Подогрев бассейна от газового котла схема

Подогрев воды в бассейне, вентиляция и отопление бассейна

Внутренний бассейн

Отопление бассейнов в летний период является необходимым условием для комфортного нахождения в них людей. Отопление требуется прежде всего в переходные месяцы — апрель, май, сентябрь и октябрь. Традиционный вариант отопления бассейна — использование системы домового отопления с использованием противоточного теплообменника либо прямоточный нагреватель с электроприводом. Однако сегодня все больше получают распространение варианты отопления бассейнов с использованием возобновляемых источников энергии — тепловые насосы и солнечные коллектора.

Подогрев воды в бассейне тепловым насосом экономичнее и эффективнее, чем подогрев другими источниками энергии. В отличии от солнечных панелей, тепловой насос имеет возможность точной автоматической регулировки процесса подогрева.

Выгоды интеграции подогрева бассейна в отопительную систему с тепловым насосом:

• низкий тариф электроэнергии для теплового насоса, который будет распространятся на целый дом;
• тепловой насос с более высокой мощностью, предназначенный для отопления целого дома значительно сократит расход электроэнергии на отопление бассейна;
• отоплением бассейна можно управлять с помощью регулятора из дома.

Уличный бассейн. Подогрев воды в уличном бассейне

Подогрев воды в уличном бассейне

На потребление тепла для уличного бассейна влияют привычки людей, которые будут им пользоваться и тип бассейна. Если подогрев бассейна осуществляется в межсезонье, не имеет смысла учитывать потребление бассейна в объеме тепла, поставляемого тепловым насосом.

Примерный расчет потребления тепла зависит от таких параметров, как температура воды в бассейне, площадь бассейна, частота и длительность использования, защищен ли бассейн крышей, тентом, или поверхность бассейна открыта.

Распределение тепловых затрат открытого бассейна выглядит примерно так:

• конвекция в окружающую среду 15-20%;
• отдача тепла в атмосферу 10-15%;
• испарение с поверхности воды 70-80%;
• отдача тепла стенам бассейна 5-7%.

Меры по снижению тепловых затрат.

Эффективной мерой по снижению тепловых затрат является закрывание поверхности бассейна пленкой на то время, когда он не используется.  В целом эта простая мера можно сохранить до 50% тепла. У внутренних бассейнов закрывание поверхности будет нести еще другую важную функцию — снижение влажности в интерьерах помещения и, как следствие, более низкий риск порчи строительных конструкций. Закрывающая пленка должна быть устойчива к УФ излучению, особенно у внешних бассейнов.

Отопление помещения бассейна

Помещение, как правило, отапливается с помощью радиаторов, системы «теплый пол» или отопительными регистрами. Во всех случаях расчет потребления тепла необходим и зависит от технического решения проекта.

Вентиляция помещения бассейна

Вентиляция бассейна

Чтобы избежать повышения влажности в бассейне, необходима качественная вентиляция бассейна. При использовании рекуператора с тепловым насосом в системе вентиляции бассейна, тепло не вылетает «в трубу», рекуператор сохраняет тепло и передает его через теплообменник входящему воздуху, соответственно воздух приходит в помещение бассейна уже подогретым, что снижает затраты на отопление.

Подробнее о применения теплового насоса в системе вентиляции бассейна и повторного использования тепла см. в разделе рекуперация тепла.

Подогрев воды в бассейне

Потребление тепла зависит от температуры воды в бассейне, от разницы между температурой воды в бассейне и температурой помещения, а также от частоты пользования бассейном. Таблица актуальна для подогрева и пользования бассейном между маем и сентябрем.

Тип бассейна	Температура воды
20°C	24°C	28°C
Крытый бассейн	100 W/m2	150 W/m2	200 W/m2
Бассейн с загорождением	200 W/m2	400 W/m2	600 W/m2
Частично крытый бассейн	300 W/m2	500 W/m2	700 W/m2
Открытый бассейн	400 W/m2	800 W/m2	1000 W/m2

Для первоначального нагрева 1 м3 воды в чаше бассейна на дельту 10°С необходимо примерно 12кВт. Время полного цикла подогрева бассейна зависит от его величины и установленной отопительной мощности (может протекать до нескольких дней)

Расчет стоимости нагрева 1 куб.м. воды в бассейне:

Начальная температура поступающей воды +10°С, требуемая температура +28°С.

Формула количества тепловой энергии, необходимой для нагрева 1 куба воды:

W=C*V*(T1-T2),

где C — удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг*С);

V = 1000 л; T1 = +10°С ;    T2 = +28°С.

W=4,19*1000*18=75400кДж или 75,4мДж необходимо затратить тепловой энергии на нагрев 1 куб. м. воды  до требуемой температуры.

Стоимость нагрева 1 куб.м. воды для бассейна тогда составит:

Электрокотел (КПД=90%): 75,4/0,9/3,6=23,3кВт*2,22руб.=51,6 руб.

Газовый котел (КПД=80%):  75,4/0,8/31,8=2,96куб.м.*4,14руб.=12,3 руб.

Тепловой насос (КПД=90%, COP=5.5): 75,4/0,9/3,6/5,5=4,2кВт*2,22руб.=9,4 руб.

ВЫВОД:

Тепловой насос является экономически выгодным решением подогрева воды в бассейне. ТН — экологически чистый метод отопления и кондиционирования как для окружающей среды, так и для людей, находящихся в помещении. Применение тепловых насосов – это сбережение невозобновляемых энергоресурсов и защита окружающей среды, в том числе и путем сокращения выбросов СО2 в атмосферу.

Источник: http://vcs-energy.ru/podogrev-vody-v-bassejne/

Отопление бассейна: как плавать только в теплой воде

Обогреть большой бассейн – задача не из легких. Да и с маленьким придется повозиться…

Одной из наиболее затратных (как с точки зрения финансов, так и с точки зрения трудоемкости) инженерных задач для владельца частного дома является отопление бассейнов. И если со сборным бассейном на открытом воздухе, который устанавливается на лето, проблем обычно не возникает, то капитальные открытые и закрытые конструкции требуют серьезного и ответственного подхода.

Общие сведения об обогреве

Для упрощения решения задачи обогрева бассейна можно условно разделить на две подзадачи:

• Обогрев воды.
• Обогрев воздуха.

И если с обогревом воздуха все более-менее понятно, ведь использовать здесь можно те же отопительные приборы, что и в других помещениях, то для воды придется применять специально разработанные технические решения.

Такой бассейн греть не нужно…

Первое, что следует учесть – это температурные параметры воды. Здесь нужно ориентироваться на принятые санитарные нормы:

• Для бассейнов, в которых плавают взрослые, оптимальная температура составляет +240С.
• Для детских бассейнов — +280С.

При этом может возникнуть ситуация, когда подогрева будет требовать вода даже в достаточно жаркий день. Что же говорить об осенне-зимнем периоде!

Если речь идет о закрытом бассейне, то температура воздуха в его помещении должна быть на два-три градуса выше, чем температура воды. При этом оптимальная влажность составит 50-60%.

В случае с купанием на открытом воздухе вопрос регулировки температуры несколько усложняется. Здесь целесообразным будет использование направленных инфракрасных обогревателей (смотрите также схему водяного отопления частного дома).

Применение теплообменников

Итак, с общими принципами мы разобрались, теперь самое время проанализировать доступные нам средства. И начнем мы с наиболее сложной задачи – поддержания оптимальной температуры большого количества воды.

Одним из наиболее популярных способов подогрева воды является использование теплообменника:

Теплообменник

• Теплообменник – это колба достаточно большого размера, внутри которой происходит циркуляция теплоносителя.
• Как правило, теплообменник подключают либо к отопительной системе загородного дома, либо же к отдельному водогрейному устройству.
• При циркуляции теплоносителя по контурам теплообменника происходит перераспределение тепловой энергии, благодаря чему обеспечивается регулярное поступление в бассейн воды с нужной температурой.

Чтобы эта система работала максимально эффективно, ее обычно дополняют тепловыми датчиками и блоком автоматического управления. В этом случае теплообменник активизируется только тогда, когда температура воды падает ниже установленного показателя. С правильными настройками системы управления теплообменником поможет разобраться инструкция.

Электрообогрев

Для компактных бассейнов устанавливать достаточно большой теплообменник не стоит. Более эффективным в данном случае будет использование электрического нагревателя:

• Система электрообогрева воды размещается в специальном отсеке, куда подается вода из системы водоснабжения.
• Основу электронагревательной системы составляет один или несколько ТЭНов, мощность которых подбирается таким образом, чтобы они обеспечивали поддержание температуры воды на требуемом уровне (чаще всего для расчета температуру принимают за 400, чтобы обеспечить необходимый запас производительности).
• Проходя через ТЭН, вода нагревается и попадает в бассейн, уже достигнув нужной температуры.

Минусами данной системы является высокий уровень энергопотребления, а также – зависимость от наличия напряжения в сети. Также нужно принимать во  внимание, что используемые ТЭНы обладают значительной мощностью, а потому и проводка должна иметь солидный запас надежности.

Схема использования электрообогрева

Совет! При подключении системы электрообогрева следует получить в Энергонадзоре разрешение о выделении  дополнительной мощности.

Водонагреватели на твердом и газообразном топливе

Конечно же, для поддержания комфортной температуры воды можно использовать и привычные нам водонагреватели – котлы или печи. Они могут  работать на дизельном топливе, газе или даже на дровах. Как правило, такая система устанавливается и для дома, и для бассейна – потому затраты существенно оптимизируются.

Для котла нет особой разницы, что греть – дом или воду в бассейне

Если у вас есть соответствующие разрешения, вы можете установить такой нагреватель своими руками. Ну, а если разрешения или соответствующих навыков нет (чаще всего это касается газовых котлов), то следует пригласить профессиональных монтажников. Они же, кстати, смогут максимально эффективно присоединить к котлу не только контуры отопления, но и систему водоснабжения бассейна.

Нетрадиционные источники энергии

У всех перечисленных выше систем нагрева воды есть один общий недостаток – весьма существенная цена отопления. Бассейн сам по себе является недешевым удовольствием, а его регулярный подогрев вполне может отрицательно сказаться на бюджете.

Однако на сегодняшний день нам доступны технологии, которые дают возможность получать энергию из внешней среды. Их-то мы и поставим на обогрев бассейна!

• Тепловые насосы (гео- и гидротермальные). Эти установки используются для забора тепла из глубинных слоев почвы, а также из придонного слоя водоемов. Для этого в скважину или на дно опускается специальный шланг-зонд, по которому циркулирует теплоноситель. Под воздействием насоса теплоноситель поднимается из глубины на поверхность, забирая тепловую энергию и передавая ее в теплообменник.
• Эффективнее всего использовать тепловой насос для обогрева воды в летние месяцы, поскольку зимой практически вся энергия уходит на отопление.
• Солнечные коллекторы – еще одна технология, позволяющая быстро и без затрат поднять температуру воды в бассейне. Коллектор представляет собой систему из стеклянных трубок, которые объединяются в общий теплообменный контур. Нагреваясь под солнечными лучами, коллекторы передают тепло в теплообменник, а далее – горячая вода распределяется в том числе и в бассейн.

Применение солнечного коллектора

Подогрев воздуха

Говоря о поддержании температуры воды, не стоит забывать и о том, что воздух в помещении или на улице возле бассейна тоже требует обогрева. Чаще всего для этого используют:

• Радиаторы водяного отопления. Если помещение примыкает к дому, то использование этих устройств вполне эффективно. Как правило, радиаторы устанавливают воль наружных стен.
• Водяные конвекторы отопления (настенные или встроенные в пол). Применяются аналогично радиаторам, при этом обеспечивают более эффективный обогрев.

Фото установленного конвектора

Обратите внимание! Если вы используете внутрипольные модели, то лучше выбирать те из них, которые снабжены встроенным вентилятором. Движение его лопастей способствует более эффективному теплообмену.

• Инфракрасные отопительные системы — идеальны для наружного обогрева. Можно использовать как переносные электрические модели, так и стационарные газовые инфракрасные горелки. Последние не отличаются экономичностью, однако способны создать комфортную температуру на площадке перед бассейном даже зимой.

Наилучший способ гарантировать тепло возле открытого бассейна

Более подробно схемы обогрева воздуха и воды в бассейне показаны на видео.  В заключение хотелось бы напомнить, что при планировании микроклимата в таких помещениях на первый план выходит не экономия, а комфорт – иначе никакое купание не будет в радость!

Источник: https://otoplenie-gid.ru/gde/535-otoplenie-bassejna

Обогрев бассейна газовым котлом

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 = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S

Где:

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),

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.

Источник: https://gscomplect.com/obogrev-basseyna-gazovym-kotlom/

Подогрев бассейна от газового котла схема

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.

Норматив  температуры воды для бассейнов

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.

Типы и принцип работы водоподогревателей

               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 и особенности конструкции теплообменника

 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 и недостатки теплообменников

 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 и недостатки солнечных коллекторов

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 и недостатки электронагревателей

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:

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. Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.

Определение мощности 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

Источник: https://evroterm32.com/podogrev-basseyna-ot-gazovogo-kotla-shema/

Системы обогрева воды в бассейне

Для того, чтобы вода в бассейне была всегда требуемой температуры, необходимо установить систему нагрева. Обогреватель устанавливается при установке бассейна в техническом помещении вместе с остальным оборудованием и автоматически поддерживает выставленную температуру. Обогреватели бывают электрические и водо — водяные (теплообменники).

Электрические нагреватели (обогрев от электричества)

Электрический вариант нагревателя более дешевый по затратам на оборудование, т.к. имеет встроенный термостат и управление температурой воды на корпусе электробокса. Но затраты на обогрев бассейна электричеством достаточно высоки, поэтому данный вариант применяется в бассейнах маленького объема или при отсутствии магистрального газа. Для установки электрического водонагревателя необходимо 380В! и запас в сети по требуемой мощности.

Подбирается нагреватель таким образом: объем воды в бассейне умножаем на 0,5 и получаем требуемую мощность устройства*. При объеме воды в 20м3 необходим электронагреватель 10кВт. В комплект обогревателя входят: термостат для регулирования температуры воды в бассейне (0-45°С), датчик протока (защита от сухого хода), крепежные кронштейны. Подключение: 1 1/2″.

Для правильной эксплуатации, нагреватель необходимо укомплектовать оборудованием электрозащиты.

Теплообменники (обогрев от газового котла)

Обогрев бассейна при помощи водо — водяного теплообменника наиболее распространенный и экономичный в эксплуатации вариант. Для работы устройства изначально необходимо установить блок управления фильтрацией и нагревом воды, а также циркуляционный насос. В связи с этим стоимость первоначальных вложений выше, чем в случае с электрическим вариантом. Но в процессе эксплуатации эти затраты быстро окупятся, поскольку стоимость газа в нашей стране в 4-5 раз дешевле электричества.

Теплообменники изготавливаются из нержавеющей стали высокого качества и подключаются к отопительному контуру газового котла. Установленный в теле теплообменника датчик температуры, подключенный к блоку управления фильтрацией и нагревом воды дает команду циркуляционному насосу забирать подогретый теплоноситель с котла, который движется по змеевику теплообменника, прогревая проходящую воду из бассейна.

Данный процесс происходит до тех пор, пока вода в бассейне не нагреется до выставленной на блоке температуре.

Подбирается теплообменник таким образом: объем воды в бассейне равен мощности устройства*. При объеме воды в 20м3 необходим теплообменник 20кВт.

Точные расчеты мощности теплообменника производятся в процессе проектирования бассейна.

Технические характеристики электронагревателей:

Наименование

 Мощность,

      кВт

Общая длина,

мм

Подключение, дюймы

Объем

бассейна, м³

Pahlen 3кВт	3	591	1½	до 7
Pahlen 6кВт	6	591	1½	до 14
Pahlen 9кВт	9	591	1½	до 21
Pahlen 12кВт	12	591	1½	до 28
Pahlen 15кВт	15	591	1½	до 35
Pahlen 18кВт	18	591	1½	до 45

Источник: gazifikaciya.com

Устройство и принцип работы

В нагревателе происходит горение газа с выделением тепла, которое передается в воду, проходящую через контур устройства.

Внутри теплообменника они разделены системой тонких трубок или пластин из материала с высоким значением теплопроводностью. Чем больше площадь этого контакта, тем большее количество тепла успевает перейти от более нагретой среды к менее нагретой.

Высокая степень эффективности и экономичности оборудования достигается за счет использования природного топлива. Мощность газового нагревателя начинается от 115 кВт. Пропан обеспечивает стабильное поддержание комфортной температуры воды на долгий промежуток времени.

Как выбрать?

Газовые нагреватели имеют следующие технические характеристики:

1. Рабочая температура максимальная: показывает, насколько может быть разогрет теплоноситель газового нагревателя.
2. Тепловая мощность: зависит не только от площади контакта между двумя средами, но и типом обрабатываемой жидкости.
3. Пропускная способность (измеряется в метрах кубических в час): этот параметр показывает время, за которое весь объем воды в бассейне пройдет через теплообменник.

После определения подходящих параметров технических характеристик газового нагревателя следует рассчитать требуемую мощность этого устройства.

Для этого нужно учесть факторы:

• объем бассейна;
• объем постоянных потерь тепла;
• мощность источника тепла;
• температура теплоносителя;
• желаемая температура воды в бассейне;
• временной промежуток, за который нужно нагреть воду при условии, что ее только набрали.

Также соблюдаются правила экономии ресурсов. Нижняя граница мощности подбирается с коэффициентом 0,7 от объема чаши бассейна.

Далее нужно рассчитать приемлемую мощность теплообменника. Для этого пользуются формулой P = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S, где:

• 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).

Полученный результат сравнивают со стандартами. К примеру, для уличного бассейна приемлемая мощность газового обогревателя соответствует 1000 Вт/м2, если чаша частично закрыта (навес или часть здания), мощность должна быть 620 Вт/м2. Для крытых бассейнов описываемый параметр должен соответствовать 520 Вт/м2.

Важным параметром является время работы теплообменника, чтобы нагреть воду в бассейне до требуемого значения. Расчет осуществляется по формуле 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.

К примеру, начальная температура воды в бассейне – 20 градусов Цельсия. Ее нужно нагреть до 26 градусов. Разница температур – 6 градусов. Объем чаши – 30 метров кубических. Также установлен теплообменник, мощностью 6 кВт. Путем вычислений получаем значение 34,8 часов.

Модели котлов для подогрева воды газом, цены

Популярными моделями газовых нагревателей для бассейнов являются следующие:

Vanward Tankless

Доступный обогреватель для бассейнов газовый китайского производства. Подходит для малых средних чаш домашнего использования. Соответствие стандартам ISO9001 удостоверяет высокое качество и безопасность изделия.

Компактный размер устройства позволяет устанавливать его в ограниченном пространстве. Средняя стоимость такого обогревателя – от 15000 до 16000 рублей.

Вулкан

Газовые нагреватели марки Вулкан отличаются компактностью, простотой использования и эффективностью работы. Подходят для стационарных быстро устанавливаемых и бассейнов.

Приточный тип нагревателя обуславливает его подключение к системе фильтрации воды, производительность которой должна быть в диапазоне от 2 до 9 тыс. литров в час. Стоимость модели 30-35 тыс. рублей.

Davey

Газовые нагреватели Davey подходят для любительских и профессиональных бассейнов большого объема. Они используются в СПА-центрах, плавательных учреждениях и частных жилых объектах (загородные дома, коттеджи, дачи).

Внедрена технология HSI (горячее зажигание поверхности), которая снижает расход топливного ресурса путем уменьшения расхода пилотного света. Средняя стоимость модели составляет около 220-250 тыс. рублей.

Как подключить к резервуару?

Монтаж и настройка такого оборудования к бассейну требует высокой квалификации специалистов. Подключение осуществляется в соответствии с прилагаемой инструкцией. В общем случае алгоритм подключения состоит из следующих действий:

1. Установка обогревателя на ровную поверхность вблизи бассейна.
2. Присоединение шланга от системы фильтров к нижнему патрубку нагревателя.
3. Включение фильтрующей системы и выпуск с нее воздуха.
4. Подключение редуктора к газовому баллону.

Как использовать?

Чтобы начать нагрев, достаточно обеспечить подачу газа на устройство и включить оборудование соответствующим переключателем. Далее нужно по истечению времени работы теплообменника, высчитанного ранее соответствующей формулой, проверить значение температуры в бассейне.

Другие способы нагрева искусственного водоема

Рассмотрим, при помощи каких устройств можно нагреть воду в бассейне.

Газовой колонкой

Воду в бассейне можно подогреть с помощью бытовой газовой колонки.

Однако нужно учесть, что такой способ подходит лишь для выносных бассейнов малого объема. Они устанавливаются на временной основе на дачах или на территории загородного дома.

Мощность колонки должна быть не менее 20 кВт. Приобрести такое изделие легко можно в любом специализированном магазине по стоимости от 3 до 6 тыс. рублей.

Баллоном с газом

Газ может подаваться из газового баллона. Чтобы подключить оборудование к такому баллону, следует, в первую очередь, обратить внимание на резьбу гайки (во многих моделях нагревателей гайка имеет левую резьбу), закрепляющей место подключение нагревателя. Закручивать ее нужно против часов стрелки максимально плотно и аккуратно.

Далее следует открыть вентиль баллона. Для этого его нужно вращать против часовой стрелки. В это время следует окончательно убедиться, что из-под гайки нет протечки газа.

Чтобы убедиться, что газ в горелки не поступает, нужно выкрутить винт регулирования подачи топливного ресурса, расположенного на редукторе. Выполняется это также против часовой стрелки, пока значение на манометре не достигнет 0 МПа. Далее нужно разжечь горелку.

Перед запуском следует проконтролировать:

• включена ли циркуляция воды;
• отсутствуют ли протечки;
• к баллону присоединен ли редуктор;
• открыт ли вентиль.

Ее во включенном виде подносят к горелке и одновременно по часовой стрелке вращают винт подачи газа. После воспламенения нужно установить значение в 0,1 МПа на манометре для стабильной работы.

Альтернативные варианты обогрева

Существуют альтернативные способы нагрева воды в бассейне:

• теплообменники;
• солнечные коллекторы;
• электронагреватели;
• твердотопливные нагреватели.

Заключение

Нагрев воды с помощью газового нагревателя – эффективный способ, использующийся как для любительских, так и для профессиональных бассейнов. Оборудование подходит для крытых и уличных систем вне зависимости от объема чаш.

Система использует природный газ в качестве теплоносителя. Это обуславливает необходимость профессионального обслуживания и получение документальных разрешений со стороны проверочных государственных служб.

Источник: o-vode.net

О-о-о!
Озадачен той же проблемой!
Выбросил старый надувной бассейн на диаметром 4 м, на 10 м3 воды.
Купил новый каркасный 7,3х3,3х1,3 — примерно 30м3. Уже расчистил для него площадку в выходные буду устанавливать. Поскольку терзали смутные сомненья по поводу — прогреется или нет, изучил интернет по газовому подогреву бассейна. И вот мои знания:
1. Минимальная стоимость теплообменника 40 кВт (мой котел 41 кВт) от 13000 руб. 28 кВт еще дешевле -примерно 10-ка тыс. руб. (Но есть и дорогие по 30-40 тыр) + к теплообменнику термостат или термодатчик и клапан отключающий котел при достижении заданной t, итого все вместе 20000 руб.
2 ."Прикручивать" нужно не теплообменник к котлу, а теплообменник к насосу бассейна и подводить к нему (обменнику) горячую воду от котла. Поскольку (ИМХО) насос фильтр от бассейна не справится с длинным контуром, придется ставить доп. А штатный насос отопления (опять же ИМХО) должен справиться с 60 метров трубы (по 30 в каждую сторону) и теплообменником на конце.
У меня бассейн находится в 30-ти метрах от дома, я (узбеки) прокопал траншею для труб отпления подвода воды и кабелей
3. Теплообменники сделаны по принципу самогонного аппарата: водяной контур внутри которого змеевик (змеевик горячий), либо, т. н. кожухотрубник,: водяной горячий контур внутри которого капилярные трубки по которым протекает бассейнова вода и в конце нагревается. Все сделано из нержавейки (для морской воды из титана).
Я эти подробности вот к чему: поскольку я старый самогонщик и принцип устройства и порядок изготовления аппаратов мне известен, то хочу попытаться изготовить теплообменник самостоятельно.
Как рассчитать 40-ка кВт-ный теплообменник — не знаю, но на сайтах продавцов есть размеры, в т. ч и внутренностей. Правда возникают вопросы, например, по толщине стенки капиллярных труб (или змеевика), утеплению, материалу труб (можно-ли медь, как она с хлором от бассейна?)Если не найду ответы, то, традиционно" пойду методом "тыка".
Уже посчитал, материалы примерно 2000 руб, правда, аргонщик просит 4000 за работу, но даже с учетом этого половина экономии + бесценный опыт. Проавда у меня тоже есть сварочный п/а (МИГ), и с аргоном можно варить нерж, но я, чё-то очкую.
Ну вот, как-то так.

Источник: www.forumhouse.ru

Теплообменник для бассейна: принцип работы и расчет мощности

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 = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S

Где:

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

Схема подключения

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.

Подогрев бассейна от газового котла схема

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.

Норматив  температуры воды для бассейнов

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.

Типы и принцип работы водоподогревателей

               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 и особенности конструкции теплообменника

 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 и недостатки теплообменников

 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 и недостатки солнечных коллекторов

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 и недостатки электронагревателей

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:

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. Определение необходимой мощности нагревателя

Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.

Определение мощности 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

Отопление бассейна газовым котлом

Внутренний бассейн

Отопление бассейнов в летний период является необходимым условием для комфортного нахождения в них людей. Отопление требуется прежде всего в переходные месяцы — апрель, май, сентябрь и октябрь.

Традиционный вариант отопления бассейна — использование системы домового отопления с использованием противоточного теплообменника либо прямоточный нагреватель с электроприводом.

Однако сегодня все больше получают распространение варианты отопления бассейнов с использованием возобновляемых источников энергии — тепловые насосы и солнечные коллектора.

Подогрев воды в бассейне тепловым насосом экономичнее и эффективнее, чем подогрев другими источниками энергии. В отличии от солнечных панелей, тепловой насос имеет возможность точной автоматической регулировки процесса подогрева.

Выгоды интеграции подогрева бассейна в отопительную систему с тепловым насосом:

• низкий тариф электроэнергии для теплового насоса, который будет распространятся на целый дом;
• тепловой насос с более высокой мощностью, предназначенный для отопления целого дома значительно сократит расход электроэнергии на отопление бассейна;
• отоплением бассейна можно управлять с помощью регулятора из дома.

Уличный бассейн. Подогрев воды в уличном бассейне

Подогрев воды в уличном бассейне

На потребление тепла для уличного бассейна влияют привычки людей, которые будут им пользоваться и тип бассейна. Если подогрев бассейна осуществляется в межсезонье, не имеет смысла учитывать потребление бассейна в объеме тепла, поставляемого тепловым насосом.

Примерный расчет потребления тепла зависит от таких параметров, как температура воды в бассейне, площадь бассейна, частота и длительность использования, защищен ли бассейн крышей, тентом, или поверхность бассейна открыта.

Распределение тепловых затрат открытого бассейна выглядит примерно так:

• конвекция в окружающую среду 15-20%;
• отдача тепла в атмосферу 10-15%;
• испарение с поверхности воды 70-80%;
• отдача тепла стенам бассейна 5-7%.

Меры по снижению тепловых затрат.

Эффективной мерой по снижению тепловых затрат является закрывание поверхности бассейна пленкой на то время, когда он не используется.  В целом эта простая мера можно сохранить до 50% тепла.

У внутренних бассейнов закрывание поверхности будет нести еще другую важную функцию — снижение влажности в интерьерах помещения и, как следствие, более низкий риск порчи строительных конструкций.

Закрывающая пленка должна быть устойчива к УФ излучению, особенно у внешних бассейнов.

Отопление помещения бассейна

Помещение, как правило, отапливается с помощью радиаторов, системы «теплый пол» или отопительными регистрами. Во всех случаях расчет потребления тепла необходим и зависит от технического решения проекта.

Вентиляция помещения бассейна

Вентиляция бассейна

Чтобы избежать повышения влажности в бассейне, необходима качественная вентиляция бассейна. При использовании рекуператора с тепловым насосом в системе вентиляции бассейна, тепло не вылетает «в трубу», рекуператор сохраняет тепло и передает его через теплообменник входящему воздуху, соответственно воздух приходит в помещение бассейна уже подогретым, что снижает затраты на отопление.

Подробнее о применения теплового насоса в системе вентиляции бассейна и повторного использования тепла см. в разделе рекуперация тепла.

Подогрев воды в бассейне

Потребление тепла зависит от температуры воды в бассейне, от разницы между температурой воды в бассейне и температурой помещения, а также от частоты пользования бассейном. Таблица актуальна для подогрева и пользования бассейном между маем и сентябрем.

Тип бассейна	Температура воды
20°C	24°C	28°C
Крытый бассейн	100 W/m2	150 W/m2	200 W/m2
Бассейн с загорождением	200 W/m2	400 W/m2	600 W/m2
Частично крытый бассейн	300 W/m2	500 W/m2	700 W/m2
Открытый бассейн	400 W/m2	800 W/m2	1000 W/m2

Для первоначального нагрева 1 м3 воды в чаше бассейна на дельту 10°С необходимо примерно 12кВт. Время полного цикла подогрева бассейна зависит от его величины и установленной отопительной мощности (может протекать до нескольких дней)

Расчет стоимости нагрева 1 куб.м. воды в бассейне:

Начальная температура поступающей воды +10°С, требуемая температура +28°С.

Формула количества тепловой энергии, необходимой для нагрева 1 куба воды:

W=C*V*(T1-T2),

где C — удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг*С);

V = 1000 л; T1 = +10°С ;    T2 = +28°С.

W=4,19*1000*18=75400кДж или 75,4мДж необходимо затратить тепловой энергии на нагрев 1 куб. м. воды  до требуемой температуры.

Стоимость нагрева 1 куб.м. воды для бассейна тогда составит:

Электрокотел (КПД=90%): 75,4/0,9/3,6=23,3кВт*2,22руб.=51,6 руб.

Газовый котел (КПД=80%):  75,4/0,8/31,8=2,96куб.м.*4,14руб.=12,3 руб.

Тепловой насос (КПД=90%, COP=5.5): 75,4/0,9/3,6/5,5=4,2кВт*2,22руб.=9,4 руб.

ВЫВОД:

Тепловой насос является экономически выгодным решением подогрева воды в бассейне. ТН — экологически чистый метод отопления и кондиционирования как для окружающей среды, так и для людей, находящихся в помещении. Применение тепловых насосов – это сбережение невозобновляемых энергоресурсов и защита окружающей среды, в том числе и путем сокращения выбросов СО2 в атмосферу.

Отопление бассейна: как плавать только в теплой воде

Обогреть большой бассейн – задача не из легких. Да и с маленьким придется повозиться…

Одной из наиболее затратных (как с точки зрения финансов, так и с точки зрения трудоемкости) инженерных задач для владельца частного дома является отопление бассейнов. И если со сборным бассейном на открытом воздухе, который устанавливается на лето, проблем обычно не возникает, то капитальные открытые и закрытые конструкции требуют серьезного и ответственного подхода.

Общие сведения об обогреве

Для упрощения решения задачи обогрева бассейна можно условно разделить на две подзадачи:

• Обогрев воды.
• Обогрев воздуха.

И если с обогревом воздуха все более-менее понятно, ведь использовать здесь можно те же отопительные приборы, что и в других помещениях, то для воды придется применять специально разработанные технические решения.

Такой бассейн греть не нужно…

Первое, что следует учесть – это температурные параметры воды. Здесь нужно ориентироваться на принятые санитарные нормы:

• Для бассейнов, в которых плавают взрослые, оптимальная температура составляет +240С.
• Для детских бассейнов — +280С.

При этом может возникнуть ситуация, когда подогрева будет требовать вода даже в достаточно жаркий день. Что же говорить об осенне-зимнем периоде!

Если речь идет о закрытом бассейне, то температура воздуха в его помещении должна быть на два-три градуса выше, чем температура воды. При этом оптимальная влажность составит 50-60%.

Обратите внимание! При большей влажности в помещении будет душно, а на предметах будет оседать обильный конденсат.

В случае с купанием на открытом воздухе вопрос регулировки температуры несколько усложняется. Здесь целесообразным будет использование направленных инфракрасных обогревателей (смотрите также схему водяного отопления частного дома).

Обогрев бассейна газовым котлом

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.

Что собой представляет газовый нагреватель для бассейна, как им правильно пользоваться?

К преимуществам использования газовых нагревателей для воды в бассейне относятся следующие:

• высокая эффективность и скорость нагрева;
• способность работать автономно;
• отсутствие продуктов сгорания;
• простое функционирование;
• широкий выбор моделей.

Недостатки устройства:

• необходимость постоянного газоснабжения приемлемого давления;
• постоянный контроль за утечкой газа;
• жесткие требования к помещению, где установлено устройство;
• сложность подключения (необходимы услуги квалифицированных специалистов);
• необходимость профессионального обслуживания;
• регулярный надзор за работоспособностью оборудования.

Устройство и принцип работы

В нагревателе происходит горение газа с выделением тепла, которое передается в воду, проходящую через контур устройства.

Непосредственно теплообменное устройство воду не нагревает. Это оптимизационный элемент, повышающий эффективность теплообмена между 2 средами: водой в бассейне и теплоносителем, работающим от источника тепла.

Внутри теплообменника они разделены системой тонких трубок или пластин из материала с высоким значением теплопроводностью.

Чем больше площадь этого контакта, тем большее количество тепла успевает перейти от более нагретой среды к менее нагретой.

Высокая степень эффективности и экономичности оборудования достигается за счет использования природного топлива. Мощность газового нагревателя начинается от 115 кВт. Пропан обеспечивает стабильное поддержание комфортной температуры воды на долгий промежуток времени.

Как выбрать?

Газовые нагреватели имеют следующие технические характеристики:

1. Рабочая температура максимальная: показывает, насколько может быть разогрет теплоноситель газового нагревателя.
2. Тепловая мощность: зависит не только от площади контакта между двумя средами, но и типом обрабатываемой жидкости.
3. Пропускная способность (измеряется в метрах кубических в час): этот параметр показывает время, за которое весь объем воды в бассейне пройдет через теплообменник.

После определения подходящих параметров технических характеристик газового нагревателя следует рассчитать требуемую мощность этого устройства.

Для этого нужно учесть факторы:

• объем бассейна;
• объем постоянных потерь тепла;
• мощность источника тепла;
• температура теплоносителя;
• желаемая температура воды в бассейне;
• временной промежуток, за который нужно нагреть воду при условии, что ее только набрали.

Мощность оборудования желательно выбирать соответствующую максимальному уровню теплопотерь. Этого достаточно для поддержания приемлемой температуры воды в пиковые нагрузки на систему.

Также соблюдаются правила экономии ресурсов. Нижняя граница мощности подбирается с коэффициентом 0,7 от объема чаши бассейна.

Далее нужно рассчитать приемлемую мощность теплообменника. Для этого пользуются формулой P = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S, где:

• 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).

Полученный результат сравнивают со стандартами. К примеру, для уличного бассейна приемлемая мощность газового обогревателя соответствует 1000 Вт/м2, если чаша частично закрыта (навес или часть здания), мощность должна быть 620 Вт/м2. Для крытых бассейнов описываемый параметр должен соответствовать 520 Вт/м2.

Важным параметром является время работы теплообменника, чтобы нагреть воду в бассейне до требуемого значения. Расчет осуществляется по формуле 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.

К примеру, начальная температура воды в бассейне – 20 градусов Цельсия. Ее нужно нагреть до 26 градусов. Разница температур – 6 градусов. Объем чаши – 30 метров кубических. Также установлен теплообменник, мощностью 6 кВт. Путем вычислений получаем значение 34,8 часов.

Модели котлов для подогрева воды газом, цены

Популярными моделями газовых нагревателей для бассейнов являются следующие:

Vanward Tankless

Доступный обогреватель для бассейнов газовый китайского производства. Подходит для малых средних чаш домашнего использования. Соответствие стандартам ISO9001 удостоверяет высокое качество и безопасность изделия.

Компактный размер устройства позволяет устанавливать его в ограниченном пространстве. Средняя стоимость такого обогревателя – от 15000 до 16000 рублей.

Вулкан

Газовые нагреватели марки Вулкан отличаются компактностью, простотой использования и эффективностью работы. Подходят для стационарных быстро устанавливаемых и бассейнов.

Приточный тип нагревателя обуславливает его подключение к системе фильтрации воды, производительность которой должна быть в диапазоне от 2 до 9 тыс. литров в час. Стоимость модели 30-35 тыс. рублей.

Davey

Газовые нагреватели Davey подходят для любительских и профессиональных бассейнов большого объема. Они используются в СПА-центрах, плавательных учреждениях и частных жилых объектах (загородные дома, коттеджи, дачи).

Внедрена технология HSI (горячее зажигание поверхности), которая снижает расход топливного ресурса путем уменьшения расхода пилотного света. Средняя стоимость модели составляет около 220-250 тыс. рублей.

Как подключить к резервуару?

Монтаж и настройка такого оборудования к бассейну требует высокой квалификации специалистов. Подключение осуществляется в соответствии с прилагаемой инструкцией. В общем случае алгоритм подключения состоит из следующих действий:

1. Установка обогревателя на ровную поверхность вблизи бассейна.
2. Присоединение шланга от системы фильтров к нижнему патрубку нагревателя.
3. Включение фильтрующей системы и выпуск с нее воздуха.
4. Подключение редуктора к газовому баллону.

Как использовать?

Чтобы начать нагрев, достаточно обеспечить подачу газа на устройство и включить оборудование соответствующим переключателем. Далее нужно по истечению времени работы теплообменника, высчитанного ранее соответствующей формулой, проверить значение температуры в бассейне.

Оно должно соответствовать ожидаемому значению: плавательные, спортивные бассейны – от 24 до 26 градусов по Цельсию, детские – от 28 до 30 градусов Цельсия, бассейны для гидромассажа и аналогичные водных процедур – от 32 до 38 градусов Цельсия.

Другие способы нагрева искусственного водоема

Рассмотрим, при помощи каких устройств можно нагреть воду в бассейне.

Газовой колонкой

Воду в бассейне можно подогреть с помощью бытовой газовой колонки.

Однако нужно учесть, что такой способ подходит лишь для выносных бассейнов малого объема. Они устанавливаются на временной основе на дачах или на территории загородного дома.

Мощность колонки должна быть не менее 20 кВт. Приобрести такое изделие легко можно в любом специализированном магазине по стоимости от 3 до 6 тыс. рублей.

Баллоном с газом

Газ может подаваться из газового баллона. Чтобы подключить оборудование к такому баллону, следует, в первую очередь, обратить внимание на резьбу гайки (во многих моделях нагревателей гайка имеет левую резьбу), закрепляющей место подключение нагревателя. Закручивать ее нужно против часов стрелки максимально плотно и аккуратно.

Далее следует открыть вентиль баллона. Для этого его нужно вращать против часовой стрелки. В это время следует окончательно убедиться, что из-под гайки нет протечки газа.

Чтобы убедиться, что газ в горелки не поступает, нужно выкрутить винт регулирования подачи топливного ресурса, расположенного на редукторе. Выполняется это также против часовой стрелки, пока значение на манометре не достигнет 0 МПа. Далее нужно разжечь горелку.

Перед запуском следует проконтролировать:

• включена ли циркуляция воды;
• отсутствуют ли протечки;
• к баллону присоединен ли редуктор;
• открыт ли вентиль.

Розжиг осуществляют специальной газовой зажигалкой. Это наиболее легкий и безопасный способ качественно разжечь горелку.

Ее во включенном виде подносят к горелке и одновременно по часовой стрелке вращают винт подачи газа. После воспламенения нужно установить значение в 0,1 МПа на манометре для стабильной работы.

Альтернативные варианты обогрева

Существуют альтернативные способы нагрева воды в бассейне:

• теплообменники;
• солнечные коллекторы;
• электронагреватели;
• твердотопливные нагреватели.

Источник: otopleniedo.ru