- Солнечные коллекторы для обогрева бассейна
- Расчет теплопотерь бассейна
- Обогрев бассейна солнечными коллекторами
- Расчет оборудования для нагрева воды в бассейне. Виды нагревателей.
- 1. Общие понятия
- 2.Теплообменники
- 3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)
- 4. Электронагреватели
- 5. Тепловые насосы для подогрева воды
- 6. Порядок расчета времени работы теплообменника
- 7. Определение необходимой мощности нагревателя
Солнечные коллекторы для обогрева бассейна
Несколько раз мы сталкивались с запросами клиентов по применению гелиосистем сугубо для подогрева бассейна (открытого или закрытого). Попробуем выяснить, какие теплообменные процессы в случае применения гелиосистемы для подогрева бассейна и какие комбинации возможны, целесообразно ли это.
Расчет теплопотерь бассейна
Для начала посмотрим, какие теплопотери есть в бассейне в зависимости от таких параметров, как температура воды, наличие накрытия и расположение бассейна на улице или в помещении. Из картинки ниже видно, что большая часть тепла уходит в процессе испарения влаги. Как известно, при испарении влаги в помещении тепло поглощается, а при конденсации влаги тепло выделяется. Для примера – если ошпарить руку горячим паром, то ожог будет намного сильнее, чем при ожоге кипятком, потому что струя горячего пара, конденсируясь на поверхности кожи, выделяет при этом дополнительное тепло, а при испарении тепло поглощается.
Таким образом, только небольшая часть тепла (12%) уходит через стенки бассейна в ограждающей строительной конструкции, остальная часть уходит через поверхность воды. В открытом или закрытом бассейне всегда рекомендуется использовать бассейн с накрытием.
В таблице можно увидеть ориентировочные теплопотери с поверхности воды бассейна при разных условиях. Например, при комфортной температуре 25-25 градусов теплопотери будут в районе 200 Ват с м2 и в 5 раз больше, если бассейн накрытый и продуваемый ветром. Если использовать накрытие бассейна, то теплопотери с его поверхности будут раза 3 меньше.
Обогрев бассейна солнечными коллекторами
Гелиосистемы для подогрева бассейна обычно применяются в такой комбинации, как показано на рисунке. То есть первичным потребителем тепла гелиосистемы является бак ГВС, а вторичным потребителем – бассейн. В отличие от данной схемы, для работы гелиосистемы на бак ГВС и на бассейн, гелиоколлекторов потребуется больше чем три.
К примеру, что могут дать три гелиоколлектора Buderus суммарной площадью 6,92 м2:
Они смогу обеспечить в солнечный период подогрев бака ГВС обьемом 200-250 литров для семи из нескольких человек, с суммарным рассходом воды 280 литров теплой воды в сутки.
Для догрева бассейна потребуются дополнительные панели гелиоколлекторов, из расчета — до 1м2 площади гелиоколлектора на 1м2 площади бассейна, цифры смотрите ниже.
Иногда используются солнечные коллекторы сугубо для бассейна. Такая схема будет проще.
Когда гелиосистема работает только на бассейн, то для ориентировочного подбора размера коллекторов можно воспользоваться соотношением 0,4-0,6 м 2 площади абсорбера гелиоколлектора на 1 м 2 зеркала воды в бассейне. Для плоских гелиоколлекторов берем большее значение, для коллекторов с вакуумными трубами можем брать на 15% меньшее значение – у них эффективность немного выше. Указанные значения относятся к открытым бассейнам. При расчете гелиосистемы для закрытого бассейна, работающего не только летом, но и зимой необходима большая площадь гелиоколлекторов, из расчета 0.6-1.0 м2 абсорбера на 1м2 зеркала воды бассейна.
Выполняем полный комплекс работ по вентиляции, кондиционированию, отоплению и водоснабжению в Киеве и области. Закажите консультацию или звоните
по тел. (044) 221-93-35, (067) 939-29-29.
Источник
Расчет оборудования для нагрева воды в бассейне. Виды нагревателей.
1. Общие понятия
Температура окружающего воздуха основательно влияет на температуру воды в открытом бассейне. При температуре воздуха 18-20 градусов человек чувствует себя еще мало-мальски комфортно, однако, плавать при такой температуре мало кому захочется. Зачастую, такие условия в теплом периоде в средней полосе и севернее, составляют львиную долю. В связи с этим, вопрос подогрева воды в бассейне актуален.
Тип бассейна | Температура воды по нормативу (градус по Цельсию) | |||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Тип теплообменника | Особенности конструкции | |||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Достоинства | Недостатки |
---|---|
сравнительно дешевые | для работы в доме должен быть газовый котел (можно электрический котел, но это уже дорого) |
не требуют больших затрат в процессе эксплуатации | на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех. паспорте разнице температур первичного и вторичного контура и соотношения скоростей жидкости в них |
Падение производительности нагревателя в случае отклонения от паспортных данных можно проанализировать по графикам (диаграмма А,Б)
3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)
Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. Коллектор имеет систему тонких трубок.
Достоинства | Недостатки |
---|---|
не требуется газовый котел | малая мощность (квадратный метр батареи выдает тепловую энергию 0.6 – 0.9 кВт/час. Для покрытия мощности слабого водно-водяного теплообменника потребуется площадь батарей равная площади поверхности бассейна.) |
не тратится электричество | применяется в южных широтах нашей Родины с большим количеством солнечных дней |
4. Электронагреватели
Электронагреватели являются устройствами альтернативными теплообменникам. Принцип действия: в корпусе размещается трубчатый электронагревательный элемент (ТЭН). Он передает тепло протекающей воде. Особых различий между моделями нет.
При выборе электронагревателя ориентиром является:
- выходная мощность,
- материал, из которого изготовлен корпус,
- материал, из которого изготовлен ТЭН.
При использовании морской воды ТЭН подбирают из титана, никеля или купроникеля.
Достоинства | Недостатки |
---|---|
для удобства оснащены термостатом с дисплеем, что позволяет легко регулировать температуру воды | огромный расход электроэнергии (повышенные затраты на обслуживание бассейна) |
оснащены комплектом автоматического управления (датчиком потока или датчиком давления) , который не позволяет работать при слабом потоке воды | модели большей мощности требуют трехфазного подключения к сети |
изначально укомплектованы всем необходимым для запуска и работы |
Особенности монтажа
Электронагреватель включают в цепь так, чтобы входящая труба была направлена вертикально вниз. В таком случае прибор всегда будет наполнен водой и даже при выходе из строя автоматики ТЭН не перегорит.
Практика показывает, что электронагреватели используют для бассейнов до 12 – ти кубометров открытого типа и до 20 – ти кубометров закрытого типа.
Задача по поддержанию в бассейне необходимой температуры решается не так уж и просто. Формула для расчета времени нагрева воды не учитывает важную ее особенность – теплопотери при испарении. Из-за этого подогрев воды происходит длительнее, при всем при том, что, подогрев и без того занимает массу времени.
В связи с этим в проект включают вспомогательные средства для подогрева:
- термическое покрывало,
- покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
- использование системы солнечных батарей.
5. Тепловые насосы для подогрева воды
Тепловой насос предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.
Устанавливается вне помещения.
Достоинства
— очень простое подключение — достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.
— встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.
— установлены датчики и системы защиты: защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.
Выводы:
1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.
2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.
3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.
4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время
6. Порядок расчета времени работы теплообменника
Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):
t – искомое время в часах,
V – объем воды в бассейне в кубометрах,
T – требуемая разница температур в градусах,
P – заявленная мощность.
Пример расчета.
По этой формуле заранее посчитаем необходимое время нагрева вашего бассейна теплообменником заявленной мощности. Например, вода в бассейне 20 градусов, а требуется нагреть до 26 градусов, т.е. на 6 градусов, при объеме бассейна 30 кубометров и мощности теплообменника 6 кВт.
t = 1.16 * 30 * 6 / 6, t = 34,8 час.
7. Определение необходимой мощности нагревателя
Приведем несколько обобщенных формул для правильного подбора водонагревателя.
Тип и место использования водонагревателя | Значение требуемой мощности водонагревателя | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Тип и местонахождение бассейна | Значение параметра потери тепла Zu |
---|---|
Бассейн в помещении | 180 (Вт/м 2 ) |
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место) | 1000 (Вт/метр кв.) |
Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место) | 620 (Вт/метр кв.) |
Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место) | 520 (Вт/метр кв.) |
При расчете по этой формуле условно – 1 кг = 1 л.
Таким образом, мы рассмотрели современные устройства подогрева воды в бассейне. Они имеют разные принципы действия, форму, технические характеристики и цену. Выбор подходящего именно для своего бассейна за Вами, а также можете обратиться к специалистам в нашу компанию и получить крайне граммотную консультацию.
Источник