Низкотемпературный теплообменник для бассейна

Теплообменники для бассейна: какими бывают и как подобрать?

Для многих бассейн – это место, где можно расслабиться после тяжелого трудового дня и просто приятно провести время и отдохнуть. Но дороговизна эксплуатации данного сооружения заключается даже не в сумме денег, потраченных на его строительство. Речь идет о качественном подогреве воды, ведь объем ее велик, а теплопотери очень высоки. Наилучшим решением данной проблемы будет постоянная циркуляция воды с разной температурой. И справиться с этой задачей может теплообменник для бассейна. Попытаемся разобраться, что это такие и каких типов он может быть.

Особенности

Следует понимать, что нагревание водяного бассейна с большим количеством воды – удовольствие не из дешевых. И способов сделать это на сегодняшний день существует 3:

• использование теплового насоса;
• применение электрического нагревателя;
• установка кожухотрубного теплообменника.

Из этих вариантов наилучшим будет применение теплообменника из-за следующих особенностей:

• его стоимость сравнительно невелика;
• он потребляет меньшее количество энергии, чем 2 других устройства;
• его можно использовать с альтернативными источниками нагрева, стоимость работы которых будет ниже;
• имеет небольшие размеры;
• отличается высокой пропускной способностью и отличными гидравлическими характеристиками (касаемо нагрева);
• высокая устойчивость к коррозии под воздействием фтора, хлора и солей.

В общем, как можно убедиться, особенности данного устройства позволяют говорить, что на сегодняшний день это лучшее решение для нагрева воды в бассейне.

Принцип работы

Теперь разберемся, как работает теплообменник для бассейна. Если говорить о конструкции, то он выполнен в форме корпуса цилиндрической формы, где имеется 2 контура. В первом, который является непосредственной полостью устройства, происходит циркуляция воды из бассейна. Во втором располагается устройство, где осуществляется перемещение горячей воды, выступающей в данном случае теплоносителем. А в роли прибора для нагревания жидкости будет либо трубка, либо пластинка.

Следует понимать, что теплообменник сам по себе подогрев воды не осуществляет. При помощи внешних штуцеров на втором контуре его подключают к отопительной системе. Из-за этого он является посредником в передаче тепла. Сначала туда из бассейна идет вода, которая, перемещаясь по корпусу, нагревается из-за соприкосновения с нагревающим элементом и возвращается обратно в чашу бассейна. Следует добавить, что чем больше будет площадь контакта нагревающего элемента, тем быстрее тепло будет переходить к холодной воде.

Обзор видов

Следует сказать, что существуют различные виды теплообменников. Как правило, они различаются по следующим критериям:

• по физическим габаритам и объему;
• по мощности;
• по материалу, из которого изготовлен корпус;
• по типу работы;
• по типу внутреннего элемента нагрева.

Теперь скажем немного подробнее о каждом типе.

По объему и размерам

Необходимо сказать, что бассейны различаются конструкцией и объемом помещаемой воды. В зависимости от этого существуют и различные виды теплообменников. Маленькие модели просто не справятся с большим объемом воды, и эффект от их использования будет минимальным.

Часто бывает так, что приходится осуществлять расчеты под конкретный бассейн и заказывать теплообменник специально под него.

По мощности

Отличаются модели и по мощности. Тут нужно понимать, что на рынке можно найти образцы с мощностью и 2 кВт, и 40 кВт и так далее. Среднее значение равно где-то 15–20 кВт. Но, как правило, необходимая мощность также рассчитывается в зависимости от объема и размеров бассейна, где он будет установлен. Тут нужно понимать, что модели с мощностью 2 кВт не смогут эффективно справиться с огромным бассейном.

По материалу корпуса

По материалу корпуса теплообменники для бассейна также бывают разными. Например, их корпус может быть сделан из различных металлов. Наиболее распространенными являются титан, сталь, железо. Многие пренебрегают данным фактором, чего делать не следует по 2 причинам. Во-первых, любой из металлов по-разному реагирует на соприкосновение с водой, и использование одного может быть лучше другого с точки зрения долговечности.

Во-вторых, теплоотдача у каждого из металлов является разной. А значит, при желании можно найти модель, использование которой позволит существенно снизить теплопотери.

По типу работы

По типу работы теплообменники для бассейна бывают электрические и газовые. Как правило, автоматика используется в обоих случаях. Более эффективным решением с точки зрения скорости нагрева и энергозатратности будет газовый прибор. Но не всегда есть возможность подвести к нему газ, из-за чего популярность электрических моделей выше. Но электрический аналог имеет большую энергозатратность, и воду он нагревает несколько дольше.

По типу внутреннего нагревательного элемента

По данному критерию теплообменник может быть трубчатый либо пластинчатый. Пластинчатые модели являются более популярными по причине того, что здесь площадь соприкосновения холодной воды с камерой обмена будет больше. Еще одна причина – здесь будет более низкое сопротивление току жидкости. Да и трубы не так чувствительны к возможному загрязнению в отличие от пластин, из-за чего отпадает надобность в предварительном очищении воды.

В противовес им пластинчатые аналоги забиваются очень быстро, из-за чего для больших бассейнов использовать их смысла нет.

Расчет и выбор

Необходимо отметить, что правильно подобрать теплообменник для бассейна не так просто, как может показаться на первый взгляд. Чтобы это сделать, требуется рассчитать ряд параметров.

• Объем чаши бассейна.
• Количество времени, которое потребуется для нагрева воды. Помочь в этом моменте может то, что чем дольше осуществляется нагрев воды, тем ниже будет мощность устройства и его стоимость. Нормальным показателем будет время от 3 до 4 часов для полного нагревания. Правда, для уличного бассейна лучше выбирать модель с более высокой мощностью. То же самое касается, когда теплообменник будет использоваться для соленой воды.
• Коэффициент водной температуры, что задается прямо в сети и на выходе из контура применяемого устройства.
• Объем воды, находящейся в бассейне, что проходит через устройство за определенный временной промежуток. В данном случае важным аспектом будет то, что если в системе присутствует циркуляционный насос, который производит очищение воды и последующую ее циркуляцию, то расход рабочей среды можно принять за коэффициент, который указан в техпаспорте насоса.

Схема подключения

Приведем схему установки теплообменника в систему. Но перед этим рассмотрим вариант, когда было решено изготовить этот прибор самостоятельно. Это легко, учитывая простоту его устройства. Для этого нам потребуется иметь под рукой:

• анод;
• трубу, выполненную из меди;
• бак в форме цилиндра, выполненный из стали;
• регулятор мощности.

Для начала нужно проделать в торцевых сторонах бака 2 дырки. Одна будет служить входом, через который будет поступать холодная вода из бассейна, а вторая – выходом, откуда нагретая вода будет попадать обратно в бассейн.

Теперь следует свернуть трубу из меди в некое подобие спирали, которая будет нагревательным элементом. Прикрепляем ее к баку и выводим оба конца на внешнюю часть бака, предварительно проделав в нем соответствующие отверстия. Теперь к трубке следует подключить регулятор мощности и поместить в бак анод. Последний нужен для защиты емкости от температурных перепадов.

Остается выполнить монтаж теплообменника в систему. Это требуется осуществлять после установки насоса и фильтра, но до установки различных дозаторов. Интересующий нас элемент обычно устанавливается ниже труб, фильтров и воздухоотводчика.

Монтаж производится в горизонтальном положении. Отверстия бака присоединяются к бассейному контуру, а выход и выход трубки нагрева – к контуру теплового носителя от отопительного котла. Наиболее надежными для этого будут резьбовые соединения. Все подключения лучше делать при помощи вентилей запорного типа. Когда контуры будут присоединены, на патрубке входа теплового носителя от котла следует установить клапан регулировки, оснащенный термостатом. На выходе воды в бассейн следует поставить датчик температуры.

Бывает так, что контур от котла нагрева до теплообменника слишком длинный. В таком случае нужно дополнительно поставить насос для циркуляции, чтобы система работала бесперебойно.

Что такое теплообменник для подогрева воды в бассейне, смотрите далее.

Источник

Как выбрать теплообменник для бассейна по условиям и характеристикам

Строительство дачного бассейна сопряжено с определенными трудностями. Одна из них — подогрев воды до температуры, приемлемой для купания. Приобретение и установка бассейнового теплообменника — наиболее выгодный и экономичный способ достичь этой цели.

Назначение и принципы работы теплообменников

Если извне никак не повлиять на температуру набранной воды, рано или поздно она станет равной температуре воздуха вокруг. Но если в случае с воздухом 18-19°С ещё можно охарактеризовать как терпимую, то для купания она практически не годится.

В северных широтах особенно остро поднимается вопрос подогрева, в особенности в случае постройки открытого бассейна. Да и в закрытых зачастую температура воды падает гораздо ниже приемлемого уровня.

Действующие нормативы регулировки температуры для бассейнов:

• спортивных — 24-26°С;
• в детских — 28-30°С;
• в гидромассажных и по СПА-стандартам температура достигает 32-38°С.

Выбор подходящего отопительного оборудования позволит поддерживать желаемую температуру.

Теплообменники не просто нагревают воду. Они представляют собой единственный усовершенствованный инструмент для активного теплообмена между двумя средами. Через устройство организован контакт тепла, подаваемого от источника, и части воды из бассейна.

Разделяются две эти среды лишь тонкими стенками труб или пластиной из материала с высокой теплопроводностью. Существует прямая зависимость между площадью места контакта и скоростью нагрева воды.

Разновидности теплообменников

При выборе теплообменника обязательно учитывайте физико-технические характеристики. Традиционный и самый простой подход к выбору, ориентированный на бренд или количество онлайн-отзывов об определённой модели, неприменим. Для каждого конкретного случая параметры теплообменника определяются индивидуально.

Модели могут отличаться:

• по мощности;
• материалу элемента нагревания;
• механизму работы;
• объёму и размерам;
• материалу корпуса.

Думая о том, какую модель выбрать, каждую из этих характеристик соотносите со своей ситуацией, видом бассейна, бюджетом и остальными предпочтениями и приоритетами. Стоит подробнее рассмотреть каждый из критериев.

По мощности

На рынке бытовой и строительной техники выбор теплообменника по мощности довольно широк: от 2 до 40 кВ, есть даже более мощные модели. Но большинство имеет мощность в пределах 15-20 кВ.

Однако правильнее рассчитать нужную мощность исходя из объемов и размеров бассейна, где будет устанавливаться теплообменник. Модели мощностью в 2 кВт, очевидно, никак не прогреют большой объем воды.

При подборе теплообменника пригодится формула вычисления требуемой мощности прибора:

Для удобства подсчётов можно использовать укрупнённые коэффициенты теплопотери на 1 кв. м зеркала воды при глубине бассейна 1,1-1,8 м:

• круглогодично открытый – 1,8 кВт;
• на открытой площадке – 0,75 кВт;
• уличный на местности, частично закрытой (наличие конструкций, заборов или солнцезащитного козырька) – 0,433 кВт;
• внутри павильона – 0,280 кВт;
• закрытый – 0,150 кВт.

Первый нагрев с температуры 5-10°С и до 26-28°С должен длиться не менее 72 часов.

После подсчета выбираем теплообменник с учётом фактической его производительности, которая зависит от некоторых параметров:

• температуры воды;
• температуры, генерируемой системой отопления;
• разницы вышеприведенных значений;
• скорости потоков.

Чтобы достичь «паспортных» результатов по характеристикам, соблюдайте параметры, указанные производителем.

По типу теплообменника

• пластинчатыми (спиральными);
• трубчатыми.

Пластинчатые модели наиболее востребованы среди пользователей, потому что в этом случае больше площадь непосредственного соприкосновения холодной воды с обменной камерой.

Трубчатые хороши тем, что, благодаря такой конструкции, сопротивление потоку жидкости получается ниже. К тому же трубы не настолько подвержены предполагаемым загрязнениям, то есть очистка воды необязательна.

Пластинчатые (или спиральные) устройства в скором времени забиваются, поэтому для крупных емкостей покупать их просто нет смысла.

По объёму и размеру

Бассейны отличаются конструкцией и объемом помещаемой туда воды. Потому в продаже можно найти широкое разнообразие теплообменников, в том числе и по размерам. С большим объёмом воды маленькие устройства элементарно не справятся — эффект их работы окажется едва заметен.

Целесообразнее сначала рассчитать необходимую мощность и размер под определённый бассейн, а потом заказать теплообменник именно под него.

По материалу корпуса

Материалы для корпусов теплообменников – важнейшая характеристика. Это напрямую влияет на скорость и эффективность передачи тепла рабочей среде.

Нередко устройства комбинируют из разных металлов: титана, железа, стали и т. д.

Некоторые пренебрегают этим показателем, а зря, ведь реакция каждого металла на соприкосновение с жидкой средой разнится, и применение одного вполне возможно окажется эффективнее другого в плане долговечности.

Всё большую популярность приобретают теплообменники из нержавеющей стали.

Явным преимуществом «нержавейки» отмечается возможность изменять процентное содержание элементов, входящих в состав стали, в процессе самого производства. Различие в составе даёт возможность не только повысить КПД, а ещё и адаптироваться к различным технологическим процессам. При изготовлении теплообменников из нержавеющей стали используются листы из стали AISI 304, AISI 316 и SMO ​254.

Расчёт параметров и выбор теплообменника

Грамотный подбор устройства требует изрядной скрупулёзности подхода. Придётся рассчитать довольно много параметров перед покупкой:

• Объем чаши бассейна. Довольно просто подсчитать по формулам, можно также воспользоваться онлайн-калькуляторами.
• Время нагрева. Чем ниже мощность устройства (и его цена), тем дольше будет греться вода. Средним приемлемым значением считается время около 4 часов до полноценного нагрева. Уличные бассейны требуют установки более мощных устройств, чем понадобилось бы для закрытых.
• Заданная температура воды. Устанавливается в сети, измеряется на выходе контура устройства.
• Нагреваемый за единицу времени объем воды. Если в рабочей системе действует циркуляционный насос, осуществляющий очистку воды и, соответственно, циркуляцию, то коэффициент, приведенный в техническом паспорте, укажет на расход рабочей среды.

Описание и принцип работы теплообменника:

При выборе теплообменника учитывайте все вышеуказанные параметры. Требуемые критерии посчитайте самостоятельно с помощью онлайн-калькулятора. С оглядкой на бюджет и результаты расчётов, а также с учётом своих дополнительных предпочтений можете смело отправляться за покупкой.

Источник