Тверской Городской Форум

Статьи, обзоры и общение

Тепловые насосы для бассейна

Содержание

Популярные методы обогрева воды в бассейнах

Существует несколько способов обогрева воды в открытых и закрытых бассейнах. Чтобы выбрать наилучший из них, учитывают множество факторов. В первую очередь оценивают габариты сооружения, количество воды, делают заключение о личных предпочтениях, наличии тех или иных источников энергии и т. д. Что же касается оборудования, то на сегодняшний день нагрев и поддержание температуры большого объёма воды можно обеспечить за счёт:

  • проточного электронагревателя;
  • теплообменника;
  • солнечного коллектора;
  • теплового насоса;
  • водяного котла.

Чтобы определить, какой вариант будет самым предпочтительным именно для вас, подробнее разберём каждый из них.

Использование электрических нагревателей

Применение проточных электрических водонагревателей является одним из наиболее простых и сравнительно недорогих способов водоподготовки. Всё, что понадобится для его реализации — обеспечить постоянную циркуляцию воды и оборудовать небольшую камеру для установки прибора. «Проточники» являются весьма компактными устройствами, поэтому не занимают много места. Электронагреватели для бассейнов изготавливают из качественных материалов — термопластов, нержавеющей стали и даже титана. Учитывая продолжительный режим работы, в их конструкции применяются надёжные ТЭНы из специальных термостойких сплавов.

К преимуществам электроводонагревателей относят:

  • нагрев воды в бассейне за относительно короткий отрезок времени;
  • широкие возможности по автоматизации процесса обогрева и защите оборудования;
  • возможность установки термостатов для регулировки температуры воды;
  • компактные размеры;
  • простоту монтажа.

При выборе оборудования этого типа обязательно учитывают количество воды в бассейне. Для небольшого сооружения, установленного в отапливаемом помещении, будет достаточно и 3 кВт бойлера, тогда как бассейн, рассчитанный на 20 и более кубических метров воды, нуждается в монтаже устройства мощностью до 20 кВт. Разумеется, при этом необходимо обеспечить соответствующее сечение проводки, поэтому чаще всего к высокопроизводительным агрегатам тянут отдельную линию, снабжая её устройствами безопасности и автоматики.

Как видите, к недостаткам «проточников» можно отнести:

  • ограниченную мощность;
  • отдельные требования к подключению;
  • привязанность к электросети;
  • высокую стоимость используемой энергии.

Учитывая сегодняшние тарифы на электроэнергию, обогрев больших уличных бассейнов проточными водонагревателями нецелесообразен. Что же касается компактных водных сооружений, то использование оборудования этого класса может быть вполне оправдано.

Учитывая простоту монтажа проточных электроводонагревателей, их часто используют в комбинированных установках. Быстрый первоначальный нагрев воды достигается включением электрического бойлера, а поддержание её температуры на определённом уровне происходит за счёт обогревающей установки другого типа.

Применение теплообменников

Использование теплообменников на сегодняшний день является одним из наиболее распространённых вариантов обогрева бассейнов. Связано это с тем, что в этом случае источником энергии может выступать система отопления загородного дома. При этом необходимость в регулировке температуры воды сводится к минимуму, поскольку за этим будет следить автоматика газового или твердотопливного котла.

Теплообменный агрегат представляет собой цилиндрическую ёмкость, подключённую к общедомовой отопительной магистрали, благодаря чему происходит постоянное движение горячего теплоносителя внутри устройства. Подогрев бассейна осуществляется за счёт спирального контура, установленного внутри нагревателя. Циркуляционный насос прокачивает через установку холодную воду, температура которой повышается из-за контакта с жидким агентом системы отопления, циркулирующего по змеевику. Можно сказать, что принцип работы теплообменника аналогичен работе бытового бойлера косвенного нагрева. Количество проходящей через установку воды можно регулировать при помощи трёхходового клапана или термостата, управляющего центробежным насосом. Как и в случае с проточным электроводонагревателем, владельцу достаточно установить нужную температуру нагрева — всё остальное возьмёт на себя автоматика.

Мощность теплообменника зависит от его размеров и конструкции и может варьироваться от 10 до 200 кВт, что даёт широкие возможности для комплектации бассейнов любого размера. Те, кто думает, что работа подобного оборудования возможна лишь в отопительный сезон, ошибаются. Водонагреватель может работать независимо от отопительной системы, если перекрыть подачу теплоносителя в другие контуры. При этом отопительный агрегат будет использоваться только для обогрева бассейна.

В идеале установку теплообменника необходимо просчитывать ещё на этапе проектирования отопительной системы. В этом случае её мощности будет достаточно и для обогрева дома, и для поддержания температуры воды в бассейне на комфортном уровне.

Теплообменник устанавливают между циркуляционным насосом и станцией очистки и дезинфекции воды. Это позволяет уменьшить влияние реагентов на материал его змеевика. При высоком содержании хлора в жидкости внутренний контур водонагревателя должен быть сделан из нержавеющей стали или титана.

К достоинствам теплообменника относятся:

  • высокая мощность нагрева;
  • простота управления;
  • возможность использования энергии от системы отопления;
  • экономичность;
  • простота конструкции, определяющая высокую надёжность и долговечность агрегата.

К недостаткам можно приписать разве что длительное время для первичного прогрева воды и необходимость в отдельном контуре для подключения к отопительной системе.

Установка солнечного коллектора

Энергию Солнца в своих целях человечество начало использовать совсем недавно — отопительные и водонагревательные гелиосистемы и энергетические установки получили широкое распространение в конце прошлого века. Скептики могут заявить, что, мол, вода в бассейне и так нагреется под солнечными лучами, поэтому на кой ляд сооружать ещё какую-то установку. В этом, конечно же, есть рациональное зерно, однако подобный способ обеспечит комфортную температуру воды лишь только в самые жаркие летние дни. В остальное время солнечной энергии будет недостаточно. Кроме того, как быть в этом случае с крытыми бассейнами? Всё оказывается просто — надо всего лишь доставить тепло по назначению, и с этим лучше всего справится гелиоколлектор. К слову, это устройство способно подогревать воду не только тогда, когда солнце «печёт на всю катушку». Солнечная установка будет работать и зимой. Главное для неё — наличие светила на чистом и ясном небе.

Заводская гелиосистема представляет собой модульную конструкцию, установленную под прямым углом к падающим солнечным лучам. Каждый модуль состоит из длинных стеклянных колб с особым напылением и двойными стенками, сделанными по принципу термоса. Циркулирующая в них вода прогревается за счёт поглощения инфракрасного тепла, а интенсивность процесса обеспечивает вакуум между стенками и слой дисперсии, который пропускает ИК-лучи только в одном направлении. Все колбы установлены в герметичный утеплённый корпус с чёрной подложкой и закрыты сверху стеклопакетом. Благодаря такому устройству с 1 кв. м модуля можно снимать до 2 кВт бесплатной энергии.

Существует немало вариаций самодельных гелиосистем, в которых колбы заменяются трубами из термопластов или медными трубками, напаянными на пластину из этого же металла. Конструкцию красят или подвергают химическому чернению, после чего монтируют в герметичный, утеплённый контейнер со стеклопакетами.

Обсуждения и отзывы на форуме в Новосибирске — НГС.ДОМ

Надо сказать, что правильно собранная установка по производительности совсем немного уступает заводским аналогам.

Отбор тепловой энергии с гелиоколлектора можно производить как при помощи теплообменника, так и напрямую, а циркуляцию и управление нагревом можно осуществлять при помощи центробежного насоса и управляемого клапана любого типа.

Преимущества гелиосистемы:

  • высокая скорость нагрева воды;
  • простая система управления;
  • бесплатная энергия;
  • универсальность использования.

Недостатки солнечного коллектора — зависимость от времени суток и прихотей погоды.

Обогрев от теплового насоса

Тепловые насосы используются в нашей стране редко, хотя, например, в той же Европе очень популярны в качестве отопительных установок. Объясняется этот феномен просто — цена подобного оборудования пока ещё слишком высока.

Принцип действия тепловой помпы заключается в отборе тепла из грунта, воздуха или воды, его накоплении и передаче к потребителю. Чаще всего для обогрева бассейнов применяют агрегаты с воздушными теплообменниками, поскольку при температуре воздуха выше 15 градусов Цельсия они функционируют с достаточно высоким КПД.

Внешне установка напоминает собой кондиционер, да и принцип действия тепловой машины напоминает «холодильник наоборот». Управление устройством полностью автоматизировано — владельцу достаточно отрегулировать степень нагрева при помощи пульта ДУ или воспользовавшись панелью на корпусе прибора.

Отопление при помощи водяного котла

Несмотря на определённый сюрреализм подобной картины, обогрев бассейна при помощи рядом стоящего котла, работающего на дровах, дизтопливе или газе, отличается простотой и экономичностью. Нередко в качестве топлива используется слитое автомобильное масло, которое за бесценок можно купить в автомастерских. При этом необязательно покупать отопительный агрегат — его можно соорудить и самостоятельно, используя в качестве корпуса бытовой газовый баллон или бочку из-под ГСМ.

Циркуляцию воды можно обеспечить за счёт центробежного насоса, а регулировку температуры нагрева — при помощи механизма регулировки тяги, термостата или трёхходового клапана. Разумеется, установка отдельного котла для бассейна, расположенного в доме, является нерациональной идеей. А вот монтаж твердотопливного отопительного агрегата для обогрева отдельно стоящего водоёма является неплохим способом решить задачу с минимальными финансовыми затратами.

Простая установка для обогрева бассейна, которую можно сделать своими руками

Учитывая то, что мы всегда идём по пути самой низкой стоимости и максимальной эффективности, предлагаем вашему вниманию простую конструкцию солнечного коллектора, которую можно использовать для обогрева бассейна любого размера.

Устройство и принцип работы

Самодельный гелиоколлектор представляет собой плоский корпус (3), собранный из фанеры и пиломатериалов, в котором уложен змеевик из металлопластика, ПВХ или полипропиленовых труб. Для повышения теплопоглощающей способности днище устройства и теплообменник окрашены в чёрный цвет, а все поверхности утеплены при помощи рулонного теплоизолятора. Снаружи теплообменный контур агрегата должен быть защищён стеклопакетом (на худой конец просто стеклом) – это не позволит геоколлектору охлаждаться за счёт конвекции. Подключение к потребителям обеспечивается за счёт двух резьбовых патрубков, выведенных наружу.

Геоколлектор устанавливают на каркас из деревянных брусьев, который обеспечивает оптимальный угол наклона агрегата. При желании установочную площадку можно сделать поворотной, благодаря чему появится возможность ориентировать конструкцию перпендикулярно падению солнечных лучей. По предварительным оценкам это может дать выигрыш в производительности до 30%, что, согласитесь, немало, особенно если учесть низкую эффективность водонагревателя в вечерние и утренние часы.

Вода из бассейна отбирается в нижней точке и при помощи центробежного насоса (8) закачивается в контур теплообменника. Проходя по змеевику, жидкость нагревается солнечными лучами и возвращается в резервуар с противоположной стороны. В верхней точке контура в трубопровод врезают воздушный клапан (1), предназначенный для стравливания лишнего давления. Кроме того, при необходимости установку оборудуют обратным клапаном (7), дополнительными кранами (5), (6) и тройниками (2) и (4).

Необходимые материалы и инструмент

Для сборки гелиоколлектора, способного обогревать бассейн объёмом до 15 куб. м, понадобятся:

  • деревянные рейки или брус — 140 м;
  • листы OSB или фанеры толщиной не менее 10 мм — не менее 5 кв.м;
  • тонкий листовой металл (жесть или оцинковка);
  • трубы из термостойкого материала (металлопластик, ПВХ, сшитый полиэтилен, полипропилен и т. д.) – около 100 м;
  • крепёж для пластиковых труб;
  • угловые фитинги, тройники и штуцера;
  • алюминиевый профиль длиной 1.2 м — 4 шт;
  • уголки стальные мебельные для сборки корпуса;
  • стекло толщиной не менее 4 мм;
  • рулонный утеплитель (пенополистирол) толщиной не менее 3 мм;
  • доска обрезная 100х30 мм — около 10 м;
  • погружной насос любого типа с производительностью не менее 3 куб. м в час;
  • обратный клапан;
  • гвозди, шурупы;
  • антисептик для дерева;
  • нитроэмаль чёрного цвета для наружных работ;
  • фум-лента.

Кроме того, для обустройства места для установки солнечного водонагревателя может потребоваться тротуарная плитка, песок и рубероид. Если же площадку надо будет забетонировать, то придётся купить ещё и несколько мешков цемента, запастись щебнем и досками для сооружения опалубки.

В зависимости от того, какие трубы будут использоваться для изготовления солнечного водонагревателя, может потребоваться паяльник для полипропилена или ключи для затяжки металлопластиковых фитингов. Кроме того, перед сборкой гелиосистемы требуется подготовить:

  • совковую и штыковую лопаты;
  • ручную или циркулярную пилу;
  • электролобзик;
  • дрель электрическую с набором свёрл по дереву;
  • шуруповёрт;
  • стеклорез;
  • малярные кисти;
  • молоток;
  • строительный уровень;
  • рулетка, карандаш.

В работе можно использовать представленные ниже чертежи и схемы. На самом деле гелиоколлектор настолько простое сооружение, что для его изготовления не требуется никаких сложных расчётов. Важно только правильно определить геометрические параметры всех элементов конструкции. Лучше всего сделать небольшой набросок солнечной установки и поддерживающего каркаса с указанием точных размеров всех деталей.

Инструкция по изготовлению солнечного водонагревателя для бассейна

Работу по сборке самодельного гелиоколлектора лучше всего выполнять поэтапно. Разделение процесса на отдельные шаги убережёт от ошибок и необходимости разбирать и переделывать уже готовые узлы. Поверьте, предлагаемая к изготовлению солнечная установка собиралась умельцами не один раз, поэтому глупо будет не воспользоваться существующими наработками и рекомендациями опытных мастеров.

  1. Выбирают место для монтажа. Главные требования — близость к водоёму, отсутствие затеняющих сооружений и деревьев, направление гелиосистемы на юг.
  2. Площадку размечают при помощи колышков и строительного шнура, после чего снимают верхний слой почвы толщиной до 20 см.

    От выбора места зависит, будет ли солнце работать на ваше благо весь день или всего несколько часов

  3. Дно ямы необходимо выровнять и утрамбовать. После этого котлован засыпают слоем песка толщиной 10 см, проливают его водой и повторно уплотняют. После этого поверх песчаной подушки насыпают и утрамбовывают мелкий гравий. Песчано-гравийный слой нужен для основания гелиоколлектора в качестве дренажа. Он будет отводить влагу от конструкции во время осадков или таяния снега.
  4. Подготовленную подушку из сыпучих материалов укрывают рубероидом, после чего укладывают тротуарную плитку. В случае если площадка будет бетонироваться, гидроизоляцию не применяют. Достаточно будет по периметру основания установить опалубку из обрезной доски высотой до 10 см. После этого на высоте 3–4 см сооружают армопояс из стальной решётки с ячейками размером не более 10 см и заливают сооружение бетоном.

    Подготовка площадки

  5. Из квадратного бруса сечением 50х50 мм сбивают поддерживающий каркас. Вместо гвоздей можно использовать шурупы и металлические уголки — работа будет сделана более аккуратно.

    После сборки каркас крепят к основанию

    Сборка поддерживающего каркаса

  6. Из того же деревянного бруса или реек на земле собирают раму опорного стола (основания геоколлектора), после чего обшивают её фанерой или OSB.

    Сборка щита

  7. Щит поднимают и крепят к каркасу.
  8. По периметру основания водонагревателя сооружают бортики из досок с выбранной четвертью. Крепить их к фанере лучше всего при помощи мебельных уголков и шурупов. В дальнейшем углубления в боковых стенках понадобятся для установки стёкол.
  9. На поверхность стола наклеивают тонкий пенополистирольный утеплитель. После этого при помощи электродрели и шуруповёрта покрывают основание листовым металлом.
  10. Щит окрашивают чёрной краской. Боковые деревянные стенки для уменьшения впитывания рекомендуется обработать олифой. После этого их также следует покрасить в чёрный цвет.

    Щит можно окрасить и до монтажа на каркас

  11. На плоскости основания размечают точки, где будут установлены крепления металлопластиковой или полипропиленовой трубы. При этом расстояние укладки принимают равным 45 мм.

    В размеченных точках крепят держатели для труб

  12. Выбранные трубы нарезают на части, которые должны быть короче длинной стороны щита на 10–15 см.
    Выполняя раскрой, обязательно сделайте два куска трубы на 30 – 35 см длиннее остальных — они понадобятся в местах входа и выхода солнечного теплообменника.
  13. Воспользовавшись угловыми фитингами, а также короткими и длинными отрезками труб, собирают змеевик. Монтаж выполняют в соответствии с особенностями материала — на разъёмных резьбовых или монолитных паяных соединениях.

    Сборка змеевика

    Сборка змеевика

  14. В боковых стенках сверлят отверстия, в которые выводят более длинные крайние трубы.
  15. На точках входа-выхода устанавливают тройники.
  16. В соответствии с конструкцией на трубопровод гелиоколлектора монтируют запорную арматуру, подключают шланги, центробежный насос и обратный клапан.

    Установка тройников и запорной арматуры

  17. В систему водонагревателя закачивают воду, после чего проводят гидравлические испытания.
  18. По центру щита крепят опору из деревянного бруска.
  19. Контур гелиосистемы красят чёрной нитроэмалью.

    Окрашивать теплообменник солнечной установки можно краской из баллончика

  20. Из алюминиевых профилей с пазом или окрашенных деревянных реек с выбранной четвертью устанавливают крестовидный опорный каркас остекления.

    Монтаж опорного каркаса под установку стёкол

  21. Вырезают четыре стекла необходимого размера, после чего укладывают их в пазы, и крепят к боковым стенкам специальными скобами. Места стыков герметизируют при помощи силиконового состава и закрывают декоративными накладками, которые укрепляют при помощи металлических уголков.

    При установке стёкол необходимо соблюдать крайнюю осторожность

  22. Для питания помпы устанавливают отдельную влагозащищённую розетку, подключённую к электрической сети посредством отдельного автомата и устройства защитного отключения. После этого включают насос и тестируют систему на ярком солнце.

    Самодельный солнечный геоколлектор в сборе

Для автоматизации процесса в цепи питания насоса можно установить автоматические устройства управления — реле времени, фотоэлемент, ИК-сенсор и т. д.

Летним днём солнечная аквасистема сможет прогревать бассейн до 30 °С, поскольку температура воды на выходе из коллектора доходит до 75 °С.

Следует помнить, что в целях безопасности во время купания запрещается включать циркуляцию воды. Кроме того, при касании к металлическим элементам, которые находятся на выходной магистрали, можно получить ожог.

Советы по эксплуатации обогревающей установки

Те, кто думает, что солнечный водонагреватель достаточно только установить, а затем беззаботно использовать дармовую энергию, немного ошибаются. Дело в том, что гелиоколлектор, как и любое другое оборудование, нуждается в периодическом обслуживании. Прежде всего, это касается очистки стёкол от пыли. Даже небольшая загрязнённость снизит силу агрегата на 5–8 %. Если же не очищать поверхность установки вообще, то за несколько недель температура воды на выходе из устройства снизится на четверть.

Второе, за чем придётся регулярно наблюдать — состояние резьбовых соединений в установке, изготовленной из металлопластиковых труб. Дело в том, что регулярные циклы нагрев-охлаждение способствуют ослаблению фитингов, а это приводит к разгерметизации системы и появлению протечек. Поэтому один раз в 2–3 недели во время работы центробежного насоса проводят осмотр всех соединений коллектора.

Не стоит забывать, что установка собрана из фанеры, пиломатериалов и стали, а все эти материалы и тёплая влажная среда несовместимы. Поэтому своевременное устранение неисправностей продлит срок службы водонагревателя и сохранит его внешний вид.

По окончании летнего сезона воду из гелиоколлектора сливают, после чего установку укрывают от осадков толстой полиэтиленовой плёнкой, а то и вовсе убирают под навес или в сарай.

Последнее, о чём бы хотелось напомнить это то, что воду недостаточно нагреть. Важно сберечь это тепло как можно дольше. Если есть возможность, то над искусственным водоёмом сооружают крытый павильон. Если же финансы не позволяют установить стационарное укрытие, то бассейн каждый вечер накрывают специальным тентом или полиэтиленовой плёнкой. Кроме того, что покрывало сможет сохранить до утра несколько лишних градусов, оно ещё и будет служить защитным барьером, предотвращая попадание в воду листьев, насекомых и пыли. Неплохим подспорьем для гелиоколлектора являются круги, изготовленные из чёрной полиэтиленовой плёнки, натянутой на обруч хула-хупа. Уложенные на водную гладь в дневное время, они обеспечат дополнительный подогрев воды и защиту от мусора. Неудобство состоит лишь в том, что каждый раз перед купанием их придётся убирать.

Солнечный коллектор для бассейна своими руками

Напомним, что солнечная аквасистема сможет прогревать бассейн до 30 °С, поскольку температура воды на выходе из коллектора доходит до 75 °С. Разумеется, такой производительности можно достичь лишь в том случае, если будет обеспечена герметичность рабочего пространства внутри гелиоколлектора, а сам водонагреватель построен в соответствии со всеми требованиями и рекомендациями. Как видите, для того, чтобы собрать своими руками солнечную установку, понадобится не так уж и много. На самом деле главное не это. Установив водонагреватель и окунувшись в тёплую воду бассейна, вспомните о миллионах километров, которые преодолели солнечные лучи для того, чтобы наполнить вашу жизнь энергией, теплом и уютом. Не использовать то, что предлагает нам Солнце – это безрассудство, не так ли?

Чего не сделаешь ради того, чтобы «тёпленькая пошла»

Проточный электроводонагреватель для бассейна представляет собой очень компактный агрегат

Нередко в системе обогрева бассейна задействовано несколько источников тепловой энергии

Теплообменник для бассейна

Схема установки теплообменника

Для установки солнечной оттопительной установки потребуется выделить отдельный участок рядом с бассейном

Практичность и эффективность работы тепловых насосов могли бы сделать их лидером на рынке теплового оборудования, если бы не одно но — слишком высокая цена

Переносной твердотопливный нагреватель позволит эксплуатировать небольшой бассейн в любое время года

Чтобы купание не обернулось проблемой для здоровья, необходимо поддерживать температуру воды в бассейне на рекомендуемом уровне

Схема самодельного солнечного коллектора

Круги из чёрной плёнки, плавающие на поверхности открытого бассейна, помогут геоколлектору подогреть воду до комфортной температуры

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками. Поделитесь с друзьями!(11 голосов, среднее: 4.5 из 5)

В среднесрочной перспективе собираюсь строить дом с отоплением тепловым насосом. Рядом с участком открытой воды нет, так что геотермальный контур — в грунт (либо в горизонталь, либо в скважины). В инете про это написано много, в т.ч. много заведомой чуши. Этот пост может оказаться полезен тем, кто тоже планирует ТН. Итак, мифы:
Миф №1. Геотермальное тепло — возобновляемый источник тепла из недр. Увы. Простой расчет показывает, что поток тепла из недр вне геологических разломов не превышает 0.1 Вт/м2 (любые оценки здесь и далее могу показать желающим). Так что ни о какой возобновляемости речи не идет. Как оно происходит на самом деле. Толща грунта имеет какую-то температуру, устанавливавшуюся в течение столетий в результате термодинамического баланса между плавающей температурой поверхности и горячими недрами. Мы нагло туда забуряемся, и начинаем грунт охлаждать. При этом верхние 10-15 метров еще как-то компенсируются летом за счет солнечной инсоляции, ну а ниже возникает «холодный мешок». Который, по мере забора мощности, медленно год от года охлаждается и расширяется. Даже если через этот «мешок» проходят подвижные грунтовые воды, все равно принцип мешка остается, только он получается другой температуры, объема и формы с учетом течения.
Миф №2. Если в скважину запихать больше U-образных контуров, то можно получить пропорциональный прирост потребляемой мощности. И еще раз — увы! Расчет показывает, что если в скважину плотно запихать целых четыре U-образных контура, то прирост по сравнению с одним контуром составит не более 25%. Связано это с тем, что одна трубка и так хорошо справляется с понижением окружающей температуры, так что добавление «соседей» на этот процесс оказывает не слишком большое влияние. Показательно, что если рассматривать одну охлаждающую трубу разной толщины, то передаваемая грунтом мощность будет зависеть от толщины трубы логарифмически.
Миф №3. В интернет полно сведений о теплоотдаче погонного метра скважины (а некоторые даже считают метраж трубы!), в зависимости от грунта.

Тепловой насос для бассейна есть ли смысл покупки?

Так, утверждают, что грунтовые воды могут давать до 100 Вт/м, скала и влажный грунт — около 70 Вт/м, обычный плотный грунт — 50 Вт/м. Исходя из этих характеристик, нам предлагают выбирать суммарную глубину скважин. Так вот, сведения для влажных грунтов, при условии проточности воды, вполне соответствуют действительности. А вот данные по сухим грунтам — нет. Их теплоотдача будет с каждым днем падать, и уже в конце сезона будет сильно меньше заявленных мощностей. Ниже 2 несложных расчета, выполненных МКЭ:
Расчет 1. Расчет мощности на погонный метр, два U-образных контура с трубой 32мм, начальная температура грунта 10 градусов, теплоноситель 4 градуса, грунт сухой плотный с теплопроводностью 1.3 Вт/(м*К), телпоемкостью 2000 Дж/кг. Итак:
сначала: мощность 60-70 Вт/м.
1 день: мощность 27 Вт/м, радиус мешка (с границей пониженной на 1 градус) — 27 см.
2 дня: мощность 23 Вт/м, радиус мешка 34 см.
10 дней: мощность 17 Вт/м, радиус мешка 60 см.
30 дней: мощность 14.5 Вт/м, радиус мешка 90 см.
90 дней: мощность 12,6 Вт/м, радиус мешка 1,35 м.
180 дней: мощность 11,6 Вт/м, радиус мешка 1,8 м.
Что видим: практически с первых дней мощность падает ниже 20 Вт/м.
Расчет 2. При той же скважине, считаем температуру теплоносителя, если ТН будет отбирать 25 Вт/м (хотя бы половину «положенные» 50 Вт/м) несмотря на недостаточность теплоотдачи контура:
сначала: температура теплоносителя 10 градусов, мешок 0 см
1 день: температура теплоносителя 5.2 градуса, мешок 20 см
2 дня: температура теплоносителя 4.2 градуса, мешок 28 см
10 дней: температура теплоносителя 1.8 градуса, мешок 65 см
30 дней: температура теплоносителя 0.2 градуса, мешок 1.1 м
60 дней: температура теплоносителя -0,9 градуса, мешок 1,55 м
90 дней: температура теплоносителя -1,5 градуса, мешок 1,9 м
180 дней: температура теплоносителя -2,6 градуса, мешок 2.7 м
Легко видеть, что ТН при недостаточной мощности первичного контура очень быстро выходит из режима (даже на сезон не хватит). И это даже без учета возможного пикового потребления в 50 Вт/м.
Важный вывод: геотермальный контур в грунт можно делать только при наличии грунтовых вод! Желательно, подвижных. Иначе расчетных длин скважин, бездумно рекомендуемых исполнителями работ, тупо не хватит. Деньги будут потрачены, а пользоваться будет нельзя. Вероятно, ошибочные сведения в интернете (многократно тиражированные!) связаны с тем, что сухие почвы по всей длине геотермальных скважин — редкость, ну а когда вода есть — конструкция хоть как-то но работает (а выяснять, какой вклад в получаемую мощность вносят сухие и мокрые участки скважины — всем лень). Остерегайтесь сухих грунтов!

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

Детские бассейны

Гидромассажные и спа-бассейны

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

  1. композитного пластика,
  2. нержавеющей стали,
  3. титана.

Контур нагрева изготавливают из

  1. нержавеющей стали (подходит по соотношению цена/качество для бассейнов с пресной водой),
  2. титана (для бассейнов с морской водой),
  3. никеля,
  4. 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:

  1. выходная мощность,
  2. материал, из которого изготовлен корпус,
  3. 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:

  1. термическое покрывало,
  2. покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
  3. 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 = 1.16 * V * T / P, где,

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.

Отзыв конкретного владельца о тепловом насосе

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 = V*C*(tB – tK)/Za + Zu*S

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.

Способы нагрева воды в бассейне

Электронагреватель

Это достаточно простой и популярный способ для повышения температуры в бассейнах небольших объемов, хотя электронагреватель тоже имеет свои недостатки. Принцип работы заключается в том, что вода проходит через трубчатый электронагреватель (ТЭН) и получает тепло от нагреваемого электричеством диэлектрика.

Электронагреватель с насосом

В установке он тоже не вызовет затруднений. Выше на фото видно, что в одно отверстие бассейна подключается мини-насос, далее вода по трубке переходит в ТЭН и попадает обратно уже теплой. Температуру нагрева воды регулируют входящим в трубчатый электронагреватель напором – чем больше напор, тем меньше нагрев. И наоборот.

Вам будет интересно: Схема устройства бассейна

Плюсы использования ТЭН:

  • Дешевизна самого электронагревателя;
  • Простота использования;
  • Лучший вариант для небольших объемов.

Минусы использования ТЭН:

  • Не подойдет для больших бассейнов (от 30 м3);
  • Дорогой в использовании – большое электропотребление.

Теплообменники

Еще один вариант, чтобы нагреть воду в бассейне. Используются теплообменники в том случае, если у вас есть второй источник горячей воды – например отопление в доме. Задача устройства – обменять воду из разных источников теплом. Отсюда и название.

Теплообменник

Принцип работы предельно прост. В корпусе теплообменника находится спираль. Вокруг имеется пространство, которое и должно заполняться водой из бассейна. Кипяток проходит через спираль и благодаря большой площади взаимодействия быстро нагревает воду из бассейна.

Принцип работы теплообменника

Чаще всего теплообменники устанавливают тем же способом, что и электронагреватели – в цепи между насосом и бассейном.

Про бассейны вопрос, точнее про их обогрев.

В некоторых случая целесообразно использование двух теплообменников одновременно.

Плюсы использования теплообменника:

  • Независимость от источников питания;
  • Возможен нагрев больших объемов.

Минусы использования теплообменника:

  • Не всегда имеется второй источник горячей воды.

Для подогрева бассейна летом, когда основное отопление выключено, использование теплообменника весьма проблематично. Придется настраивать и подбирать котел, чтобы он работал исключительно на теплообменник.

Вам будет интерсно прочитать: Подробная схема устройства бассейна

Тепловой насос

Если водяной насос выкачивает воду, то тепловой выкачивает тепло. Все логично.

Тепловой насос

Тепловые насосы бывают различных конструкций и забирают тепло от нескольких источников: воздух, почва, вода. Чтобы было понятнее, покажем принцип работы на примере устройства теплового насоса, забирающего тепло из горячего воздуха.

Принцип работы теплового насоса

На данный момент подобные устройства не очень популярны ввиду высокой цены. Самые дешевые модели начинаются от 120 тысяч рублей. Мы не будем на них заострять внимание, а просто перечислим плюсы и минусы.

Плюсы тепловых насосов:

  • Универсальность;
  • Способны нагреть большие объемы;
  • Низкое электропотребление.

Минусы тепловых насосов:

  • Высокая цена (от 120 тысяч);
  • Работает только в теплую погоду.

Солнечный коллектор

Очень интересное устройство, чтобы нагреть воду в бассейне. Нагревается вода от солнечного тепла. Вода заполняется в трубки коллектора насосом, а когда нагреется до нужной температуры, она отпускается обратно в общий резервуар. И снова солнечный коллектор забирает очередную порцию для прогрева.

Солнечный коллектор

В магазинах коллекторы предлагаются самых разных размеров. Выбирать определенную модель нужно, опираясь на объем своего бассейна.

Плюсы солнечных коллекторов:

  • Доступная цена;
  • Простой в использовании и монтаже;
  • Объем ограничен только вашим бюджетом.

Минусы солнечных коллекторов:

  • Эффективен только в солнечную погоду.

Бюджетные варианты

Давайте рассмотрим варианты, которые можно использовать, что говорится, на худой конец. Это далеко не самые практичные способы, но они очень дешевые и доступны каждому.

Кипятильник или чайник

Чайник для подогрева воды

Если у вас совсем небольшой бассейн для детей, то можно воду нагреть до нужной температуры простым проверенным способом. Просто разогреваете воду в нескольких кастрюлях и чайнике. Решение проблемы немудрено, и оно имеет своим плюсы.

Плюсы:

Минусы:

  • Только для мизерных объемов;
  • Удручающий процесс.

Улитка

Улитка — это солнечный мини-коллектор. Они имеет схожий принцип работы. Вода забирается в трубы, нагревается от солнца и возвращается в бассейн. Конструкция ее настолько проста, что самодельные улитки не такой редкий случай.

Улитка для обогрева

Так как это собрат солнечного коллектора, то плюсы и минусы схожи. Но улитка меньше по размерам, поэтому выигрывает в цене, но проигрывает в эффективности.

Вам будет интересно: Песочный фильтр для бассейна своими руками

Плюсы использования улитки:

  • Очень доступная цена;
  • Не требует монтажа;
  • Простая в использовании.

Минусы использования улитки:

  • Эффективна только в солнечную погоду.

Термопокрывало для нагрева

Термпокрывало тоже может помочь вам нагреть воду в бассейне. Его еще называют «Специальное покрытие для бассейна». Вы просто натягиваете поверх бассейна специальное полотно, и теперь тепло от солнца не отражается от воды, а задерживается покрытием. Таким образом, за несколько часов вода может прогреться на 3-4 градуса.

Термопокрывало для нагрева

Нужно отметить, что в случае со специальным покрытием нагревается только верхний слой воды. Чтобы вода нагревалась равномерно, включите насос, который будет перемешивать верхние и нижние слои.

Обычно покупают термопокрывало для бассейна специальной формы под определенную модель. Если же у вас бассейн произвольной, то вы можете выкроить пленку самостоятельно или заказать.

Плюсы использования термопокрывала:

  • Доступная цена самого полотна;
  • Бесплатная эксплуатация;
  • Защищает от насекомых, листьев и прочей грязи.

Минусы использования термопокрывала:

  • Редко выступает единственным способом обогрева воды.

Подогрев бассейна дровами

Если вы отдыхаете на даче, то достать сухие дрова для вас не должно составить проблему. Поэтому этот способ на дачах актуален так, как нигде больше. Поэтому к подобным устройствами вам стоит приглядеться.

Обогреватели на дровах

Принцип работы похож на принцип теплового насоса. Устройство забирает в свои трубы порцию воды. В них она нагревается от огня, и достигнув нужной температуры, возвращается в бассейн. Далее цикл повторяется снова и снова, пока вода в бассейне не достигнет комфортного уровня.

Плюсы подогрева бассейна дровами:

  • Доступная цена устройства
  • Экономная эксплуатация
  • Доступно, если есть дрова

Минусы подогрева бассейна дровами:

  • Недоступно, если нет дров

Теперь вы знаете, как можно обогреть бассейн на своей даче. Как видите, вариантов действительно много. И все что остается, так это выбрать тот способ, который подойдет именно вам.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *