Сам столкнулся с данной проблемой, поэтому решил создать отдельную ветку для обмена опытом, расчетами и мнениями. Опишу свою ситуацию и ход своих мыслей.
Описание того что имею:
Бассейн Atlantic Pool Esprit-Big 4,6х1,32 (20 м3). (Углублен на 60 см. в землю с утеплением и изоляцией дна и стенок).
Насос и фильтр: бочка с песком Behncke Koln D400 + насос Speck Badu Magic 6 м3/ч.
Перед фильтром стоит УФ обеззораживатель DELTA-UV ES 20.Цель: организовать прогрев воды в начале сезона и её подогрев на протяжении сезона.
Что для этого имею:
Газовая проточная бытовая колонка Electrolux GWH 285 ERN NanoPro:
Максимальная полезная мощность – 19,2 кВт
Производительность при Δ= 50°С – 5,5 л/мин.
Производительность при Δ= 25°С – 11 л/мин
2 шт. спиральных теплообменников Pahlen Hi-Flow 11391 — 13 кВт, пока были подключены параллельно. Теплоноситель подавался тоже параллельно.
Циркуляционный насос теплоносителя Termica Comfortline CP 25-43 180
При 0 напоре:
Режим 3 – 3,6 м3/час
Режим 2 – 2,7 м3/час
Режим 1 – 2,1 м3/час
Что было сделано:
Теплообменники в параллель;
Подача теплоносителя на 3 режиме в параллель;В итоге:
Выход с колонки 90С. Обратка в колонку 64С. Вода бассейна нагревается всего на 1 градус при прохождении через два теплообменника и прогрев бассейна с 20С до 28С занимает 40 часов. Что совсем не устраивает.Чего хочется:
Прогрев бассейна с 20С до 28С примерно за 10 часов.Ключевые моменты:
На подогрев воды влияют несколько компонентов:
1. Насос-фильтр бассейна.
2. Источник тепла и его мощность + производительность.
3. Теплообменник и его характеристики.Проанализировав все теплообменники (спиральные, трубчатые и пластинчатые всех производителей (Behncke, Bowman, Xenozone, PoolKing, Pahlen, Emaux и Elecro) и их паспортные характеристики пришел к выводу что их номинальная мощность сильно зависит от трёх параметров:
1. Скорость первичного потока (теплоноситель);
2. Скорость вторичного потока (вода бассейна);
3. Дельта температур первичного и вторичного потоков;Исходя из всего изложенного сделал следующие выводы:
1. Менять насос фильтр бассейна это дорого и влечет за собой замену бочки-фильтра с песком, что вообще дорого. Поэтому отпадает.
2. Остаются несколько бюджетных вариантов:
a. Замена источника тепла. Чем мощнее, тем больше тепла.
b. Замена теплообменника.
c. Замена циркуляционного насоса теплоносителя.
a. Источник тепла.
У меня магистральный газ, это облегчает ситуацию, но какой мощности нужен котел или колонка? И что лучше котел (1 или 2-х контурный или проточная колонка)? У меня проточная колонка, но боюсь её мощности не достаточно. Давайте подсчитаем сколько нужно тепла чтобы нагреть мой бассейн.Количество теплоты необходимое для нагревания равно:
Q = c * m * (t2 — t1),
Где:
с = 4183 Дж*кг*К — удельная теплоемкость для воды
m = 1000 — масса 1 м3 воды
t2 – целевая температура (28С)
t1 – начальная температура (20С)Итого: Q = 4183 * 20 000 (28 — 20) = 669 280 000 Дж = 669 280 кДж = 185,911 кВт * ч
т. к. 1 кДж = 0,277 Вт*чДелим на 10 часов нагрева и получаем что 20 м3 воды можно нагреть с 20С до 28С используя источник тепла мощностью 18,6 кВт всего за 10 часов. Это все при условии что теплопотери равны 0.
В моём случае вроде с колонкой все ОК, но почему тогда бассейн греется 40 часов вместо 10? Будем искать дальше слабые места. Начнем с теплообменника.
b. Номинальная мощность теплообменника Pahlen Hi-Flow 11391 (13 кВт) рассчитана для номинального расхода 1,8 м3/час (в первичном контуре) и 15 м3/час (во вторичном контуре), при разности температур подведённых потоков 60 С и имеет следующие характеристики:
Это значит что свои 13 кВт каждый теплообменник выдаёт при трёх условиях:
1. 100% тепловой мощности достигается при разнице Т подводящих контуров = 60 °С.
2. 100% теплопроизводительности достигается при скорости вторичного контура = 15 м3/час.
3. 100% теплопроизводительности достигается при скорости первичного контура = 1,8 м3/час.С первым условием проблем нет, у меня даже 90 – 20 = 70 С. В результате имеем повышающий коэффициент для тепловой мощности 1,15. Что очень хорошо.
С вторым условием имеет неустранимую проблему, т. к. имею фильтр-насос на 6 м3/час, а требуется 15 м3/час, в результате имеем понижающий коэффициент для эффективности теплопроизводительности 0,6.
С третьим условием все не однозначно, т. к. производительность циркуляционного насоса для теплообменника сильно зависит от напора. А как узнать напор? Проблема. Но основываясь на опыте других пришел к выводу что реальная скорость соответствует напору в 3,5-4 метров, т. е. мой насос имеет реальный расход в Режиме 3 всего 0,5 – 1 м3/час. Что тоже маловато для требуемых 1,8 м/час.
Итог — имеем две проблемы, которые можно бюджетно решить:
1. Замена циркуляционного насоса на более мощный.
2. Замена теплообменника на менее требовательный по мощности потоков и дельте температур, но выдающий достаточную мощность.Проанализировав все теплообменники (спиральные, трубчатые всех производителей (Behncke, Bowman, Xenozone, PoolKing, Pahlen, Emaux и Elecro) я пришел к выводу, что следующие теплообменники имеют минимальные требования к расходу во вторичном контуре ~ 10 м3/час (основной критерий) и первичном контуре от 1.1 до 2,4 м3/час:
· Behncke QWT 100-40, 40 кВт, спиральный
· Behncke KstWT 200, 47.5 кВт, спиральный
· Bowman 40 кВт (5113-2C), трубчатый
· Bowman 40 кВт (5113-2S), трубчатый
· Bowman 40 кВт (5113-2T), трубчатый
· Elecro G2, 30 кВт, трубчатыйНа мой взгляд самый из них не требовательный к потокам это Elecro G2. Обнаружил его случайно на днях. До этого не знал об этом производителе и теплообменнике.
Получается в моем случае рационально произвести замену двух Pahlen Hi-Flow 11391 — 13 кВт на один Elecro G2, 30 кВт + обновить циркуляционник на более мощный.
А потом можно подумать о смене источника тепла на более мощный – 25-40 кВт.
www.forumhouse.ru
Основные виды
Подогрев бассейна до оптимальной температуры осуществляется нагревательными устройствами, категорией которых определяется система самого нагрева. Она может производиться за счет теплообмена и электронагревателя.
К приспособлениям на основе теплового обмена относятся следующие категории:
- устройства с основными источниками в виде отопительного котла, центральной системы водоснабжения;
- механизмы, работающие на солнечной энергии;
- теплообменники на основе источников других типов (тепловой насос).
В расчете обогрева воды должны учитываться все нюансы эксплуатации и конструкции выбранного варианта для бассейна.
Электронагреватель
Для домашнего водоема с небольшим объемом оптимальным выбором является проточная система. Она представляет собой простейший и доступный метод нагрева, главное предназначение заключается в непрерывном теплом потоке воды при минимальных колебаниях давления.
Принцип работы основан на циркуляции через корпус, в котором располагается несколько ТЭНов. Он производится из качественной пластмассы, титана или нержавеющей стали, а сами ТЭНы из надежных стальных сплавов, выдерживающих работу при высоких температурах. За счет того, что электронагреватель устанавливается за фильтром, в бассейн попадает уже чистая вода.
Отдельное помещение не требуется для использования оборудования такого типа, так как такие нагреватели достаточно компактны и способны уместиться в небольшой закрытой будке.
Как выбрать
При выборе устройства проточного типа нужно обратить внимание на несколько параметров:
- Используемые для изготовления материалы. Наибольшей долговечностью отличаются элементы из нержавеющей стали.
- Присутствие механизмов для регулировки и защиты, которые предотвращают возможные поломки. К ним относится датчик потока, термостат и другие.
- Рабочее давление и общий объем потока.
- Максимальное значение температуры. В основном электронагреватели имеют показатели в районе 30-45 градусов.
- Мощность. Для некоторых моделей требуется установка через трехфазную сеть.
Важно учитывать, что бассейны, находящиеся в неотапливаемом помещении или относящиеся к открытому типу, имеют значительные теплопотери, соответственно, возрастает расход электроэнергии. Системы проточного типа может быть недостаточно для большого объема воды, в особенности при расположении водоема на улице. Также не рекомендуется использование подобного агрегата в помещении со старой проводкой или ограниченным потреблением энергии.
При помощи небольших нагревателей с минимальной мощностью зачастую осуществляется подогрев детских бассейнов, а также каркасных и надувных.
Достоинства и недостатки проточного оборудования
Среди положительных моментов использования стоит отметить следующие:
- автоматизированная система управления;
- небольшие габариты агрегата;
- датчик потока реагирует на отсутствие воды и отключает подогрев;
- возможна регулировка температуры при помощи термостата;
- требуется немного времени для нагрева воды.
Не обошлось и без недостатков, среди которых — небольшая мощность при значительных финансовых расходах на электроэнергию.
Инновационная система подогрева воды в бассейне
Солнце является вечным источником тепла, оптимально подходящим для эффективного подогрева водоема как открытого, так и закрытого типа. Считается, что тепла от солнечных прямых лучей вполне достаточно для открытого бассейна. Но это утверждение срабатывает только при расположении водоема на солнечном участке. Благодаря использованию гелиосистемы, естественный подогрев воды в бассейне на даче становится регулируемым.
В солнечное устройство обогрева входит три основных компонента: управляющий клапан, фильтр насоса и солнечный коллектор в виде соединенных между собой трубок на экране. Гелиосистемы основаны на достаточно простом механизме действия. Датчики срабатывают при интенсивном освещении, после этого отводной автоматический клапан проводит через теплообменник коллектора водяной поток из водоема. Происходит обогрев внутри теплообменника благодаря теплоносителю, который циркулирует в замкнутой системе.
Вода начинает поступать в бассейн при достижении установленной температуры. Циркуляция невозможна при остывании солнечного коллектора в пасмурную погоду. Данное устройство обычно располагается на освещенном участке либо на крыше.
Гелиосистема может состоять из трубчатых вакуумных коллекторов либо плоских высокоселективных. Ее выбор зависит от объема воды, места расположения и климатических условий.
Расчет площади коллекторов должен отталкиваться от некоторых факторов. Это:
- угол наклона и место расположения;
- необходимая температура на выходе;
- тип бассейна (открытый или укрывной) и его параметры;
- посещаемость водоема.
На что нужно обратить внимание
Положительные стороны использования гелиосистем заключаются в следующем:
- отсутствие расходов для обслуживания;
- быстрый подогрев бассейна;
- легкое управление;
- универсальность – возможно использование как для бассейна, так и для обеспечения наличия горячей воды в частном доме.
При этом стоит помнить о том, что в пасмурную погоду отмечается снижение коэффициента теплоотдачи. Также для приобретения и установки оборудования требуются значительные финансовые вложения.
Системы теплового обмена
Теплообменник позволяет осуществлять эффективный подогрев бассейна зимой и летом, при существенной экономии средств, за счет подключения к отопительной системе самого дома.
Устройство внешне схоже с большой колбой, внутри которой располагается змеевик с находящимся в нем теплоносителе. Вода нагревается при прохождении вокруг змеевика. Циркулярный тепловой насос обеспечивает поступление воды из отопительной общей системы, для регулировки его работы используется электромагнитный клапан с термостатным управлением. Достаточно установить желаемый уровень температуры, а всем остальным займется автоматика.
Мощность теплообменника является главным критерием выбора, она может доходить до 200 кВт. Чем больше объем бассейна, тем мощнее должно быть устройство.
При первом запуске достигается требуемая температура лишь по истечении 28 часов. Постепенный продолжительный нагрев позволяет избежать приборного коллапса, возникновению которого способствует расширение жидкости. В дальнейшем устройство поддерживает установленный температурный режим.
Теплообменник должен устанавливаться после фильтров и насосной станции, но перед системой дезинфекции для снижения степени влияния хлора на оборудование. Титановые теплообменники рекомендуются для использования в бассейнах с морской водой и при высоком уровне хлора.
Данное оборудование позволяет снизить расходы на подогрев бассейна, при этом его мощности достаточно для большого объема воды. Автоматизированные процессы обеспечивают легкость управления.
Энергия из окружающей среды
Тепловой насос используется для обогрева воды относительно недавно, основывается принцип его работы на многофазовом перенесении тепла за счет сжатия газа и конденсата с теплоносителей различного типа.
В виде начального источника может выступать тепло термальных, подземных вод; энергия, выделяемая при очищении дымовых газов; а также производственные (бытовые) стоки. Насос может использовать любые источники, которые имеют температуру, превышающую имеющийся уровень нагрева воды.
Через находящийся под землей трубопровод, переносится рабочая жидкость (смесь из воды и тосола). На выходе она нагревается на несколько градусов благодаря температуре грунта, и переходит в теплообменник, хладагент которого получает поступающее тепло.
При соприкосновении подогретой жидкости и хладагента происходит моментальное образование пара, поступающего в компрессор и сжимаемого до 25 атмосфер. Сжатие характеризуется резким увеличением температуры, энергия которой обеспечивает теплом дом или уличный бассейн с подогревом в виде насоса.
Функционирование цикличной работы забирает значительную долю энергии, тем не менее мощности данного оборудования достаточно для полноценного обогрева большого объема воды или загородного дома.
Достоинства тепловых насосов
Несмотря на малую распространенность ввиду своей дороговизны, такие устройства имеют следующие преимущества:
- возможность применения бесплатных альтернативных источников тепла;
- высокая мощность;
- быстрый подогрев бассейна и помещений.
Нагрев жидким топливом
Топливный нагреватель представляет собой оборудование, базирующееся на использовании пропана или жидкого топлива. Они отличаются достаточной экономичностью и эффективностью, при условии использования как для обогрева здания, так и для бассейна.
Для эксплуатации нагревателя топливного типа требуется заранее получить разрешение на монтаж оборудования, зарегистрировать его и оформить всю документацию в соответствии с установленными правилами. Также необходимо установить дымоотвод и противопожарную систему, а во время работы постоянно контролировать запасы топлива.
Среди положительных сторон использования стоит выделить автоматизацию системы, возможность многофункционального применения и экономичный расход.
Характеристики топливных нагревателей
Газовые стандартные устройства монтируются за фильтром насоса по линии циркуляции. Подобные водонагреватели могут иметь различную мощность в зависимости от назначения. Система регулируется объемом проходящей воды (уменьшение количества воды приводит к прекращению подачи газа).
Агрегаты газового типа работают на пропане, обладают циркуляционным насосом и встроенным фильтром.
Устройства, которые используют жидкое топливо, обычно имеют оснащение в виде водяного насоса либо должны подключаться к циркуляционной линии.
Как повысить эффективность
Любая нагревательная установка будет работать более эффективно и намного быстрее осуществлять подогрев для бассейна Intex и водоемов других типов, если заранее снизить возможные теплопотери. Солнечный участок станет оптимальным вариантом расположения открытого бассейна. Желательно, чтобы крона окружающих деревьев была на расстоянии около пяти метров от воды. При этом сохранится больше тепла, а купание станет комфортнее, если место будет защищено от ветра. В ночное время суток рекомендуется закрывать открытый бассейн специальной пленкой для уменьшения испарения и сокращения теплопотерь.
Конструктивные особенности водоема напрямую влияют на стоимость системы обогрева, ее мощность и тип. Для установки оборудования лучше обратиться к профессионалам, они смогут гарантировать безопасную и бесперебойную работу нагревательных элементов.
Надувной бассейн с подогревом
Бассейн надувного типа является самым быстрым методом организации семейного отдыха на воде. Благодаря простоте установки, безопасности для маленьких детей и невысокой стоимости он приобрел популярность во всем мире. Используется в качестве основного материала для изготовления поливинилхлоридная резина. Она отличается прекрасными амортизационными характеристиками, стойкостью к влаге и ультрафиолетовому излучению.
fb.ru
Способы подогрева воды
Выбор того или иного способа подогрева бассейна зависят от объема чаши, от расположения бассейна на местности (крытый или открытый), в какой широте расположен (достаточно ли поступает солнечного света или нет). А самый важный показатель, чтобы затраты на обогрев такого бассейна были минимальны. Ведь, чтобы нагреть воду в бассейне, потребуется не только много времени, но и отдачи тепловой энергии. Причем подогрев бассейна, зависит от его назначения, соответственно температура должна быть разная. В спортивном — от 24 до 28 градусов. В оздоровительном от 26-29 градусов. В лягушатнике до семи лет температура должна быть 30-32 градуса. В детском бассейне старше 7 лет- 29-30 градуса. В гидромассажном бассейне и спа температура колеблется от 35-39 градусов. Существуют несколько видов водонагревателей для бассейна:
- Проточный;
- При помощи теплообменника;
- Солнечный коллектор.
Рассмотрим каждый тип отдельно.
Проточный водонагреватель
СОВЕТ! Для маленького бассейна с небольшой глубиной вам хватит всего 3 кВт мощности, а вот для габаритного резервуара понадобиться более мощный агрегат.
Такой водонагреватель для бассейна — отличный вариант для небольших надувных и каркасных бассейнов, бассейнов спа и джакузи. Он быстро нагоняет температуру, тем самым вода в бассейн уже поступает теплая. Стоит только задать нужный градус. Для больших бассейнов не подойдет, так как напор наполнения небольшой и большой расход электричества. Более того для такого водонагревателя должна быть отдельно выделенная трехфазная линия от шести кВт, поэтому зачастую комбинируют с пароводяным. Так как вода в бассейне постоянно подвергается обработке химическими препаратами, то внутренняя поверхность тэна и трубки делаются из прочного сплава металла (медь, молибден, железо, хром, титан), такой сплав не поддается коррозии.
СОВЕТ! Максимальная мощность проточного нагревателя составляет 18 кВт, поэтому он станет хорошим выбором для небольших бассейнов. Но если ваш бассейн объемом более 36 куб.м., то покупать аппарат проточного типа не имеет смысла.
Покупка подобной модели также будет нецелесообразной, если в вашем доме есть ограничение на потребление электроэнергии или же слабая проводка.
Теплообменник
Для подогрева воды в бассейне выбирают теплообменник “воздух-вода”. Он отлично справляется с задачей подогрева и существенно снижает затраты на электроэнергию. Причем для него не нужна дополнительная выделенная линия. Тепловой насос работает по принципу обратного холодильника. Если фреон забирает тепло и охлаждает, то теплообменник забирает холод и нагревает его. Чем меньше разница между температурой теплообменника и водой, тем эффективнее он работает.
Теплообменник имеет высокий уровень мощности, она может составлять от 13 до 200 кВт. Выбирается мощность в зависимости от объема бассейна.
Нагреватель для бассейна представляет собой моноблочный агрегат с внутренней и наружной камерами. Вода в нем нагревается благодаря фреону, который закипает при низкой температуре и при контакте с тепловой энергией превращается в газ. Затем перемещается в конденсатор, остывает и превращается в жидкое состояние. А тепло поступает в систему обогрева и подается на отопление бассейна или дома. Такой агрегат работает от -5, до -15 градусов. Поэтому пользуется большим спросом не только на обогрев бассейна, но и помещения загородного дома. К тому же воду необходимо нагреть максимум до 30 градусов, а это не большой расход энергии.
ВАЖНО! Основными недостатками теплообменника являются: высокая цена, трудная установка, прогрев всего объёма воды при первичном использовании может достигать 30 часов.
Солнечный коллектор
Солнечная система обогревателя для бассейна считается самая экономичная. Солнце бесплатно дает нам свет, который благодаря солнечным батареям люди научились перерабатывать ее в тепловую энергию. Существуют сезонные коллекторы, которыми можно пользоваться в теплое время года, так как замерзшая вода испортит батарею. Двухконтурные, в системе которых циркулирует антифриз. Такая установка размещается на улице и способно давать энергию не только на обогрев бассейна, но и дома. Главное, чтобы солнечных дней было больше.
СОВЕТ! Каждый из модулей коллектора рассчитан на подогрев около 30 куб.м. воды. Это значит, что чем больше объем резервуара, тем больше модулей понадобится установить.
Существуют несколько видов коллекторов:
- Плоский. Состоящий из абсорбера-пластины и медных труб, по которым проходит теплообменник. Более распространенный. Но химически очищенная вода пагубно влияет на медные трубки, по которым течет.
- Трубчатый. Состоящий из множества стеклянных трубочек с вакуумом. Внутри которых проложены трубки с теплоносителем. Вакуум предотвращает отдачу тепла и эффективность работы коллектора увеличивается.
- С тепловыми трубками. Состоящий из вакуумных стеклянных трубочек, внутри которых находятся другие герметичные трубочки с жидкостью. При нагреве жидкость испаряется, конденсируется и отдает тепло. Каждую трубку легко заменить, в случае порчи.
Для того чтобы подогреватель бассейна, в виде солнечного коллектора эффективно работал их количество должно быть не менее 70% площади бассейна. А еще лучше установить тепловой насос. Чтобы в пасмурную погоду переходить на его работу.
ВАЖНО! Перед водными процедурами в бассейне, когда вода уже будет полностью прогрета до нужной температуры, в целях безопасности следует полностью отключить электрическую систему. В противном случае вы можете получить ожог горячей водой.
Чтобы нагрев воды в бассейне не бил по кошельку, стоит изначально продумать все детали. Например, чашу бассейна стоит обязательно утеплить с внешней стороны, при помощи гидроизоляционного материала. Место для бассейна выбрать солнечное, чтобы при перемещении солнца в течении светового дня, ничего не создавало тень. Облицовочный материал должен быть темного цвета. Такой подход позволит летом пользоваться только солнечной бесплатной энергией, а затраты станут минимальными.
morevdome.com
Проточный электронагреватель
Проточные приборы предназначены для нагрева непрерывного потока жидкости с наименьшим перепадом давления. Электронагреватели компактны, их можно устанавливать в небольших технических помещениях.
Корпус таких приборов делают из пластика, нержавеющей стали или титана. Трубчатые электронагревательные элементы, из которых эти устройства состоят, делают из специального сплава нержавеющей стали.
Электронагреватели выпускают мощностью от 3-х до 18-ти кВт. Cамые мощные из них прогревают открытый бассейн объемом до 36 м³ и внутренний объемом до 54 м³.
Мощность электронагревателя нужно подбирать исходя из объема воды в бассейне. Для открытого уличного мощность электронагревателя должна быть равна половине объема бассейна. Мощность прибора внутреннего бассейна должна составлять треть от его объема.Через трубчатые электронагревательные элементы вода нагревается быстро.
Также в комплекте с прибором монтируют термостаты для полной регулировки воды, в том числе и для ограничения максимальной температуры. Электронагреватели часто снабжают датчиком потока, который отключает нагрев, когда вода не циркулирует.
Теплообменник
Теплообменник подключается к общей системе отопления дома и не потребляет энергию. Диапазон мощности таких приборов широк — от 13 до 200 кВт.
Теплообменник — экономичный и потому распространенный способ нагрева воды в бассейнах любого типа. Если в доме газовое отопление, то такой прибор будет обходиться дешевле электрических нагревателей.
Конструкция теплообменника проста: он представляет собой колбу, в которой находится змеевик. По змеевику движется теплоноситель — горячая вода, которая и нагревает воду в бассейне. Горячую воду из общего контура отопления в змеевик подает циркуляционный насос. Работу насоса регулирует электромагнитный клапан, а клапан в свою очередь регулирует термостат.
Остается выставить на термостате заданную температуру — все проконтролирует автоматическая система.
Особенность теплообменников — это долгий первый прогрев (28 часов). Такой длительный отрезок времени нужен для того, чтобы не вызвать приборного коллапса: вода при нагревании расширяется и слишком быстрое расширение приведет к структурным изменениям конструкции.Для сохранности теплообменник в системе циркулирования воды располагают после насоса и фильтра, но перед системой дезинфекции. В сильно хлорированной воде и в бассейнах с морской водой нужно устанавливать титановые теплообменники.
Солнечный коллектор
Воду в бассейне можно греть с помощью солнечного света. Это касается как открытых так и крытых систем.
Коллекторы — это соединенные в ряд трубки, колбы или большой экран, который поглощает прямые солнечные лучи.
Коллекторы состоят из модулей, каждый из которых может нагреть до 30 м³ воды. Для увеличения производительности к коллектору нужно присоединить больше модулей.Как это работает?
Солнечные лучи попадают на экран коллектора, который должен быть черного цвета и почти полностью поглощаются. Лучи нагревают теплоноситель до 140 °C. Затем циркуляционный насос прокачивает нагретый теплоноситель в теплообменнике бака-накопителя, и вода в баке также нагревается. Из этого бака горячая вода и поступает в бассейн.
Тепловой насос
Особенность теплового насоса в том, что его энергия используется на многоступенчатый перенос тепла от разных теплоносителей из окружающей среды при помощи сжатий газов, работы с конденсатами.
Источники низкопотенциального тепла для такого насоса — промышленные и бытовые очищенные стоки, грунтовые и термальные воды, воды рек, озер, которые хоть на несколько градусов теплее окружающей среды.Системы с тепловым насосом — это полноценные решения, которые подходят не только для подогрева воды в бассейне, но и для отапливания домов больших площадей.
Выводы
Выбирать способ нагрева воды в бассейне нужно на этапе планирования его расположения и конструкции.
Для небольшого открытого каркасного бассейна хорошим выбором будет проточный электронагреватель или солнечный коллектор.
Для крытого бассейна больших размеров нужно искать решение с подключением к общей системе отопления дома, например — теплообменник или тепловой насос.
landshafto.ru
1. Общие понятия
Температура окружающего воздуха основательно влияет на температуру воды в открытом бассейне. При температуре воздуха 18-20 градусов человек чувствует себя еще мало-мальски комфортно, однако, плавать при такой температуре мало кому захочется. Зачастую, такие условия в теплом периоде в средней полосе и севернее, составляют львиную долю. В связи с этим, вопрос подогрева воды в бассейне актуален.
| Тип бассейна | Температура воды по нормативу (градус по Цельсию) |
|---|---|
|
Плавательные и спортивные бассейны |
24-26 |
|
Детские бассейны |
28-30 |
|
Гидромассажные и спа-бассейны |
32-38 |
Для исключения проблем с поддержанием необходимой температуры воды уже на этапе проектирования подбирают необходимое нагревательное оборудование. В статье мы поможем Вам освоиться с этой проблемой и выбрать подходящую модель по типу и мощности.
Устройства обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Установки различаются принципом получения тепла для нагрева.
|
Тип установки обогрева воды |
Принцип получения тепла |
|---|---|
|
Рекурперативные теплообменники (теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, теплообмен происходит через стенку) |
Циркулирующая вода нагретая любым способом передает через стенки тепло, нагревая воду. |
|
Электронагреватели |
Нагреваются за счет электроэнергии. Тепло передается воде напрямую от трубчатых электронагревателей (ТЭН) |
2.Теплообменники
Водно-водяной теплообменник состоит из корпуса, внутри которого смонтированы два контура. Первичный контур (контур нагрева) предназначен для циркуляции воды из бойлера. Вторичный контур – для циркуляции воды из бассейна. Между контурами происходит теплообмен следующим образом. Вода из бассейна забирает тепло от воды из теплообменника. Остывшая вода снова проходит через бойлер, подогревается и снова возвращается в теплообменник для отдачи тепла воде из бассейна. И так по замкнутому кругу пока вода в бассейне не достигнет заданной температуры. Затем нагреватель в зависимости от настроек либо отключается, либо продолжает работать в режиме поддержания требуемой температуры.
Время, требуемое для нагрева воды до заданной температуры, зависит от объема бассейна и мощности нагревателя.
| Тип теплообменника | Особенности конструкции |
|---|---|
|
вертикально расположенные |
Нагревательный контур в виде пучка тонких трубок, по каждой из которых протекает вода. Большое количество трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Есть конструкции с демонтируемым пучком трубок (повышение ремонтопригодности). |
|
горизонтально расположенные |
Нагревательный контур в форме спирали |
Корпус теплообменника изготавливают из
- композитного пластика,
- нержавеющей стали,
- титана.
Контур нагрева изготавливают из
- нержавеющей стали (подходит по соотношению цена/качество для бассейнов с пресной водой),
- титана (для бассейнов с морской водой),
- никеля,
- купроникеля.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| сравнительно дешевые | для работы в доме должен быть газовый котел (можно электрический котел, но это уже дорого) |
| не требуют больших затрат в процессе эксплуатации | на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех. паспорте разнице температур первичного и вторичного контура и соотношения скоростей жидкости в них |
Падение производительности нагревателя в случае отклонения от паспортных данных можно проанализировать по графикам (диаграмма А,Б)
3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)
Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. Коллектор имеет систему тонких трубок.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| не требуется газовый котел | малая мощность (квадратный метр батареи выдает тепловую энергию 0.6 – 0.9 кВт/час. Для покрытия мощности слабого водно-водяного теплообменника потребуется площадь батарей равная площади поверхности бассейна.) |
| не тратится электричество | применяется в южных широтах нашей Родины с большим количеством солнечных дней |
4. Электронагреватели
Электронагреватели являются устройствами альтернативными теплообменникам. Принцип действия: в корпусе размещается трубчатый электронагревательный элемент (ТЭН). Он передает тепло протекающей воде. Особых различий между моделями нет.
При выборе электронагревателя ориентиром является:
- выходная мощность,
- материал, из которого изготовлен корпус,
- материал, из которого изготовлен ТЭН.
При использовании морской воды ТЭН подбирают из титана, никеля или купроникеля.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| для удобства оснащены термостатом с дисплеем, что позволяет легко регулировать температуру воды | огромный расход электроэнергии (повышенные затраты на обслуживание бассейна) |
| оснащены комплектом автоматического управления (датчиком потока или датчиком давления) , который не позволяет работать при слабом потоке воды | модели большей мощности требуют трехфазного подключения к сети |
| изначально укомплектованы всем необходимым для запуска и работы |
Особенности монтажа
Электронагреватель включают в цепь так, чтобы входящая труба была направлена вертикально вниз. В таком случае прибор всегда будет наполнен водой и даже при выходе из строя автоматики ТЭН не перегорит.
Практика показывает, что электронагреватели используют для бассейнов до 12 – ти кубометров открытого типа и до 20 – ти кубометров закрытого типа.
Задача по поддержанию в бассейне необходимой температуры решается не так уж и просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает важную ее особенность – теплопотери при испарении. Из-за этого подогрев воды происходит длительнее, при всем при том, что, подогрев и без того занимает массу времени.
В связи с этим в проект включают вспомогательные средства для подогрева:
- термическое покрывало,
- покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
- использование системы солнечных батарей.
5. Тепловые насосы для подогрева воды
Тепловой насос предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.
Устанавливается вне помещения.
Достоинства
— очень простое подключение — достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.
— встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.
— установлены датчики и системы защиты: защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.
Выводы:
1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.
2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.
3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.
4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время
6. Порядок расчета времени работы теплообменника
Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):
t – искомое время в часах,
V – объем воды в бассейне в кубометрах,
T – требуемая разница температур в градусах,
P – заявленная мощность.
Пример расчета.
По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.
t = 1.16 * 30 * 6 / 6, t = 34,8 час.
7. Определение необходимой мощности нагревателя
Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.
| Тип и место использования водонагревателя | Значение требуемой мощности водонагревателя |
|---|---|
|
Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен объему бассейна (куб. метр) |
|
Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен ¾ объема бассейна (куб. метр) |
|
Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен ½ объема бассейна (куб. метр) |
|
Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт) |
Равен 1/3 объема бассейна (куб. метр) |
|
Солнечные батареи |
Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна |
Расчет мощности нагревателя воды описан в разной литературе. Мы же будем использовать формулы из книги «Planung von Schwimmbadern» C. Saunus
Мощность теплообменника определяется из условий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.
Qs – мощность нагревателя (Вт)
V – объем бассейна (л)
C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)
tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)
tK – температура заполняемой воды (град. по Цельсию)
S – площадь зеркала воды (кв. метр)
Za – требуемое время нагрева
Zu – потери тепла (в час.)
| Тип и местонахождение бассейна | Значение параметра потери тепла Zu |
|---|---|
| Бассейн в помещении | 180 (Вт/м2) |
| Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место) | 1000 (Вт/метр кв.) |
| Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место) | 620 (Вт/метр кв.) |
| Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место) | 520 (Вт/метр кв.) |
При расчете по этой формуле условно – 1 кг = 1 л.
Таким образом, мы рассмотрели современные устройства подогрева воды в бассейне. Они имеют разные принципы действия, форму, технические характеристики и цену. Выбор подходящего именно для своего бассейна за Вами, а также можете обратиться к специалистам в нашу компанию и получить крайне граммотную консультацию.
www.bassein-servis.ru