על הטמפרטורה של בריכות שחיה 

מהי הטמפרטורה הרצויה?

אחד הנושאים החשובים למשתמשי בריכות שהיה הוא טמפרטורה של המים.  הנושא גם חשוב למאמנים ולמצילים, שמבלים רוב ימם בבריכה ובסביבתה.  מה הטמפרטורה האופטימלית של המים?  הניסיון מלמד שאין מכנה משותף בהעדפויות (וגם אין אחידות בתלונות הציבור) כאשר  ברור שאי אפשר לספק את כולם באותו הזמן.  הניסיון האמפירי מראה שכל שהבריכה חמה יותר,  גובר מספר המשתמשים בה וגם עולה רמת הפעילות בהתאם. לפיכך,  מפעילי בריכות בכל העולם נוטים לחמם את הבריכות לפעמים מעל האופטימום. עם זאת, קיים גבול עליון המוגדרת ע"י התפרצות  אוכלוסיית המקרו-אורגניזמים, כי קצב הריבוי של החידקים מותנה בטמפרטורה והוא מכפיל את עצמה כל תוספת של 10 מעלות צלזיוס.  כמות הביומסה ? מיקרו-אורגניזמים במים ? מעמיסה על מערכות הסינון והחיטוי. אם חומר החיטוי הוא כלור או חומר נדיף אחר, יעילותו יהיה חלשה ולזמן קצר בלבד.  בטמפרטורה מים מעל  36 מעלות יעילות החיטוי הרגיל תהיה חלקית ויש להגדיל את הכמויות בצורה משמעותית.

הטמפרטורות האופטימיות המומלצות הן:

(1)  שחיה תחרותית וקפיצות, אימוני שחיה:  C מעלות 28

(2)  שחיה להנעה, בריכות ציבוריות : C 29

(3)   בריכות  להנעה  30 C

(4) בריכות לילידים ולשיעורי שחיה לילדים  31C

(5) בריכות לילדים קטנים ותינוקות, וכן בריכות לנכים:  32 C

(6)  בריכות הידרו טירפיה:  35 C

(7)  ספא וג'קוזי: 40 C

ניהול טמפרטורה של בריכת שחיה

בנוסך להתאמת טמפרטורה של המים לפי דרישות המשתמשים, ניהול הטמפרטורה של הבריכה כרוך בהוצאות כבדות של חשמל, גז  או דלק.  במסגרת תכנון הבריכה, הנושא בא לביטוי בגודל מערכות החימום כאשר מדובר בסעיף עיקרי בהשקעה וכן בהוצאות שוטפות של תחזוקה. הערכה היא שכל מעלה נוספת של חימום שווה לעליה של עד 10% בצריכת אנרגיה ושל הוצאות התחזוקה.  השורה התחתונה שניהול נכון של הבריכה נוטה לעשות שימוש בחימום ע"י השמש ומניעת איבוד אנרגיה ע"י שימוש בכיסוי ובצאלונים.

בריכות שחיה מאבדים אנרגיה במספר דרכים אבל העיקרי הוא התאדות.  להפוך מים נוזליים לאדים צורכת כמות גדולה של אנרגיה.  התאיידות, התאדות או אידוי מוגדרת כתהליך בו חומר במצב צבירה נוזל מתנדף לגז. חלק מהמולקולות מקבלים מספיק אנרגיה כדי להתנתק משאר החומר ולעבור למצב צבירה גזי.

פרמטרים המשפיעים על מידת ההתאיידות

• טמפרטורת החומר - כשהחומר חם יותר, ההתאדות תהיה מהירה יותר.
• ריכוז החומר המתאדה באוויר - כשבאוויר כבר מצוי ריכוז גבוה של החומר המתאדה, החומר יתאדה לאט יותר.
• ריכוז חומרים אחרים באוויר - כשהאוויר כבר רווי חומרים אחרים, יש בו קיבולת נמוכה יותר עבור החומר המתאדה.
• מידת זרימת האוויר - נובע משתי הנקודות הקודמות. כשאויר מעל פני החומר "טרי" ומתחלף תמידית ריכוז החומר באוויר לא גדל עם הזמן, ולכן קצב האידוי אינו יורד. בנוסף, למולקולות בתנועה אנרגיה רבה יותר מאשר במנוחה, לכן ככל שמתחזקת זרימת האוויר, גדל כוח האידוי של מולקולות האוויר.
• כוחות בין-מולקולרים - ככל שהכוחות השומרים את המולקולות יחדיו במצב נוזל או מוצק חזקים יותר, יש צורך באנרגיה רבה יותר כדי לאדות אותן. לכן הנטייה להתאדות שונה בחומרים שונים.

מאזן אנרגיה של בריכות

איך לחשב כמות האנרגיה שמאבדת בריכה? כאמור, אין נוסחה פשוטה בגלל ריבוי הפרמטרים המשפיעים על קצב האידוי:

• טמפרטורה של המים
• טמפרטורה של האוויר
• להיות יחסית של האוויר
• מהירות  הרוח על פני המים
• אינטנסיביות של פעילות משתמשי הבריה (שגורם ליצירת גלים, ריסוסים באוויר, טורבו לנציה).

בין הנוסחאות אמפיריות  אחת הפשוטים ושימושיים היא נוסחת סמיט כדלהלן

E= (0.068 + 0.063 F) A/(P/L)

כאשר

E קצב ההתאדות ב kg / m2*sec

P    לחץ רוויה של האוויר  בפסקל

F  מקדם אינטנסיביות שימוש בבריכה  (שטח הבריכה מחולק במספר משתמשים )

 A  שטח פנים של הבריכה במ"ר

L  חום סגולי של המים  ב   kg /    kiloJoule   =  4.1 (ראה לעיל)

כזכור משיעורי פיזיקה, חום סגולי הוא האנרגיה שיש להשקיע כדי לשנות את הטמפרטורה של המים ב מעלה אחת של גרם אחד.  המים גבוה מאוד 4.1 ג'ול לגרם, וכדי להפוך גרם מים אחד לגז (אדים) נדרשים   2260 ג'ול.

משמעות הנוסחה  שאידוי מוציא כמות אדירה של אנרגיה מהמים, ז.א. אידוי מורידה את הטמפרטורה של המים בצורה מאוד משמעותית. בעצם, מים הוא אחד החומרים הצורכים יותר אנרגיה כדי לעבור פאזה לנוזל וזו הסיבה שבכלל קיימות אוקיאנוסים ובריכות על פני כדור הארץ.

באופן כללי, כ 70% מאיבוד האנרגיה של הבריכה נוצרת בגלל אידוי, כ 20% ע"י קרינת גלים ארוכים (חום) בלילה, וכ 10% ע"י פעילות האדם.

בבריכות פתוחות מאבדות חום ע"י התאדות, אוויר יבש יחסית ורוח.  בריכות מקורות מנותקות מהסביבה, אך ם הן מאבדות מים למרות שהאוויר מסביב יכול להיות רוויה באדים.  באופן כללי, בריכות מקורות מצוידות בדרכי איוור מלאכותי, מאווררים ומדחסים, ולפעמים אף מזגנים מרכזיים. כל זה מוסיף להוצאות אנרגיה.

הצורה המקובלת לחסכון באנרגיה הוא כיסוי הבריכה ע"י כיסוי פלסטיק וצאלון.  בעצם כל כיסוי פלסטיק משמש למניעת אידוי, אבל הכיסויים הסולריים (דפי וויניל עם בועות אוויר בין שני הדפי) הם עדיפים בהרבה.  לאחר שפלסטיק רגיש להשפעת קרינה אולטרא-סגול, רק חומר פלסטיק מיוצבת ועמיד לקרינה מתאים לכיסוי בריכה. בקשר לצבע ? אין לזה משמעות למרות שמנהלי בריכות מעדיפות צבעים כהים.

בריכות לא מקורות קולטות אנרגיה מהשמש, דבר שמוסיף למאזן האנרגטי של הבריכה. כל כיסוי יהווה מסנן לשמש ויפחית את כמות האנרגיה הנקלטת (בדרך כלל ב 10% לכיסוי שקוף ובכ 40% לכיסוי כהה).