Теплообменник для подогрева воды в бассейне

 

Теплообменник для бассейна: правила выбора и особенности сборки своими руками

Важнейшее условие комфортного использования бассейна – качественный подогрев воды. Но как это обеспечить, учитывая большие объемы используемой жидкости и высокие теплопотери искусственного водоема? Наиболее разумное решение – систематический обмен воды с разной температурой: холодной и горячей. Организовать такой процесс можно с помощью теплообменника. Чтобы разобраться с особенностями этого варианта обогрева, предлагаем детальнее познакомиться с главным рабочим устройством – рассказываем, что собой представляет теплообменник, на что ориентироваться при его выборе, как выполняется расчет мощности, а также как сделать и установить прибор своими руками.

Строение и принцип работы

Конструктивно теплообменник для бассейна представляет собой цилиндрический корпус с двумя контурами: в первом, представляющим собой непосредственную полость прибора, циркулирует жидкость из бассейна, а во втором расположено устройство, по которому перемещается теплоноситель – горячая вода. В роли устройства для нагрева жидкости выступает или трубка, или пластина.

Сам по себе теплообменник не обеспечивает подогрев воды – с помощью внешних штуцеров второго контура он подключается к котлу системы отопления и выступает посредником в передаче тепла: сначала в прибор из бассейна поступает вода, затем она перемещается по корпусу, соприкасается с нагревающим устройством, берет от него тепло и далее уже нагретой до необходимой температуры возвращается обратно в чашу. Чем больше площадь контакта нагревающего элемента, тем быстрее тепло переходит от горячей воды к холодной.

Факторы выбора

Выбирая теплообменник, принимайте во внимание следующие характеристики:

  • Тип нагревательного устройства: трубчатый или пластинчатый.
  • Совет. Специалисты рекомендует выбирать трубчатые теплообменники, так как они обеспечивают большую площадь соприкосновения с водой и отличаются меньшей чувствительностью к качеству циркулирующей жидкости.

  • Пропускная способность.
  • Материал корпуса: нержавеющая сталь, пластик, титан.
  • Тип нагревателя, к которому будет подключаться теплообменник: газовый или электрокотел.
  • Тепловая мощность.
  • Последняя характеристика является важнейшей, ведь она значительно влияет на производительность теплообменника. Исходя из этого, возникает логичный вопрос: как рассчитать мощность прибора для своего бассейна? Для упрощенных вычислений понадобятся такие данные:

  • V – объем чаши (л);
  • ΔТ – разница между необходимой температурой нагретой воды и базовой температурой воды в бассейне (градусы);
  • t1 – ожидаемое время нагрева воды (часы);
  • С – удельная теплоемкость (всегда равна 1,16);
  • q – потери тепла с зеркала воды (Вт/кв.м.)
  • Формула расчета: P = ((VхСхΔТ)/t1) + qхS

    Предположим, что в вашем распоряжении полностью открытый бассейн объемом 40 л и с зеркалом воды 24 кв.м. Чтобы нагреть в нем воду за 4 часа при условии разницы температур в 15 градусов, вам понадобится теплообменник с приблизительной мощностью P=((40х1,16х15)/4)+1000х24 = 24 кВт.

    Изготовление и монтаж

    Если вы по каким-либо причинам не желаете покупать теплообменник для бассейна, можете соорудить его своими руками. Для этого подготовьте:

  • стальной цилиндрический бак;
  • медную трубу;
  • прибор регулировки мощности;
  • анод.
  • Сначала выполните в торцах бака два отверстия: вход для поступления холодной воды из бассейна, выход – для возврата подогретой жидкости. Затем сверните медную трубку в конструкцию, напоминающую спираль. Полученный нагревательный элемент закрепите в баке и выведите оба его конца на внешнюю сторону емкости, предварительно выполнив в ее стенках соответствующие отверстия. Далее подключите к трубке регулятор мощности и установите в баке анод – он будет защищать емкость от перепадов температур.

    Теперь необходимо подключить теплообменник. Его следует устанавливать после монтажа насоса и фильтра, но перед креплением разного рода дозаторов. Как правило, теплообменник размещается ниже всех труб, фильтров, воздухоотводчика.

    Прибор монтируется в горизонтальном положении: вход и выход бака присоединяются к контуру бассейна, а вход и выход нагревательной трубки – к контуру теплоносителя от котла отопления. Проще всего использовать резьбовые соединения. Все подключения выполняются с применением запорных вентилей. После того, как контуры присоединены, на входном патрубке теплоносителя от котла монтируется регулирующий клапан с термостатом, а на выходе воды в бассейн устанавливается температурный датчик.

    Совет. Если контур от нагревательного котла к теплообменнику слишком длинный, установите на его линии дополнительный циркуляционный насос для обеспечения бесперебойной работы системы.

    Как видите, теплообменник – простой, но очень полезный прибор, способный гарантировать равномерный обогрев воды в бассейне любого объема. Вы можете купить уже собранное устройство, а можете и сделать его своими руками – в обоих случаях ориентируйтесь на вышеобозначенные рекомендации, чтобы точно получить желаемый результат: всегда теплую и комфортную воду в своем бассейне.

    Теплообменник для бассейна: расчет мощности, выбор и как сделать своими руками
    Чтобы разобраться со способами обогрева бассейна, рассказываем, что собой представляет теплообменник, как сделать и установить прибор своими руками.

     

    Как выбрать теплообменник для бассейна

    Вода в бассейне нужна комфортной температуры, притом все время. Прогреть столь большой объем жидкости, да еще и равномерно не под силу ни одному нагревателю прямого действия. Необходимо прогреть большой объем воды и постоянно пополнять потери тепла, которые в бассейне немалые только за счет большой площади поверхности. Источником тепла может быть как котел отопления, солнечные панели или геотермальное тепло, а для передачи тепла воде потребуется теплообменник для бассейна.

    Проще всего нагреть бассейн, если разместить теплообменник последовательно с фильтрами и циркуляционным насосом, который постоянно перекачивает жидкость от донного слива и скиммера и возвращает обратно через форсунки, расположенные по периметру чаши. Таким образом, вода в бассейне не застаивается, регулярно очищается и подогревается. Никакого дополнительного оборудования в самом резервуаре нет, все выведено за его пределы и размещается чаще всего ниже уровня грунта в специальном кессоне.

    Принцип работы

    Теплообменник сам по себе не нагревает воду. Он лишь является оптимизированным устройством для эффективного теплообмена между двумя средами. Одна из них – это теплоноситель от непосредственного источника тепла, а вторая – как раз вода из бассейна.

    В теплообменнике две среды разделяют только тонкие стенки труб или пластин с высокой теплопроводностью. Чем выше площадь такого контакта, тем больше тепла успеет перейти от более нагретой жидкости к холодной.

    По смыслу теплообменник всегда поточный, хоть и могут отличаться существенно объем камер и секций для перекачки двух сред. Для бассейнов используются трубчатые и пластинчатые теплообменники. Преимущество на стороне трубчатых устройств, так как они позволяют снизить вносимые устройством сопротивление току воды и менее требовательные к чистоте перекачиваемой жидкости.

    Корпус формирует первую камеру для нагреваемой жидкости. Это продолговатый цилиндр из трубы большого диаметра, закрытый с обоих концов заглушками, в которых имеются штуцера для подключения труб. Сверху он утеплен для устранения лишних теплопотерь.

    Внутри корпуса распределяются трубки, изолированные от внутреннего пространства устройства, с выведенными на внешнюю сторону штуцерами. Трубка может быть одна изогнутая по спирали для увеличения площади контакта и тянущаяся от одного края теплообменника к другому. Но эффективнее использовать параллельно много трубок, которые на концах объединяются коллектором. Так существенно снижается гидросопротивление теплообменника контуру с теплоносителем и увеличивается площадь контакта, границ между двумя жидкостями.

    Основные характеристики теплообменника:

  • Максимальная рабочая температура. Максимальный нагрев теплоносителя, выдерживаемый устройством.
  • Тепловая мощность. Зависит не только от площади контакта, но и от типа жидкости в обоих контурах и перепада температур.
  • Пропускная способность, измеряется в метрах кубических в час, определяет, за сколько времени весь объем бассейна пройдет через теплообменник.
  • Расчет мощности

    Подбор по мощности теплообменника для бассейна выполняется, отталкиваясь от четырех факторов:

  • Размер бассейна, объем постоянных теплопотерь;
  • Температура теплоносителя и мощность источника тепла;
  • Целевая температура воды в бассейне;
  • Время, за которое необходимо нагреть воду при условии, что ее только набрали.
  • Не стоит задача нагреть максимально быстро весь объем воды в чаше бассейна. Мощности теплообменника достаточно на уровне, равном максимальным постоянным теплопотерям, так чтобы можно было поддерживать температуру на заданном уровне.

    Нижняя граница подбора мощности берется равной примерно 0,7 от объема чаши бассейна, точнее, воды при полном заполнении. Это приблизительное значение теплопотерь за счет испарения и теплообмена со стенками чаши.

    Превышение данного порога определяет время, за которое теплообменник сможет прогреть только набранную холодную воду и чаще всего этот параметр подбирается равным 1-3 дням.

    В качестве источника тепла используется отопительный котел, работающий и на обогрев дома и на подогрев бассейна или же в малом контуре только на подогрев бассейна, например теплый период времени. Максимально возможную отдачу по теплу следует определять как раз с условием работы обогрева в доме, чтобы не забирать лишнего тепла на поддержание бассейна.

    Требуемая мощность теплообменника для нагрева бассейна за определенное время.

    P – требуемая мощность теплообменника (Вт),

    С – удельная теплоемкость воды при температуре 20оС (Вт/кг*К);

    ΔТ – разница температуры холодной и горячей воды (оС),

    t1 – оптимальное время для нагрева всего бассейна (часы),

    q – потери тепла в час с квадратного метра поверхности воды (Вт/м2),

    V – объем воды в бассейне (л) .

    В расчетах следует учитывать теплопотери с зеркала воды за счет испарения. Принимаются следующие значения:

  • Бассейн полностью на улице – 1000 Вт/м2.
  • Частично закрытый навесом или частью здания – 620 Вт/м2.
  • Полностью крытый бассейн – 520 Вт/м2.
  • Полученное значение – это именно тот параметр, на который следует в первую очередь ориентироваться при выборе теплообменника. Остальные параметры необходимо согласовать с имеющимся оборудованием.

    При желании разделить время работы теплообменника на ночное и дневное, когда используется электрический водогрейный котел, мощность теплообменника соответственно нужно увеличить. Достаточно умножить полученное ранее число на 24 и разделить на количество часов, которое предполагается отвести для нагрева бассейна.

    Сопротивление току воды следует учитывать при выборе циркуляционного насоса, притом совместно с фильтрующей станцией, сопротивлением труб, форсунок и всех остальных элементов обвязки.

    Максимально допустимая температура по горячему контуру определяется по номинальной температуре, которую выдает бойлер или отопительный котел.

    Из этой же формулы легко вывести время нагрева бассейна, зная мощность теплообменника, имеющегося в продаже. Гнаться за сверхбыстрым нагревом не стоит, достаточно, если бассейн будет прогреваться с полностью холодного состояния до комфортной температуры за двое суток.

    Подключение

    Теплообменник включается уже после фильтра и циркуляционного насоса, но перед дозатором химических реагентов, хлора, отдушки и т.д. Подключения обоих контуров выполняется только через запорные вентили для возможности контролировать включение и демонтажа по случаю технического обслуживания.

    Управлять нагревом должен регулирующий клапан, расположенный на подаче горячего контура от котла. Он в свою очередь регулируется термостатной головкой, у которой датчик температуры закрепляется на выходном патрубке нагреваемого контура. С помощью стационарного погружного термометра с индикацией выставляются настройки термоголовки для управления подачей теплоносителя.

    Теплообменник для бассейна следует устанавливать ниже напорной линии, фактически ниже труб, подсоединяемых к нему, ниже фильтра и воздухоотводчика, исключая попадание и аккумулирования воздуха.

    Чаще всего контур от котла отопления к бассейну и теплообменнику получается протяженным. Потому на линии устанавливается дополнительный циркуляционный насос. Для его беспрепятственной работы следует организовать байпас параллельно теплообменнику и перед регулирующим клапаном. В результате теплообменник постоянно контролирует температуру воды в бассейне и подогревает, если это необходимо.

    Теплообменник для бассейна: принцип работы и расчет мощности
    Как работает теплообменник для бассейна и как правильно подобрать мощность теплообменника. Принципы подключения теплообменника.

     

    Нагрев воды в бассейне: выбираем подходящий вариант

    Температура воды в бассейне для взрослых должна быть в пределах 24−26 ℃, а для детей — не меньше 30 ℃. При помощи каких систем и устройств поддерживать рекомендуемую температуру и как нагревать воду в бассейне вы узнаете в этой статье.

    Продумать систему нагревания воды нужно на этапе проектирования бассейна вместе с системами фильтрации и дезинфекции. Если бассейн каркасного типа, эту задачу решить проще.

    Есть четыре способа подогрева воды в бассейне:

  • проточный электронагреватель;
  • теплообменник;
  • солнечный коллектор;
  • тепловой насос.
  • Проточный электронагреватель

    Проточные приборы предназначены для нагрева непрерывного потока жидкости с наименьшим перепадом давления. Электронагреватели компактны, их можно устанавливать в небольших технических помещениях.

    Электронагреватель Pahlen, 3 кВт

    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.

    Схема бассейна с электронагревателем

    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 Emaux HE, 40 кВт

    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.

    Схема бассейна с теплообменником

    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.

    Солнечный коллектор для подогрева воды в открытом бассейне

    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.

    Принцип работы систем с тепловым насосом

    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.

    Чем греть воду в бассейне: выбираем подходящий вариант
    Устройства и способы нагрева воды в бассейне: электронагреватели, теплообменники, коллекторы и тепловые насосы. Подбираем подходящий под тип бассейна.

     

    Теплообменник для подогрева воды в бассейне

    9.-Расчет нагревателей воды бассейна

    Возможностей рационального нагревания воды бассейна много, они существенно отличаются размерами капиталовложений и .позднейшими расходами. При осуществлении альтернативных возможностей использования энергии надо учитывать при проектировании дополнительных необходимых мероприятия как размер капиталовложений, так и позднейшие расходы.

    Инвестиционные издержки часто бывают незначительным, если подогрев воды присоединяется к наличествующему паровому отоплению здания.

    Читайте также »   Врезная раковина для установки в ванных комнатах и кухнях

    9.1 Бассейн под открытым небом

    Бассейны под открытым небом отапливаются, как правило, только летом и в течение месяцев перехода, так что это потребность в отоплении появляется только в то время, когда для жилых домов не возникает такой острой необходимости в тепле, а нужна лишь относительно незначительная тепловая энергия. По приоритетной схеме вполне возможно экономически обеспечить дополнительное нагревание воды бассейна, является, не увеличивая при этом котёл отопления здания.

    Закрытые бассейны обычно эксплуатируются круглый год. Поэтому, при обеспечении отопления здания нужно дополнительно учитывать подогрев воды бассейна (трансмиссия и потребность тепла для вентиляции).

    9.3 Определение производительности водонагревателей бассейна

    Почасовая производительность водного нагревателя частного бассейна определяется в основном продолжительностью нагрева. Она составляет 2-3 дня при обычном режиме эксплуатации, причем нужно учитывать, является ли продолжительность нагрева непрерывной или возможно прерывается во время низких тарифов при электроотоплении. Общая производительность вычисляется по следующей формуле:

    Qs = производительность нагревателя воды бассейна при непрерывной эксплуатации в Вт

    V = объемы воды бассейна в л

    C = специфическая теплоемкость воды в Вт/(кг K) = 1,163 Вт (кг K)

    tB = Температура воды бассейна в °C

    tK = температура подводимой воды в бассейн в °C (разница температуры в K)

    Za = необходимая продолжительность отопления в ч

    Zu = фактор доплаты для потери тепла во время отопления без покрытия воды бассейна в Вт:

    закрытых бассейнах ≈ 120 Вт/м 2

    открытых бассейнах, свободное расположение 750 Вт/м 2 , частично защищенное расположение 433 Вт/м 2 , защищенное расположение 280 Вт/м 2 .

    для определения производительности водонагревателя частного бассейна:

    Размер бассейна: 8 x 4 м и 1,35 м глубина

    Объемы бассейна: 42 700 л,

    Температура воды бассейна: 27 °C

    Температура воды наполнения = 10 °C

    Разницу температур 17 K

    Продолжительность отопления: 2,5 дня = 60 ч

    Фактор доплаты = 120 Вт/м 2 x 32 м 2 = 3840 Вт

    Qs=(42700*1.163*17)/60+3840 ≈17 900 Вт

    При дневном ограничений продолжительности отопления для определения производительности водонагревателя бассейна получается следующая формула:

    Q = Производительность водонагревателя бассейна при длительной эксплуатации в Вт

    24 = часы/день в ч

    ZH = отопительное время в ч

    Расширенный пример расчета при времени отопления14 ч:

    Q = (17900*24)/14≈30700 Вт

    Рис. 114b. Водонагреватель плавательного бассейна, слева – с трубчатым отопительным узлом

    (Фабр . Fröhling), справа – в виде пластинчатого теплообменника из материала №. 1.4301 или 1.4401, или титана (фабр. Otto)

    IX. Определение производительности водонагревателей открытых бассейнов

    Производительность водонагревателя бассейна вычисляется из следующих значений:

    – Температура воды бассейна

    – Объем воды бассейна

    – Температура наполняющей воды

    НИС 19643 и „ Строительные директивы для медицинских бассейнов ” содержат указания по температуре воды как основе вычислений для водонагревателей. Для повышения популярности, в особенности в любительских бассейнах, тенденция однозначно идет к более высоким температурам воды.

    b) Объемы воды бассейна и температура наполняющей воды

    Объем контейнера для воды бассейна и потока воды является фиксированные значением; температура наполняющей воды может приниматься примерно от 10 °C.

    Продолжительность отопления определяется величиной бассейна, режимом эксплуатации и постоянной теплопроизводительностью. В бассейне для проведения гидрокинезитерапии – и терапевтическом бассейне с относительно маленьким объемом воды имеет смысл по возможности наиболее короткая продолжительность отопления примерно от 24 ч. Возможность кратковременного нагрева воды сокращает перерывы в эксплуатации. В меньших и средних бассейнах считают примерно 2 дня, а больших от 3 до 4 дней.

    Примечание: чем короче продолжительность отопления, тем выше:

    1. размер капиталовложений для водонагревателя бассейна и

    2. необходимая теплопроизводительность.

    Существенные факторы охлаждения для открытых и закрытых бассейнов указаны в 2. „ Примеры бассейнов для потребности водонагревателей в энергии “.

    Средняя ежедневная потеря температуры в закрытых бассейнах составляет примерно 1 °C, в открытых бассейнах около 1,3 °C, а во время разогрева в конце апреля примерно 2 °C. В открытых бассейнах потребность в подогреве существенно определяется условиями погоды, и она является наибольшей в критических фазах в начале и соответственно в конце купального сезона. В апреле и октябре при температуре воды 28 °C и средней скорости ветра (частично защищенное положение) потребность в подогреве составляет примерно 0,60 кВт/м 2 , в июне/июле примерно 0,30 кВт/м 2 . В технических документах производителей указываются следующие значения потребности в подогреве для водонагревателей:

    Закрытые бассейны: 0,18 кВт/м 2

    Свободное распложение:1,00 кВт/м 2

    Частично защищённое расположение: 0,62 кВт/м 2

    Защищённое расположение: 0,52 кВт/м 2

    Упомянутый фактор доплаты за потерю тепла во время отопления (Zu) может приниматься в расчёт для закрытых бассейнов с 1,2 и для открытых бассейнов с 1,3 .

    В качестве нормативного показателя на примерно 100 м 2 содержимого бассейна считают теплопроизводительность от примерно 50 кВт при 24 ч продолжительности отопления в пределах 2 дней. При больших открытых бассейнах с продолжительностью отопления прим. 4 дня и частично защищенным бассейнах для неумеющих плавать и расположением на практике оправдывает себя в плавательных бассейнах и бассейнах для прыжков с поверхностью 1300 м 2 и с 100 м 3 содержимого теплопроизводительность от 850 кВт, а в детских бассейнах с поверхностью примерно 1 000 м 2 800 m3 содержимого – 550 кВт теплопроизводительности.

    9-Расчет нагревателей воды бассейна
    9.-Расчет нагревателей воды бассейна

     

    Теплообменник для подогрева воды в бассейне

    Подогрев воды в стационарном бассейне: нагревательные устройства и характеристики

    С каждым годом бассейны набирают популярность. Владельцы частных домов и загородных участков все чаще и чаще устанавливают бассейны – это удобно, престижно и относительно доступно. На этапе планирования покупки и проектирования бассейна, необходимо решить ряд вопросов, касающихся подогрева воды. Ведь использовать баcсейн хочется не только жарким летом, а и в холодное время года.

    Существуют специальные устройства, нагревающие воду в бассейне до оптимальной температуры. Между собой они отличаются принципом действия, эффективностью использования, экономичностью работы и стоимостью.

    Системы подогрева воды в бассейне

    Подогрев воды необходим как для бассейнов, расположенных внутри помещения, так и для открытых бассейнов. Конечно, в летнее время вода в бассейне вполне прогреется и от прямых солнечных лучей, но с приближением осени, когда ночи становятся холодными, а дни все короче, возникает необходимость в дополнительных источниках тепла.

    Для комфортного купания в бассейне (в зависимости от категории «купальщиков») температура воды должна иметь следующие показатели:

  • для активных, спортивных игр – 22 градуса;
  • для детей – 28-30 градусов;
  • для взрослых – 24-26 градусов;
  • для людей пожилого возраста – не менее 26 градусов.
  • Поддерживать оптимальную температуру воды в бассейне можно при помощи специальных нагревательных устройств, выбор которых определяет систему нагрева.

    Системы подогрева воды в бассейне можно разделить на два типа:

  • подогрев за счет электронагревателя;
  • подогрев за счет теплообмена.
  • К системе подогрева на основе теплообмена относятся:

  • теплообменники, действующие на основе солнечной энергии;
  • теплообменники, в которых главными источниками тепла является центральная система водоснабжения, отопительный котел;
  • теплообменники, использующие другие источники тепла (тепловой насос).
  • На основании расчета подогрева воды в бассейне, в котором будут учтены все особенности конструкции и эксплуатации, выбирается система нагрева воды для бассейна.

    Устройства для подогрева воды: принцип работы, преимущества и недостатки

    проточный электронагреватель – оптимальный вариант для малогабаритного бассейна

    Электронагреватель для бассейна, пожалуй, самый простой и доступный способ подогрева воды. Основное предназначение устройство – нагрев непрерывного потока воды с минимальным колебанием давления.

    Принцип работы нагревателя: вода циркулирует через корпус, в котором находятся ТЭНы. Корпус нагревателя изготавливается из нержавеющей стали, титана или качественного пластика, а ТЭНы – из прочных сплавов нержавеющей стали, способных выдерживать высокие температуры. Устанавливается электронагреватель за фильтрующим оборудованием, поэтому вода в бассейн поступает уже очищенная.

    Для размещения теплового оборудования не требуется отдельное большое помещение, так как нагреватель имеет компактные габариты – достаточно небольшой крытой будочки.

    Покупая, проточный водонагреватель для бассейна, следует обратить внимание на следующие параметры.

    1. Мощность устройства (3-18 кВт). Некоторые модели рассчитаны на подключение через трехфазную сеть. Для закрытых бассейнов, находящихся внутри помещения, мощность нагревателя рассчитывается исходя из 0,3-0,5 кВт на 1 кв.м. бассейна, для открытых – 0,5-1 кВт.
    2. Максимальная температура нагрева. У большинства проточных электронагревателей для бассейнов этот показатель составляет 30-40 градусов.
    3. Объем протока и рабочее давление.
    4. Наличие защитных и регулирующих устройств (датчика защиты от перегрева, термостата и датчика потока), которые обезопасят устройство от поломок.
    5. Материалы изготовления электронагревателя. Более долговечными считаются нагреватели, корпус которых выполнен из нержавеющей стали.

    Следует учитывать, что при значительных теплопотерях (бассейны открытого типа или бассейны, расположенные в неотапливаемых помещениях) расход электроэнергии значительно возрастает

    Мощности проточных нагревателей недостаточно для больших бассейнов, объемом более 35 куб.метров, особенно, если такой бассейн расположен на улице. Кроме того, такой агрегат нельзя применять в доме с ограничением на энергопотребление или «слабой» проводкой.

    Небольшие нагреватели (мощность 3 кВт) часто используют для подогрева воды в бассейнах Intex и других надувных и каркасных бассейнах.

    При этом важно помнить, что во время работы нагревателя находиться в бассейне строго запрещено!

    Преимущества проточных нагревателей:

  • нагрев воды происходит достаточно быстро;
  • с помощью термостата можно регулировать температуру воды;
  • при отсутствии воды срабатывает датчик потока, отключающий подогрев воды;
  • компактные размеры оборудования;
  • система управления – автоматизирована.
  • существенные денежные расходы на подогрев воды (большое потребление электроэнергии);
  • небольшая мощность;
  • не во всех домах есть возможность установки данной системы.
  • Солнечные коллекторы – инновационный подход к подогреву бассейна

    Солнце – неиссякаемый источник тепла, который можно эффективно использовать для подогрева воды в открытом и закрытом бассейне.

    Многие считают, что для открытого бассейна достаточно тепла от прямых солнечных лучей. Однако это утверждение верно только тогда, когда бассейн расположен на солнечном участке. А если он расположен под навесом или в помещении? С применением гелиосистем, солнечный подогрев воды в бассейне становиться более регулируемым.

    Солнечная система нагрева воды состоит из трех главных элементов:

  • солнечного коллектора (трубки, соединенные между собой на большом экране);
  • фильтра насоса;
  • клапана управления.
  • Механизм действия гелиосистемы довольно прост. При интенсивном солнечном освещении датчики отдают команду автоматическому отводному клапану направить поток воды из бассейна через теплообменник коллектора. Внутри теплообменника будет происходить подогрев воды за счет теплоносителя, циркулирующего в замкнутой гелиосистеме (коллекторные трубки).

    При достижении заданной температуры нагрева, вода поступает обратно в бассейн. Если солнечный коллектор остыл (пасмурная погода), то вода через него не циркулирует.

    Солнечный коллектор обычно размещается на крыше или на хорошо освещенном участке.

    Для обогрева в оды в бассейне могут быть использованы следующие виды солнечных коллекторов:

  • высокоселективные плоские и плоские коллекторы;
  • вакуумные трубчатые коллекторы.
  • Их выбор будет зависеть от климатических условий региона, места установки и объема подогреваемой воды.

    При расчете размеров гелиосистемы (площади коллекторов) необходимо учитывать ряд факторов:

  • параметры бассейна;
  • тип бассейна (закрытый, открытый);
  • посещаемость бассейна;
  • укрывается бассейн или нет;
  • требуемая температура нагрева воды (минимальная и максимальная);
  • место установки и угол наклона коллектора.
  • Для открытого бассейна поверхность установки должна составлять около 70-100% площади поверхности воды, для крытого – около 60% этой площади

    К преимуществам гелиосистем относятся:

  • универсальность использования – может применяться для подогрева воды в бассейне и для снабжения частного дома горячей водой;
  • удобство управления;
  • быстрый подогрев воды;
  • расходы на обслуживание системы практически отсутствуют.
  • Недостатки использования «солнечной» системы:

  • коэффициент теплоотдачи коллектора резко уменьшается в пасмурную погоду;
  • покупка оборудования и установка гелиосистемы стоит достаточно дорого.
  • Теплообменник – существенная экономия средств на подогреве воды

    Для подогрева воды в бассейне довольно часто используют теплообменники, которые подключаются непосредственно к отопительной системе дома.

    Внешне теплообменник напоминает большую колбу, а внутри устройства находится змеевик, через который проходит горячая вода (теплоноситель). Вода из бассейна находится вокруг змеевика, омывает его, и нагревается.

    Из общей отопительной системы в змеевик вода поступает благодаря циркуляционному насосу, работа которого регулируется электромагнитным клапаном. Клапан, в свою очередь, управляется термостатом. Хозяин бассейн устанавливает уровень температуры, а остальной процесс регулируется автоматикой.

    Основной критерий выбора теплообменника – его мощность, которая может достигать 200 кВт. Выбор мощности напрямую зависит от объема бассейна.

    При первом запуске теплообменника, необходимая температура воды будет достигнута только спустя 28 часов. Такой длительный и постепенный нагрев нужен, для избегания приборного коллапса, связанного с расширением жидкости. Дальнейшая работа устройства заключается в поддержании заданной температуры.

    Размещается теплообменник после насосной и фильтровочной станцией, но перед дезинфицирующей системой, чтоб избежать лишнего контакта оборудования с хлором, содержащимся в воде. В бассейнах с морской или сильно хлорированной водой лучше устанавливать титановые теплообменники.

  • экономия средств на подогреве воды;
  • высокая мощность, которая позволяет применять устройства для обогрева больших бассейнов;
  • легкость в управлении (все процессы автоматизированы).
  • К недостаткам теплообменника можно отнести длительный нагрев воды.

    Тепловой насос – энергия окружающей среды, как источник тепла для бассейна

    Использование теплового насоса – достаточно новый способ подогрева воды, работа которого основана на принципе многоступенчатого переноса тепла с различных теплоносителей при помощи конденсата, сжатия газов и др.

    Первоначальным источником тепла (первой ступеней нагрева) могут быть бытовые (промышленные) стоки, тепло, выделяемое при очистке дымовых газов, тепло грунтовых, термальных вод. Любые источники, температура которых хотя бы немного превышает температуру воды в бассейне, могут использоваться тепловым насосом для обогрева бассейна.

    Принцип действия теплового насоса заключается в следующем. Рабочая жидкость (смесь тосола и воды) прокачивается через трубопровод, расположенный под землей. За счет температуры грунта рабочая жидкость на выходе прогревается на пару градусов, и направляется в теплообменник, где передает полученное тепло хладагенту.

    Хладагент, соприкасаясь с подогретой жидкостью, моментально закипает – образуется пар, который поступает в компрессор и сжимается там до 25 атмосфер. При сжатии происходит резкий подъем температуры до 50-55 градусов. Полученная энергия расходуется на обогрев дома или воды для бассейна.

    Значительная доля энергии растрачивается на функционирование цикличной работы системы (хладагент и рабочая жидкость, пройдя через систему охлаждения, встречаются и цикл повторяется).

    Мощности тепловых насосов достаточно, чтоб обеспечить полноценный обогрев не только бассейна, а и загородного коттеджа в целом.

    Преимущества использования тепловых насосов:

  • быстрый и достаточный нагрев воды, помещения;
  • большая мощность;
  • использование альтернативных бесплатных источников тепла.
  • На сегодняшний день тепловые насосы не нашли широко применения, за счет своей дороговизны.

    Топливный водонагреватель – использование газа и жидкого топлива для нагрева воды

    Топливный нагреватель – оборудование, работающее на жидком топливе или на пропане (газовые нагреватели). Они достаточно эффективны и экономичны, при условии, что используются не только для подогрева воды бассейна, а для обогрева дома.

    Перед использованием топливного нагревателя придется решить ряд вопросов:

  • получение разрешения на установку оборудования;
  • регистрация и надлежащее оформление документов;
  • установка противопожарной системы;
  • постройка дымоотвода;
  • контроль запасов топлива.
  • Для поддержания оптимальной температуры воды в бассейне могут использоваться такие топливные агрегаты:

  • устройства, функционирующие от жидкого топлива, подключаются к циркуляционной линии (на участке после фильтра) или оснащаются собственным водяным насосом; обычно имеют мощность 45кВт;
  • газовые нагреватели работают на пропане, имеют встроенный фильтр или циркуляционный насос; мощность нагревателя – 37 кВт;
  • стаудартные газовые нагреватели устанавливаются в циркуляционной линии за фильтром насоса; регулируется система объемом пропускаемой воды (при сокращении количества воды подача газ прекращается); водонагреватели такого типа могут иметь мощность 17,5, 23 и 28 кВт.
  • Достоинства топливных нагревателей:

  • экономный расход топлива;
  • возможность комплексного использования нагревателя (отопление дома, обогрев воды);
  • автоматизация системы.
  • сложности при оформлении, регистрации и установке;
  • большие первоначальные затраты на покупку оборудования;
  • некоторые системы требуют проведение ежегодной чистки.
  • Как сократить тепловые потери воды в бассейне

    Эффективность работы любой нагревательной установки значительно увеличится, если своевременно позаботиться об уменьшении тепловых потерь:

  • при выборе места для бассейна лучше отдать предпочтение солнечному участку;
  • крона деревьев должна находиться на расстоянии не ближе чем в пяти метрах от водной глади;
  • хорошо, если выбранное место защищено от ветра – это сохранит тепло, а купание будет более комфортным;
  • открытый бассейн в ночное время надо укрывать специальной пленкой, которая сокращает теплопотери (на 80%) и снижает испарение.
  • Тип, мощность системы обогрева и ее стоимость будут зависеть от конструктивных особенностей бассейна. Установку оборудования лучше доверить профессионалам, которые смогут гарантировать бесперебойность и безопасность использования нагревательных элементов.

    Подогрев воды в стационарном бассейне: нагревательные устройства и характеристики
    Теплообменник для подогрева воды в бассейне Подогрев воды в стационарном бассейне: нагревательные устройства и характеристики С каждым годом бассейны набирают

     

    Источник

    Leave a Comment

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Ремонт квартир в Можайске © 2023. Все права защищены.