Odvlhčování vzduchu pro zimní stadiony

Provozovatelé zimních stadionů se od jara do podzimu potýkají s nepříjemnou situací, způsobenou vlhkým vzduchem, který se do hal dostává netěsnostmi z venkovního prostředí, odpařováním vody z ledové plochy a z přítomných osob, což ve spojitosti se sáláním studeného vzduchu z ledové plochy vytváří:

Odvhlčovače vzduchu pro zimní stadiony

  1. zmrazky ze skapávající vody zkondenzované na stavebních konstrukcích (špatná kvalita ledu)
  2. mlhu nad ledovou plochou
  3. zamlžování plexi/skleněných mantinelů kolem hrací plochy
  4. poškozování osvětlovací a audiovizuální techniky
  5. celkově zhoršenou kvalitu vzduchu
  6. plísně na stěnách, stropech a jiných chladných plochách
  7. zrychlené chátrání oceli, korozi ocelových konstrukcí, hnilobu dřeva

Jediným receptem na snížení obsahu vody a tedy i teploty rosného bodu vzduchu je odvlhčení vzduchu. Fyzikálně to lze provést dvěma možnými způsoby:

  1. vychlazením, resp. vykondenzováním vody ze vzduchu pomocí zvláštního chladícího zařízení
  2. odvlhčováním adsorpčním způsobem, nejvhodnější jsou přístroje ze série CRT

Cílem odvlhčení vzduchu na zimních stadionech je dosáhnout a trvale udržovat v celém objemu haly hodnotu teploty rosného bodu (RB) v rozsahu +1,5°C až +4°C. Toto je naprosto zásadní požadavek při navrhování jakéhokoliv odvlhčovacího systému, který má sloužit na zimních stadionech.

Odvlhčovací jednotka, která má být součástí vzduchotechnického systému, musí sama o sobě produkovat velmi suchý vzduch, který bude mít po smíchání s vlhkým vzduchem v hale výslednou teplotu rosného bodu maximálně do +4°C.

Například doporučená hodnota rosného bodu vzduchu na stadionech zámořské NHL činí jen +1,7°C.

Porovnání výhod a nevýhod zařízení, založených na obou výše uvedených fyzikálních principech kondenzačním a adsorpčním:

Kondenzační systémy se běžně používají ve vzduchotechnice a klimatizacích. Mají však některé nevýhody. Zcela zásadní nevýhodou je hodnota RB výstupního vzduchu, která je stále velmi vysoká. Odvlhčováním (tímto způsobem) se získá z odvlhčovacího zařízení výstupní vzduch s rosným bodem +3 °C a vyšším. Po smíchání takto odvlhčovaného vzduchu se vzduchem v hale se hodnota RB dále zvýší často nad teplotu prostředí arény a problémy budou nadále přetrvávat! Kondenzační systémy mají omezenou kapacitu odvlhčení i tím, že nesmí zamrznout - zamrznutý výměník neodvlhčuje. Musí se zajistit odtávání ledu na výměníku jeho odstavováním a ohřevem. Čím je nižší teplota výměníku (sací tlak), tím je nižší účinnost systému. Jedná se o energeticky náročné řešení!

Adsorpční odvlhčovací jednotky pracují na zcela odlišném fyzikálním principu na adsorpci molekul vodní páry ze vzduchu do sorpční látky, která umí tyto molekuly do sebe vázat a přitom zůstává suchá. Tato látka pak prochází procesem regenerace, kdy je zbavována vodní páry a v kontinuálním cyklu je opět připravena k sorpci. Výsledkem je odvlhčený vzduch, který se přivádí do odvlhčovaného prostoru a jehož rosný bod má hodnotu až do -20 °C nebo i nižší. Výsledný rosný bod vzduchu je bezpečně pod teplotou vzduchu v hale (+10 až +13 °C) a odpovídá výše uvedeným hodnotám do +4 °C. 

  1. Adsorpční odvlhčovací zařízení nikdy nezamrzne   
  2. Adsorpční odvlhčovací systém je konstrukčně jednodušší a tím i spolehlivější
  3. Na jeho umístění je třeba velmi malého prostoru 
  4. Velmi nízké náklady na údržbu

Při volbě optimálního odvlhčovacího systému zvažujeme základní fakta:

  1. velikost haly, počet osob – diváků a sportovců
  2. existenci a případnou funkci stávající vzduchotechniky
  3. stávající a požadované parametry v hale (teplota vzduchu, relativní vlhkost vzduchu)
  4. dostupná energetická média (nabízejí se 3 média, která ohřejí vzduch: plyn, pára, elektřina), volba média vychází z možnosti zimního stadionu a ovlivní pak provozní náklady
  5. vhodné místo pro umístění jednotky

Pro optimalizaci chodu technologie a k maximální energetické úspoře může být zařízení doplněno rekuperací. Odvlhčovací výkon činí 60 kg vody za hodinu.

Odvlhčovací systémy vysouší vzduch a eliminují vlhkost v hale po celý rok. Provozní náklady pak závisí na nastavené požadované úrovni vlhkosti v prostředí vnesené vlhkosti – způsobu užívání, větrání a infiltrace vzduchu z venkovního prostoru.

Vysoušením vzduchu dojde ke:

  • zvýšení jeho tepelně izolační vlastnosti → tím snížení nákladů na energie
  • zlepšení kvality ledu
  • zamezí se chátrání stavební i technologické části budovy
  • diváci i sportovci ocení příjemnější atmosféru, která díky adsorpční odvlhčovací jednotce vznikne

Realizované projekty si můžete prohlédnout v sekci reference.