BASENY & FONTANNY

BASENY Z FALĄ - WYTYCZNE PROJEKTOWE I PRZYKŁADY REALIZACJI W POLSCE.

ANDRZEJ A. WAŁĘGA

1. WSTĘP.
Niecki z falą są jedną z największych atrakcji obiektów basenowych. W dużych basenach cieszą się one zawsze ogromnym zainteresowaniem i są wręcz oblegane przez kąpiących się. Stosowane są niekiedy rozwiązania, w których niecka służąca zasadniczo do pływania (np. szkolny basen długości 25m) jest zamieniana na basen z falą dzięki specjalnemu systemowi z tzw. ruchomym dnem i może wtedy w odpowiednich godzinach pełnić funkcję rekreacyjną (czytaj: komercyjną). Jednak najczęściej występują niecki, które są przeznaczone wyłącznie do kąpieli z falą.

2. SPOSOBY WYTWARZANIA FAL
W praktyce mają zastosowanie dwa sposoby wytwarzania fal w nieckach basenów kąpielowych:
 mechaniczny
 pneumatyczny
Mechaniczny sposób polega na wytwarzaniu fal za pomocą specjalnych tłoków albo odpowiednio ukształtowanych łopatek. Zużycie energii jest tu mniejsze niż w przypadku urządzeń pneumatycznych. Jednak dużą wadą w tym systemie jest  korozja elementów, które są zanurzone w wodzie.
Dla metody pneumatycznej nie występuje problem korozji, bo brak jest urządzeń posiadających kontakt z wodą. Poza tym występują tu znacznie mniejsze siły, i dużo lepsze możliwości sterowania procesem wytwarzania fal niż w przypadku sposobu mechanicznego.
Ciekawym rozwiązaniem szczególnie dla małych basenów publicznych (np. hotelowych) oraz dla basenów prywatnych jest wytwarzanie fal za pomocą specjalnej pływającej kuli umieszczonej w niecce basenu. Przykładowo kula dla basenów o powierzchni 38-64m2  ma średnicę 1.05m, masę 160-210kg, a zapotrzebowanie mocy wynosi w tym przypadku 1.0-1.1kW [5].
W dalszej części zajęto się wyłącznie basenami z falą wytwarzaną pneumatycznie.

3. WYTYCZNE PROJEKTOWE DLA INSTALACJI PNEUMATYCZNYCH DO WYTWARZANIA FAL W BASENACH
Niecka basenowa [1]:

Długość  całkowita                                              ≥ 33m
Długość z głęboką wodą                                      1/3 długości całkowitej
Szerokość                                                           ≥ 12.5m
Wysokość ścian ponad krawędź przelewową           wysokość fali + 0.15m
Pochylenie dna maksymalne                                 10%
Pochylenie dna zalecane                                       6-8%
Temperatura wody                                               24-28 st C

Saunus [2] podaje najmniejszą szerokość niecki 8m, a jej długość minimalną równą podwojonej szerokości.

Maszynownia fali [1]:
(poniższe dane dla fal wysokości 0.6-1.0m o okresie 2.5-3.5s)

Moc elektryczna urządzeń                                   5-12 kW na każdy metr szerokości niecki
Pojemność komór falowych                                1.5-3.0 m3 na każdy metr szerokości niecki
Częstotliwość załączania fal                                2 do 3/h
Czas wytwarzania fal                                          5-10 min.

25-30% energii cieplnej wytwarzanej przez urządzenia jest przekazywanych do wody znajdującej się w niecce; reszta to zyski ciepła do maszynowni.

Wg Saunusa [2] moc elektryczna przeliczona na metr szerokości niecki w zależności od wysokości fali wynosi:
Fala 0.7m        3-4 kW
Fala 0.9m        5-7 kW
Fala 1.3m        10-14 kW

4. PRZYKŁADY REALIZACJI
Poniżej pokazano przykładowe dane dla basenów z falą zrealizowanych w Aquaparku w Tarnowskich Górach oraz w Aquaparku „Laguna” w Gryfinie.
Obie instalacje technologiczne realizowała firma „Elimp” z Warszawy we współpracy z holenderską firmą Lotec.
W obu przypadkach autor był projektantem, a w 2001 roku kierował rozruchem technologicznym Aquaparku w Tarnowskich Górach.

Dane techniczne dla basenu w Tarnowskich Górach:

Niecka
Szerokość niecki od strony komór powietrznych    9m
Ilość komór                                                      4szt
Długość niecki                                                 ~30m
Głębokość wody w pobliżu komór powietrznych    1.5m
Pochylenie dna niecki                                         6%

Parametry fal
Wysokość fali                                                  0.90m
Długość fali                                                     7.60m
Okres fali                                                        2.4s
Ilość typów fal                                                  4

Parametry techniczne podstawowych urządzeń
Dmuchawa
Wydajność                                14.800 m3/h
Ciśnienie statyczne                      770 mmH2O
Moc silnika                                 45 kW
Prędkość obrotowa wału silnika    2960/min
Poziom hałasu                            98dB z odległości 1m

Sprężarka powietrza do napędu klap sterujących:
Wydajność:                                42 m3/h
Ciśnienie max.                            10 bar
Ciśnienie robocze                        7.5 bar
Moc silnika                                5.5 kW

Klapy sterujące:
Klapy służą do napowietrzania i odpowietrzania komór fal i tym samym do regulacji wysokości fal oraz ich częstotliwości i długości. Klapy są wyposażone w siłowniki pneumatyczne sterowane elektrozaworami.
Ilość klap            4 szt
Średnica klap      300 mm

Dane techniczne dla basenu w Gryfinie:

Niecka
Szerokość niecki od strony komór powietrznych  9m
Ilość komór                                                    4szt
Długość niecki                                                ~25m
Głębokość wody w pobliżu komór powietrznych  1.5m
Pochylenie dna niecki                                        6%

Parametry techniczne podstawowych urządzeń
Dmuchawa
Wydajność                                12.000 m3/h  
Ciśnienie statyczne                     600 mmH2O        
Moc silnika                                 27.5 kW                 
Prędkość obrotowa wału silnika    3000/min          

Klapy sterujące
Ilość klap            4 szt
Średnica klap      300 mm
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Przykładowy przekrój przez maszynownię pokazano poniżej na rys.1, natomiast rzuty niecek basenowych na rys.2 i rys.3.
Schemat oraz rysunek izometryczny instalacji do wytwarzania fal przedstawiono odpowiednio na rysunkach: 4 i 5.


Rys. 1. Przekrój przez maszynownię fali [3]
Fig. 1. Section of the wave engine room [3]



Rys. 2. Niecka basenu z falą w Aquaparku w Tarnowskich Górach [3]
Fig. 2. Wave pool basin in Tarnowskie Góry [3]


Rys. 3. Niecka basenu z falą w Aquaparku „Laguna” w Gryfinie [3]
Fig. 3. Wave pool basin in Aquapark in Gryfino [3]


Rys. 4. Schemat instalacji do wytwarzania fal [4]
Fig. 4. Technical diagram for waves generation system [4]



Rys. 5. Rzut izometryczny instalacji do wytwarzania fal [4]
Fig. 5. Isometric view of the waves generation system [4]
Oznaczenia do rysunków:
1-niecka basenu z falą
2-komora wytwarzania fali
3-maszynownia fali
4-dmuchawa wytwarzająca fale
5-sprężarka

5. PODSUMOWANIE
Do tej pory w Polsce zrealizowano tylko kilka dużych basenów z falą wytwarzaną w sposób pneumatyczny. Obecnie nie ma w kraju firm, które specjalizowały by się w tego rodzaju instalacjach, dlatego bezwzględnie należy korzystać z pomocy wyspecjalizowanych wykonawców zagranicznych szczególnie na etapie projektowania obiektu basenowego.
Baseny z falą wytwarzaną systemem pneumatycznym są inwestycją kosztowną. Cieszą się jednak zawsze ogromnym powodzeniem i w dużym stopniu mogą uatrakcyjnić każdy Aquapark w wyraźny sposób zwiększając frekwencją i tym samym zyskowność całego przedsięwzięcia.


Bibliografia
1. Praca zbiorowa „Richtlinien fűr den Bäderbau”, Wehlmann GmbH, Essen, 1996 rok. Str  80-84
2. Christoph Saunus „Planung von Schwimmbädern“, Krammer Verlag Dűsseldorf AG, 1998 str 308-309
3. Materiały archiwalne autora
4. Materiały techniczne firmy Lotec BV Holandia
5. Materiały techniczne firmy API Niemcy

=====================================
Referat „Baseny z falą-wytyczne projektowe i przykłady realizacji w Polsce” był wygłoszony podczas VII Sympozjum „Instalacje Basenowe” Zakopane 2009