Der "goldene Schnitt" von Belüftungs- und Entfeuchtungssystemen für Schwimmbäder: das Gesetz des Gleichgewichts zwischen Luftstrom, Feuchtigkeit und Energieverbrauch.

       Bei der Planung, dem Betrieb und der Wartung von Hallenbädern wirkt sich die Leistung der Belüftungs- und Entfeuchtungssysteme direkt auf den Komfort, die Sicherheit und die Betriebskosten der Schwimmbadumgebung aus. Wie man den "goldenen Schnitt" zwischen Luftstrom, Luftfeuchtigkeit und Energieverbrauch findet, ist die zentrale Herausforderung für Ingenieure, Designer und Betriebs- und Wartungsteams. Auf der Grundlage der ASHRAE-Norm und tatsächlicher Messdaten bietet dieser Beitrag eine eingehende Analyse der Strategie des dynamischen Gleichgewichts zwischen den drei Faktoren und liefert damit eine wissenschaftliche Grundlage für die Optimierung von Schwimmbadsystemen.

‌I. Theoretische Modellierung: Grundlegende Berechnung von Luftstrom und Luftfeuchtigkeit‌

1. ‌ASHRAE-Rahmen für die Luftstromberechnung‌
   Nach ASHRAE 62.1 gibt es zwei Bedingungen, die für die Mindestmenge an Frischluft in Hallenbädern erfüllt sein müssen:

   • ‌Anforderungen an die menschliche Atmung: Berechnet mit 10 L/s Frischluft pro Kopf (basierend auf der maximalen Belegung).
   • ‌Anforderungen an die LuftfeuchtigkeitskontrolleBerechnen Sie die erforderliche Entfeuchtungsmenge mit Hilfe der Verdunstungsformel und kehren Sie dann den Lüftungsluftstrom um.

   Die Gleichung wird vereinfacht ausgedrückt wie folgt:Q=ACH×V/60

   1. Darunter.$Q$ist die Frischluftmenge (m³/h).$ACH$ist die Anzahl der Luftwechsel pro Stunde.$V$ist das Volumen des Schwimmbeckens (m³).ASHRAE empfiehlt, die Anzahl der Luftwechsel für Schwimmbecken in Innenräumen auf 4-6 Mal pro Stunde zu begrenzen, was in Verbindung mit der Feuchtigkeitsbelastung angepasst werden sollte.

   2. ‌Schwellenwerte für die Feuchtigkeitskontrolle: Taupunkttemperatur und Verdunstung‌
      Verdunstung an der Pooloberfläche ($W$) wird nach der Dalton-Formel berechnet:

      W=(Pw​-Pa​)×A×F

      • Pw​Gesättigter Dampfdruck (kPa) an der Wasseroberfläche, positiv von der Wassertemperatur abhängig;
      • Pa​Tatsächlicher Dampfdruck der Luft (kPa);
      • $A$Wasserfläche des Pools (m²);
      • $F$Verdunstungskoeffizient (in der Regel 0,1-0,2, abhängig von der Windgeschwindigkeit und der Intensität der Aktivität).

      Wenn der Ventilationsluftstrom nicht ausreichend istPaPa​Erhöht, was zu Verdunstung führt$W$Die Luftfeuchtigkeit wird sinken, aber eine zu hohe Luftfeuchtigkeit führt zu Kondensationsproblemen. Andererseits kann eine übermäßige Belüftung die Luftfeuchtigkeit reduzieren, aber sie führt zu einem höheren Wärmeverlust und Energieverbrauch.

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   ‌Zweitens, dynamisches Gleichgewicht: Luftmenge, Feuchtigkeit und Energieverbrauch des Spiels‌

   1. ‌"Die drei Grundprinzipien des Goldenen Schnitts‌

      • ‌Grundsatz 1: Vorrang der Feuchtigkeit--Kontrolle der Luftfeuchtigkeit auf 50%-60% (Taupunkttemperatur ≤14℃), um strukturelle Korrosion und Schimmelbildung zu vermeiden.
      • ‌Grundsatz 2: Minimaler Luftstrom-Wählen Sie die Mindestanzahl an Luftwechseln (z. B. 4/Stunde), um den Wärmeverlust zu verringern, vorausgesetzt, die Anforderungen an die Luftfeuchtigkeit werden erfüllt.
      • ‌Grundsatz 3: Energierückgewinnung-Energieverluste durch Lüftung ausgleichen, indem die latente Verdunstungswärme durch Wärmepumpenentfeuchter zurückgewonnen wird.

   2. ‌Wege zur Optimierung der Energieeffizienz‌

      • ‌Weg 1: Hierarchische Steuerung des Luftstroms‌
        Passen Sie den Luftstrom dynamisch an die Intensität der Poolnutzung an (z. B. Öffnungszeiten, Besucherzahl). Beispiel:
        • Spitzenstunden: 6 Luftwechsel/Stunde aktiviert;
        • Niedrige Stundenzahl: in Verbindung mit einem Luftentfeuchter zur Aufrechterhaltung der Luftfeuchtigkeit auf 4 Mal/Stunde senken.
      • ‌Weg 2: Integration des Wärmepumpensystems‌
        Bei Luftentfeuchtern mit Wärmerückgewinnung (wie der Dantherm CDP-Serie) wird die bei der Entfeuchtung zurückgewonnene Wärme für die Erwärmung des Beckenwassers oder der Luft genutzt, wodurch bis zu 60%-70% Energie eingespart werden kann.
      • ‌Weg 3: Intelligente vorausschauende Steuerung‌
        Durch Feuchtigkeitssensor + KI-Algorithmus zur Vorabbeurteilung von Verdunstungsänderungen (z. B. plötzlicher Wetterumschwung oder Buchung von Veranstaltungen), Anpassung der Belüftungs- und Entfeuchtungsmodi im Voraus, um eine Überlastung des Systems oder redundanten Betrieb zu vermeiden.

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   ‌III. praktische Überprüfung: Vergleich von Messdaten und Fällen‌

   Nehmen wir ein internationales Hotel-Schwimmbad-Renovierungsprojekt als Beispiel: Das ursprüngliche System besteht aus einem festen Luftaustausch von 6 Mal pro Stunde und einem herkömmlichen Luftentfeuchter. Nach der Renovierung wird das System auf ein System mit Frequenzumwandlung und Wärmepumpenentfeuchtung umgestellt:

   Norm	Vorkonvertierung	nach der Umwandlung	Grad der Reduzierung (Preise, Anzahl usw.)
   Durchschnittlicher jährlicher Energieverbrauch (kWh/m²)	320	180	43.8%
   Einhaltung der Luftfeuchtigkeit (%)	75% (leicht flüchtig)	95% (stabilisiert)	–
   Ausfallrate der Ausrüstung (mal/Jahr)	8	2	75%

   ‌Wichtige Verbesserungspunkte::

   • Inverter-Ventilatoren passen den Luftstrom an die Luftfeuchtigkeit in Echtzeit an und reduzieren so ineffektive Belüftung;
   • Wärmepumpen-Entfeuchter gewinnen Wärme für den Poolwasser-Thermostat zurück und reduzieren die Kessellast;
   • Ein intelligentes Steuerungssystem reduziert manuelle Fehler.

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   ‌IV. Gestaltungsempfehlungen: 4 Schritte zur Erreichung des "Goldenen Schnitts"‌

   1. ‌Genaue Lastberechnung‌
      Verwenden Sie spezialisierte Software (z. B. Carrier HAP oder IESVE), um die Verdunstung des Schwimmbeckens, den Belüftungsbedarf und den Wärmeverlust zu simulieren, um empirisch bedingte Fehler bei der Geräteauswahl zu vermeiden.

   2. ‌Auswahl von hochintegrierten Geräten‌
      Vorrangig werden 3-in-1-Systeme für die Belüftung, Entfeuchtung und Wärmerückgewinnung (z. B. Calorex Varipac) eingesetzt, die die Komplexität der Rohrleitungen und den Platzbedarf reduzieren.

   3. ‌Redundanz in der Regulierung zulassen‌
      Hinzufügen einer Regelungsspanne von 10%-15% zum Auslegungswert des Luftstroms, um unerwartete Hochlastszenarien zu bewältigen (z. B. Poolpartys oder Turnierveranstaltungen).

   4. ‌Langfristige Überwachung und Iteration‌
      Es werden IoT-Sensoren zur Überwachung der Luftfeuchtigkeit, des Luftstroms und des Energieverbrauchs installiert, und das Energieeffizienzverhältnis (COP) des Systems wird vierteljährlich analysiert, um die Betriebsstrategie kontinuierlich zu optimieren.

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   ‌Schlussbemerkungen‌

           Der "goldene Schnitt" bei der Belüftung und Entfeuchtung von Schwimmbädern besteht im Wesentlichen darin, durch wissenschaftliche Modellierung und technologische Innovation eine optimale Lösung zwischen Umweltsicherheit und Energieeffizienz zu finden. Mit der Weiterentwicklung der Wärmepumpentechnologie und der intelligenten Steuerungsalgorithmen wird dieses Gleichgewicht noch ausgefeilter und dynamischer sein und eine solide Garantie für die nachhaltige Entwicklung von Schwimmhallen bieten.

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