بدست آوردن بار گرمایشى سالن سرپوشیده استخر (۴Q)
- بدست آوردن بار هاى حرارتى جکوزى (۵Q)حال با در دست داشتن این ۵ مقدار به سراغ محاسبه ظرفیت دیگ موردنیاز براى استخر مى رویم:
بار گرمایى استخر در حالت بیشینه از جمع ۵ حرارت داده شده بدستمى آید. اما استخر در زمان راه اندازى، نیاز به تامین بار استحمامى نخواهدداشت و همچنین در زمان کار استخر نیاز به گرماى راه اندازى نخواهدداشت، پس براى صرفه جویى در هزینه هاى جارى و اولیه استخر،موتورخانه استخرها را با قرار دادن یک بویلر رزرو تجهیز مى کنند تا اینبویلر تنها در زمان راه اندازى به کار بیافتد.
همچنین باید در نظر داشت که تلفات از سطح و دیواره در واقع یک منبعتامین گرماى محیط پیرامون استخر مى باشد، پس باید در محاسبه ى باربویلر، (۱Q) را یک بار جمع و یک بار تفریق کرد.
عدد ۱Q در محاسبه بار مبدل نیز مورد نیاز است پس محاسبه ى آنبى فایده نخواهد بود.
در انتها باید ذکر کرد که براى یک استخر سرپوشیده ۱Q را با ۲Qو ۴Q و ۵Q جمع کرده و بنا بر نیاز، به تعداد بویلر ها تقسیم کرده تا همظرفیت و هم تعداد بویلر ها مشخص گردد.
اما براى استخر هاى سر باز که ۴Q در آن ها وجود ندارد ظرفیتبویلر ها با جمع ۱Q۳ ،Q۲ ،Q و ۵Q محاسبه شده و با تقسیم این عدد برتعداد بویلرها، ظرفیت هر بویلر بدست مى آید.
همان گونه که ذکر شد بهتر است تعداد بویلر ۲ و یا ۳ در نظر گرفته شودتا پس از راه اندازى یکى از بویلرها به صورت رزرو عمل کند.
در صورت انتخاب ۲ بویلر براى استخر، ظرفیت بویلر رزرو، ۵۷ درصدکل بار حرارتى استخر مى باشد و بویلر اصلى مورد استفاده نیز باید توانتولید ۵۷ درصد از انرژى محاسبه شده کل را داشته باشد. پس در کل ۵,۱ برابر ظرفیت محاسبه شده براى بار حرارتى، به ظرفیت بویلر نسبتداده مى شود. این درحالى است که هزینه اولیه بویلرها بالا مى رود اما بااستفاده از بویلر رزرو هزینه هاى جارى سوخت و نگه دارى بسیار کاهشمى پوشانند. ضخامت ورق فولادی بکار رفته در منابع نیز بر حسب فشارکاری دستگاه، دمای کاری و ضریب خورندگی آب بر اساس استانداردمخازن تحت فشار محاسبه میشود. این مخازن در دو نوع عمودی وافقی بر حسب محل نصب آنها بکار گرفته میشود. (شکل۴ و ۵)برتری منابع کویل دار نسبت به دیگر دستگاه های تولید کننده آبگرمبهداشتی نظیر منابع دو جداره این است که فقط از یک بدنه استفاده شدهو پس از بروز اشکالاتی مانند ترکیدگی و یا رسوب گرفتگی کاملا قابلتعمیر میباشند. ضمنا بخاطر وجود منبع اصلی انتقال حرارت (کویل) درداخل منبع، افت حرارتی آن بسیار کم میباشد.
مى یابد و همچنین در عمر مفید دیگ اثر مثبت خواهد گذاشت.
باید در نظر داشت که بویلر هاى چدنى و فایر تیوب توان ایجاد راندمانى بالاتر از ۶۸ درصد را نخواهند داشت، پس باید دانست که این بویلر ها توانایىتامین حداکثر ۶۸ درصد از توان اسمى خود را دارند. باید در هنگام انتخاب بویلر، ظرفیت حرارتى بدست آمده براى استخر را بر راندمان بویلر تقسیمکنیم تا ظرفیت اسمى بویلر بدست بیاید.
- منبع کویل دار
متداولترین روش برای تولید آبگرم بهداشتی مصرفی و ذخیره این آب، استفاده از منابع کویلدار میباشد. در این نوع منابع، آب گرم یا بخار تهیه شدهتوسط بویلر، داخل یک کویل حرارتی که معمولاً از چند شاخه لوله رفت و برگشتی که از جنس مس میباشد گردش نموده و پس از تبادل حرارت بادیوار لوله هاى مسی از کویل خارج میگردد. تبادل حرارت انجام شده باعث گرم شدن لوله مسی و در نهایت گرم شدن آب سرد خارج لوله که آنرااحاطه کرده است میشود. جنس منبع از ورق گالوانیزه مى باشد اما در صورت استفاده از ورق سیاه (فشارهاى بالاتر) داخل منابع را با پوشش اپوکسى

۱–۷. محاسبه حجم منبع کویل دارحجم منبع معمولاً بر حسب ضریب تقاضای هر محل اعم از منازلمسکونی، کارخانجات، استخرها و… ساخته میشود. به طور مثال در استخربا دانستن تعداد شناگران و مقدار مصرف ۰۵ لیتر براى هر نفر، و با ضربکردن عدد بدست آمده در ضریب تقاضا (بین ۴,۰ تا ۶,۰) حجم مخزن بهدست مى آید که این میزان در ضریب ۲,۱ (ضریب ذخیره) ضرب مى گردد.
۲–۷. ضریب تقاضا
ضریبى است که که به دلیل همزمان نبودن استفاده شنا گران از دوش هاو دستشویى ها در میزان مصرف ضرب مى گردد.
۳–۷. ضریب ذخیره
منابع ذخیره آب در زمان استفاده، ممکن است در پیک بار، به شدت آبکم کنند و آب سرد جبرانى، وارد آنها شود که این آب سرد باعث سرد
شدن کل منبع شده و حرارت دیگ، توان تامین گرماى مورد نیاز براى متعادل کردن حرارت را نخواهد داشت، به همین دلیل ضریبى به نام ضریبذخیره منبع را در حجم مصرف بدست آمده ضرب مى کنیم تا از یکنواختى درجه حرارت در زمان پیک مصرف اطمینان حاصل شود. این ضریب براىکاربرى هاى مختلف، متفاوت است و براى استخرها معمولا برابر با ۲,۱ در نظر گرفته مى شود.
براى محاسبه کویل، منبع کویل دار مشابه مبدل حرارتى، درجه حرارت آب مصرفى، درجه حرارت بویلر و دبى در گذرِ هر کدام مورد نیاز است. در صورتقرار دادن این ۶ عدد در اختیار کارخانجات سازنده مبدل حرارتى و منبع کویل دار، توان محاسبه ظرفیت آن ها را خواهند داشت. در پیوست، کاتالوگاین دو محصول براى شرکت پاکمن آورده شده.
- مبدل حرارتى
برای محاسبه و تعیین اندازه مبدل حرارتی استخر و جکوزى روشهای متعددی وجود دارد، مبدل حرارتى براى استخر باید بتواند در زمان راه اندازى، آباستخر را به درجه حرارت مناسب رسانده و همچنین در حین کار استخر افت هاى حرارتى را جبران کند. بر این اساس براى جلوگیرى از اتلاف حرارتىاز سه سرى مبدل استفاده مى شود:
- سرى اول براى پیش گرمایش آب استخر (با ظرفیت ۲Q)
- سرى دوم براى جبران اتلافات حرارتى (با ظرفیت ۱Q)
- سرى سوم براى تامین آب گرم مورد نیاز جکوزى (با ظرفیت ۵Q)
مبدل داراى دو ورودى و دو خروجى است. آب گرم شده بویلر از یک سمت وارد کویل شده و از سمت دیگر آب استخر وارد پوسته مبدل مى گردد،پس از تبادل حرارتى دمایش بالا رفته و آب بویلر کمى خنک مى شود. معمولا آب بویلر با دماى ۰۷ درجه سانتى گراد وارد و با ۰۶ درجه سانتىگراد خارج مى گردد و آب استخر نیز با حرارت ۷,۶۲ درجه سانتى گراد وارد مبدل شده. با دانستن ۱Q، حجم استخر (دبى فیلتراسیون که بنابرکاربرى استخر از ۴ تا ۸ ساعت یک بار کل استخر فیلتر مى شود بدست مى آید) و دماى ورودى مبدل، مى توان دماى خروجى از مبدل و مدلآن را تعیین کرد. (شکل۶)
Q۱(kcal/h)= MCΔθ =VlitΔθ براى جلوگیرى از افزایش درجه حرارت آب خروجى از مبدل ها، از ترموستات و اکوستات استفاده مى شود اما دقیق ترین روش براى کار با مبدل ها، شیرسه راه موتورى مى باشد که به دلیل گران تمام شدن سیستم از این مورد کمتر در ایران استفاده مى شود. درحالى که باید ذکر کرد در صورت استفادهنکردن از این نوع از شیرها در تاسیسات استخر، امکان ورود آب با درجه حرارت بالا به استخر یا جکوزى وجود دارد که براى سوزاندن پوست شناگرانىکه در کنار ورودى هاى آب قرار دارند خطر ساز خواهد بود.
دو نوع رایج مبدل هاى حرارتى مورد استفاده در استخرها به شرح زیر است:
- مبدل هاى پوسته لوله اى
- مبدل های صفحه ای

