miercuri, 4 martie 2015

HIDRAULICA PISCINELOR

Proiectarea şi dimensionarea piscinelor şi a instalaţiilor de recirculare-filtrare, indiferent de mărimea şi forma acestora, trebuie astfel făcută încât apa curată introdusă, să fie evacuată numai după ce a parcurs întreg spaţiul interior al bazinului.
În funcţie de modul de întroducere şi evacuare al apei, deosebim două sisteme hidraulice fundamentale: cu alimentare verticală (curent de apă ascendent) şi alimentare orizontală. Se poate aplica şi o soluţie combinată a celor două variante, în cazul bazinelor cu formă neregulată.
În cazul scurgerii verticale, apa este introdusă cu viteză redusă, prin duze dispuse simetric pe fundul bazinului.


Numărul minim al diuzelor de recirculare:
-Până la adâncimea de 1,35m,  6m²/buc;
-Peste adâncimea de 1,35 m,   8m²/buc.
( Aceasta este varianta cea mai simplă de determinare a numărului de duze de recirculare. Există formule mai complexe de calcul, care iau în considerare debitul şi viteza de filtrare, debitul duzelor, etc., însă rezultatul fina este întotdeauna acelaşi, sau foarte apropiat de cel obţinut prin metoda mai sus descrisă.)
Sistemul de distribuţie hidraulic trebuie astfel dimensionat încât, în cazul piscinelor cu adâncime constantă, debitul duzelor să fie egală. La piscinele cu adâncime variabilă, cantitatea de apă introdusă prin duză trebuie să fie proporţională cu volumul de apă aferent duzei. Acest lucru poate fi asigurat prin dimensionarea corespunzătoare a sistemului hidraulic, sau prin utilizarea duzelor cu debit reglabil.
Apa introdusă în piscină prin această metodă parcurge un drum ascendent şi este evacuată la nivelul luciului de apă, de preferinţă prin jgheaburi de colectare. În conductele de evacuare a jgheaburilor de colectare viteza de scurgere nu trebuie să depăşească valoarea de 0,3-0,4m/s, deoarece în sistemul de colectare pot apare turbulenţe, care prin antrenarea aerului pereclitează eficienţa evacuării.
În cazul scurgerii orizontale, duzele de recirculare se vor dispune simetric pe cele două laturi longitudinale astfel încât jetul de apă introdus să fie cât mai eficient. Pentru ca această cerinţă să fie respectată, duzele de recirculare trebuie dimensionate astfel încât pierderile de presiune din ele să fie de 0,1 bar-pentru piscinele cu lăţimea de până la 10 metri, respectiv 0,2 bar –pentru piscinele mai late de 10 metri.
Colectarea apei ce urmează a fi recirculată se face prin jgheaburile de colectare plasate la nivelul luciului de apă, complectate în anumite cazuri şi cu orificii de evacuare plasate pe fundul piscinei. În această, din urmă situaţie, cantitatea de apă recirculată prin orificiile de evacuare nu trebuie să depăşească 30% din volumul total recirculat.
Procedeele de recirculare descrise mai sus, sunt utilizate mai ales în cazul piscinelor publice, cu dimensiuni mari, şi cu grad ridicat de încărcare. Pentru piscine de dimensiuni mai mici şi cele private, se pot utiliza sistemele de recirculare prin skimmere. La aceste sisteme hidraulice colectarea apei de la nivelul luciului se realizează prin unul sau mai multe skimmere, plasate în partea opusă duzelor de recirculare. Numărul skimmerelor se alege în funcţie de intensitatea de recirculare, având în vedere capacitatea de evacuare cuprins între 8-12 m²/h pentru un astfel de dispozitiv. Skimmere cu capacitate de evacuare mai mare se proiectează şi se construiesc în funcţie de situaţia dată.

CLASIFICAREA PISCINELOR ÎN FUNCŢIE DE MODUL DE COLECTARE A APEI UZATE

În funcţie de soluţiile alese pentru colectarea apei uzate, ce urmează să fie recirculată şi filtrată, deosebim următoarele tipuri de piscine:
-cu sistem preaplin;
-cu jgheab de colectare;
-cu muchie de deversare;
-cu skimmer.

Piscine cu sistem preaplin

Piscinele care sunt dotate cu acest tip de colectare a apei uzate sunt umplute cu apă complet, nivelul atingând buza superioară a bazinului. Colectarea apei destinată recirculării este făcută prin intermediul unui jgheab ce urmăreşte echidistant conturul bazinului. Aceste tipuri de piscine se vor dota în mod obligatoriu cu un bazin de compensare. Volumul bazinului de compensare trebuie să fie aproximativ 10% din volumul piscinei, dar nu mai mic de 5%.
Sistemul de recirculare-filtrare al piscinelor cu sistem preaplin, se compune din: filtru brut, bazin de compensare, pompă de recirculare, aparate dozatoare de substanţe chimice, filtru ( eventual dispozitiv pentru spălarea filtrului ), schimbător de căldură, racorduri, conducte şi robineţi.
Deşi, din punct de vedere technic, aceste tipuri de piscine sunt cele mai dificil de realizat şi implicit cele mai costisitoare, au un aspect deosebit de plăcut.


Piscină cu rigolă perimetrală. Hotel Orizont Călimăneşti


Piscine cu jgheab de colectare

Acest sistem de colectare este utilizat îndeosebi în cazul piscinelor publice şi sportive. Nivelul luciului de apă al bazinului rezultă din cota la care este plasat jgheabul de colectare.
Jgheabul de colectare, ca şi în cazul piscinelor cu sistem preaplin, urmăreşte conturul piscinei, însă în acest caz este plasat în peretele interior al bazinului.
Se pot realiza piscine multifuncţionale, prin plasarea a două rânduri de jgheaburi de colectare, la nivele diferite, corespunzătoare, adâncimilor de apă dorite. De exemplu unul plasat la 2,00 m, când bazinul este utilizat pentru concursuri de înot şi unul la 1,00 m pentru organizarea cursurilor de înot.
Sistemul de recirculare-filtrare al bazinelor cu jgheab de colectare este compus din : filtru brut, pompă de recirculare, dispozitive dozatoare de substanţe chimice, filtru şi dispozitiv pentru spălare filtru ( dacă este cazul), schimbător de căldură, racorduri, conducte şi robineţi. La fel ca în cazul piscinelor cu sistem preaplin şi în acest caz va fi nevoie de utilizarea unui bazin de compensare ( denumit şi bazin tampon ).
Jgheaburile de colectare sunt utilizate de obicei în cazul ştrandurilor, piscinelor sportive şi publice de dimensiuni mari. În cazul bazinelor din beton armat este relativ uşor de realizat, existând şi jgheaburi prefabricate din materiale ceramice, plastice sau din oţel inoxidabil.


 
       Piscină cu jgheab de colectare. Piscina "Mircea Birău Tg.Mureş
                      

Piscine cu muchie de deversare

Piscinele cu muchie de devărsare constituie o combinaţie dintre cele cu sistem preaplin şi cele cu skimmer. Soluţia rezultă din însăşi construcţia bazinului, care este astfel realizat, încât una dintre laturi - sau o porţiune dintr-o latură - are înălţimea identică cu cea a luciului de apă. Acesta mai sunt denumite şi piscine cu orizont pierdut.   Apa, prin intermediul duzelor de recirculare, este introdusă în bazin pe partea opusă muchiei de deversare, sau în radier. Sub această muchie, în exterior, este construit un jgheab de colectare, plasat la o cotă de aproximativ 1,00 m, formându-se astfel un fel de cascadă. Pentru ca recircularea să se poată realiza în condiţii optime, este necesară intercalarea unui bazin tampon, de compensare, între jgheabul de colectare şi pompa de recirculare.
Referitor la modul de amplasare în teren al acestor tipuri de piscine, ele se construiesc de obicei pe terenuri în pantă, astfel încât latura pe care este plasată muchia de deversare să fie înspre aval, asfel în calea privirii celui aflat în piscină nu se va afla nimic, doar orizontul îndepărtat, de unde şi denumirea acestor tipuri de piscine. În acest mod, pe lângă aspectul general foarte plăcut, se uşurează şi construcţia propriu zisă. Prin acest procedeu se pot construi grupuri de 2 sau 3 piscine aşezate la niveluri diferite, care să comunice între ele prin intermediul acestor muchii de devăersare. Dacă instalaţia de recirculare-filtrare este corect dimensionată şi volumul total al piscinelor nu depăşeşte 150 m³, grupul de bazine poate fi deservită de un singur sistem de recirculare.
Ca şi în cazul piscinelor cu jgheab de colectare şi piscinele cu muchie de deversare trebuie dotate cu bazine de compensare.


Piscină cu muchie de deversare. Lake Argyle Kimberley - Australia

Piscine cu skimmer

Skimmerul este un dispozitiv cu rolul de evacuare a apei din bazine. Denumirea de skimmer rezultă din limba engleză unde skim înseamnă “a lua crema (caimacul) de pe ceva “. De fapt aceasta este însăşi rolul dispozitivului, colectarea murdăriei de pe suprafaţa apei din piscină. În funcţie de mărimea bazinelor, se montează una, sau mai multe skimmere, pe una dintre pereţi, întotdeauna pe cel opus celui pe care sunt plasate duzele de recirculare. Înălţimea la care se montează aceste dispozitive, este dată de nivelul apei în piscină, care trebuie să ajungă până la jumătatea orificiului skimmerului.
Recircularea apei în piscinele cu skimmer se realizează astfel: Apa curată (filtrată) este introdusă în bazin prin intermediul duzelor de recirculare, jeturile de apă fiind dirijate spre skimmer. După ce curentul de apă străbate piscina este evacuată prin skimmer ( aproximativ 75-80% ) şi prin orificiul de golire (20-25%). Skimmerul este prevăzut cu un filtru brut sau coş de filtrare, unde sunt reţinute impurităţile de dimensiuni mari (frunze etc.), de aici apa trece prin filtru şi reintră în piscină. O parte din apă ajunge în filtru prin orificiul de golire, plasat la baza piscinei, acest lucru fiind necesar pentru o recirculare cât mai eficientă.


Piscină cu skimmer. Centrul de Medicină Lifestyle - Herghelia, jud. Mureş

Mai jos sunt prezentate câteva tipuri de skimmere, precum şi o piscină cu skimmer.
De regulă, la piscinele cu un singur skimmer, racordarea aspiratorului subacvatic la sistemul de filtrare se realizează prin intermediul acestuia. Skimmerul în acest caz este dotat cu un ştuţ ce permite cuplarea la tubul flexibil al aspiratorului subacvatic.
Skimmer pentru piscină din beton

Skimmer pentru piscină cu liner

Skimmer din oţel inoxidabil pentru piscine din beton


Din punct de vedere constructiv, cea mai simplă şi mai uşor realizabilă soluţie de colectare a apei în vederea recirculării este cea prin intermediul skimmerelor. Cu aceste dispozitive pot fi dotate atât bazinele construite din beton armat, cât şi toate celelalte tipuri de piscine. Deşi principiul de funcţionare al skimmerelor este identică, ele diferă din punct de vedere constructiv în funcţie de materialul din care este confecţionat bazinul. Astfel, există skimmere pentru piscine din beton armat, pentru piscine cu liner, pentru piscine din polipropilenă, din răşini sintetice etc.
În cazul piscinelor din beton armat, care nu au fost prevăzute cu skimmere şi nici cu alte dispozitive de colectare a apei, există posibilitatea montării ulterioare a unor skimmere speciale, aplicabile direct pe peretele bazinului. În acest caz se poate evita spargerea pereţilor din beton, putându-se realiza montajul fără pereclitarea etanşeităţii bazinului, existând însă dezavantajul rezultat din imposibilitatea mascării perfecte a conductelor de legătură.