Подогрев вода для бассейна

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.

Норматив температуры воды для бассейнов

Плавательные и спортивные бассейны

Гидромассажные и спа-бассейны

Для исключения проблем с поддержанием необходимой температуры воды уже на этапе проектирования подбирают необходимое нагревательное оборудование. В статье мы поможем Вам освоиться с этой проблемой и выбрать подходящую модель по типу и мощности.

Устройства обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Установки различаются принципом получения тепла для нагрева.

Тип бассейна	Температура воды по нормативу (градус по Цельсию)

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.

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

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).

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.

Тип теплообменника	Особенности конструкции

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:

1. термическое покрывало,
2. покрытие стенок бассейна теплоизоляционным напылением,
3. использование системы солнечных батарей.

5. Тепловые насосы для подогрева воды

Тепловой насос предназначен охлаждать или обогревать воду в плавательном бассейне с помощью преобразования энергии атмосферного воздуха в тепло.

Устанавливается вне помещения.

Достоинства

— очень простое подключение — достаточно подключить воду и электропитание теплового насоса.

— встроенная система автоматически выставляет оптимальные режимы работы компрессора и вентилятора для получения максимального КПД, путём замера соотношения температуры воздуха и теплоносителя. Управление осуществяется цифровым пультом, есть несколько автоматических настроек работы поддержания температуры.

— установлены датчики и системы защиты: защита от малого и большого давления теплоносителя, датчик высокой температуры теплоносителя, датчик потока воды, система отключения при низкой температуре воздуха, система автоматического оттаивания.

Выводы:

1. Для нагрева воды в бассейне в основном используются водно-водяные теплообменники, электронагреватели и солнечные батареи. Последний вариант используется в основном в качестве дополнительного источника нагрева.

2. Выбор модели основывается на мощности нагревателя.

3. В бассейне с морской водой требуется нагреватель из антикоррозийных материалов.

4. Нагрев воды в бассейне занимает продолжительное время

6. Порядок расчета времени работы теплообменника

Оценим время работы теплообменника по нагреву бассейна. Для этого воспользуемся эмпирической формулой (без учета отклонений от имеющейся мощности и потерь тепла):

t – 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

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)

Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Расчет мощности нагревателя воды описан в разной литературе. Мы же будем использовать формулы из книги «Planung von Schwimmbadern» C. Saunus

Мощность теплообменника определяется из условий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Qs – мощность нагревателя (Вт)

V – объем бассейна (л)

C – удельная теплоемкость воды, C = 1,163 (Вт/кгК)

tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK – температура заполняемой воды (град. по Цельсию)

S – площадь зеркала воды (кв. метр)

Za – требуемое время нагрева

Zu – потери тепла (в час.)

Тип и место использования водонагревателя	Значение требуемой мощности водонагревателя

Тип бассейна и значение параметра потери тепла

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

Как нагреть воду?

Одним из базовых факторов, определяющих удобство и саму возможность пользования бассейном, является температура воды. Если она не соответствует установленным нормам, люди испытывают дискомфорт, а нередко и подвергаются опасности получить простудные заболевания.

Поэтому одной из первых забот владельцев становится задача — как нагреть воду в бассейне, чтобы обеспечить его комфортное пользование. Кроме этого, надо организовать не только эффективный, но и экономичный нагрев.

Как нагреть воду в бассейне, расскажем далее.

Основные правила

Для подогрева воды в бассейнах используются следующие температурные нормативы:

• для уличных бассейнов диапазон температур достаточно широк — 21-25°;
• для детей до 7 лет — 30-32°;
• для детей 7-12 лет — 29-30°;
• СПА и банные чаши — 15-30°.

Эти нормативы разработаны и применяются в общественных бассейнах. Они призваны обеспечить оптимальные условия для пользователей, хотя в каждом конкретном случае допускаются определенные коррективы. Для домашних или частных бассейнов эти правила носят рекомендательный характер.

Что влияет на нагрев?

Факторов, влияющих на нагрев воды в бассейне, несколько:

• тип бассейна (на улице или в помещении);
• размер чаши;
• тип нагревателя, его технические возможности;
• конструкционные особенности чаши (заглубленная или на поверхности, наличие утепления и т.п.).

В этом отношении выделяются уличные бассейны, которые бессмысленно нагревать выше 25°, так как активное испарение усложняет получение более высоких температур, возникают избыточные затраты на подогрев.

За сколько обычно прогревается вода в бассейне?

Как правило, первоначальный нагрев воды занимает 2-3 дня. Дальнейшие усилия направлены на поддержание требуемой температуры и происходят в непрерывном режиме.

Уличные бассейны греются несколько дольше из-за теплопотерь и суточных перепадов температур. Подробнее читайте здесь.

Как и с помощью чего подогревать?

Общая методика нагрева воды в бассейне:

1. Приобретение и установка нагревательного устройства.
2. Присоединение нагревателя к системе циркуляции бассейна. Устройство подключают в разрыв трубопровода после всех элементов обвязки (фильтра, насосов).
3. Подключение нагревателя с сети электропитания (если надо).

Солнечные коллекторы

Солнечный коллектор — это конструкция из трубок, установленных параллельно и соединенных по бокам обвязкой. Особенностью солнечных коллекторов является отсутствие необходимости подключения к системам питания (газ, электричество и т.п.) — подогрев производится за счет солнечной энергии.

Простота конструкции позволяет изготавливать солнечные коллекторы самостоятельно. Для этого используют полипропиленовые трубки с фитингами, спаянные или склеенные в конструкцию нужной величины. Для более эффективного нагрева ее красят в черный цвет и помещают в короб, также окрашенный черной краской.

Существуют конструкции в виде резиновых ковриков, в которых созданы спиральные каналы для прохода воды. Эти коллекторы эффективнее, но изготовить их самостоятельно сложнее. В продаже есть модели солнечных коллекторов от разных производителей:

Intex 28685

Резиновый коврик с каналами для прохода воды. Размеры — 1,2 × 1,2 м. Может использоваться в паре с насосом до 9000 л воды в час. Предназначен для подогрева воды в бассейнах объемом до 4,5 м3. Цена модели — 1900 руб.

Azuro Lux 800 Supreme

Выполнен в виде черной панели с конструкцией, напоминающей радиатор автомобиля. Для увеличения эффективности установлено поликарбонатное покрытие, создающее парниковый эффект. Размеры 119×79 см (площадь 0,94 м2). Предназначен для бассейна объемом до 19 м3, цена — 11000 руб.

Солнечные коллекторы имеют общий недостаток — они не могут работать ночью или в пасмурную погоду, что существенно ограничивает спрос на них. О солнечных коллекторах читайте тут, о моделях фирмы Интекс — здесь, как сделать его своими руками — тут.

Электроводонагреватели

Электронагреватели эффективны и отличаются стабильной работой, но они затратны, так как расход электроэнергии довольно высок, что отражается на счетах за свет. Как правило, для подогрева воды в больших чашах не используются. Популярные модели подогревателей воды:

Intex 28684

Предназначен для работы с насосами от 2000 до 9000 л/час. Напряжение питания — 220 В. Цена нагревателя — 7000 руб.

Bestway 58259

Мощность — 2,8 кВт. Средняя скорость нагрева воды — 1,5 градуса в час. Рекомендован для чаш объемом до 19000 л. Цена модели — 10000 руб.

Нагреватели подобного типа приобретают для нагрева воды в каркасных или надувных бассейнах. Подробнее об электронагревателях читайте в этой статье, как изготовить его своими руками — в этой.

Газовые нагреватели

Газовые нагреватели работают на проточном принципе — газовая горелка нагревает трубу по которой перемещается вода. Мощность подобных установок велика, эффективность обогрева — одна из самых высоких среди подобных устройств. Популярные модели:

Davey

Изделие французских инженеров, нагреватель обладает универсальными возможностями. Он подходит для нагрева воды в бассейнах, СПА-центрах, саунах и т.п. Цена — 241000 руб.

Вулкан

Рассчитан на работу в составе циркуляционной обвязки производительностью 2000-9000 л/час. Расход газа — 1,3-4,5 кг/ч. Есть плавная регулировка мощности. Цена — 54500 руб.

Интерес к газовым нагревателям сравнительно низок из-за необходимости получать соответствующие разрешения на использование газового оборудования. Подробнее о газовых нагревателях читайте здесь.

Дровяные

Дровяные водонагреватели экономичны и сравнительно безопасны. Они работают на принципе проточного нагрева воды в трубе, пропущенной внутри печной топки (принцип котла). Распространенные модели:

Fenix Maximus-1

Нагрев воды происходит в водяной рубашке, окружающей камеру сгорания и подключенной к циркуляционной системе (или к собственному насосу). Рекомендуется для чаш объемом до 15 м3. Цена — 28500 руб.

Hummer

Действует на принципе водяного котла, длина змеевика в камере сгорания — 17,6 м. Чаша объемом 1 м3 нагревается до 33° за 1 час. Стоимость — 27200 руб.

Дровяные нагреватели (печи) эффективны и экономичны, но возможность использовать топки с открытым огнем отпугивает многих пользователей. Из противопожарных соображений такие конструкции применяются реже, чем заслуживают.

Что собой представляют дровяные нагреватели, читайте здесь, как сделать его своими руками — тут.

Проточные

Согреть воду помогут проточные нагреватели. Они представляют собой элементы циркуляционной системы бассейна, оснащенные емкостью с установленными в ней нагревательными элементами. Популярные модели:

Elecro Flowline 2

Современные устройства с титановыми ТЭНами специальной конструкции. Во время работы они создают спиралеобразную траекторию потока, что исключает образование накипи. Мощность приборов от 6 до 18 кВт, рабочее напряжение 220 В (модели по 6 кВт) или 380 В (модели большей мощности). Цена — 21000 руб.

Pahlen 141601-2

Нагреватель мощностью 6 кВт, рассчитанный на работу с чашами до 18 м3. Рабочее напряжение — 380 В. Цена — 15000 руб.

Название «проточные» в данном случае следует рассматривать как собственное наименование группы устройств, так как все водонагреватели для бассейнов действуют на проточном принципе. Что собой представляют проточные нагреватели, читайте в этой статье.

Тепловой насос

Тепловой насос — это конструкция, представляющая собой «холодильник наоборот». Здесь полезным элементом является плечо конденсации, а не испарения, как это реализовано в обычном холодильнике. Режим работы теплового насоса зависит от окружающих условий, что снижает интерес пользователей к подобным устройствам. Они дороги и малоэффективны. Модели:

Fairland SHP03

Предназначен для подогрева воды в чашах до 10000 л. Используется на детских, каркасных бассейнах, в связке со СПА. Цена модели — 49000 руб.

BRILIX XHPFD 100

Установка мощностью 9 кВт предназначена для работы с чашами до 40 м3. Устанавливается путем врезки в систему фильтрации после фильтра, но до устройств дозирования. Цена — 172000 руб.

Тепловые насосы нуждаются в периодическом обслуживании и расходуют много энергии, поэтому спросом в нашей стране не пользуются. Конструкция требует температуры воздуха в пределах 10-43°.

Теплообменник

Это специфическая конструкция нагревателя, не требующая подключения к системе электроснабжения.

Теплообменники отличаются высокой мощностью и эффективностью, используются, чтобы прогреть воду в больших чашах. Популярные модели:

AquaViva HE 60

Мощность модели — 60 кВт. Производительность вторичного контура — 15 м3/час. Цена — 14800 руб.

Акватехника АТ 14.02М

Трубчатый теплообменник вертикального типа мощностью 55 кВт. Обладает универсальными возможностями и может быть подключен к бассейну любого типа. Цена — 15600 руб.

Теплообменники подбирают из расчета 1 кВт мощности на 1 м3 воды. То есть, при мощности 60 кВт установка может работать с чашами до 60 м3.

Кипятильник

Кипятильник — это самый первый способ нагрева воды в бассейне, приходящий в голову неопытным владельцам. Однако это и самый неэффективный способ, поскольку мощность этого устройства слишком мала для работы в больших емкостях. Максимум, что можно нагреть — детскую чашу объемом 200-400 л, и то при использовании мощного кипятильника.

Можно ли нагреть воду в бассейне кипятильником, расскажет эта статья.

Улитка из шланга

Улитка из шланга работает на том же принципе, что и солнечный коллектор — берется длинный черный шланг и сворачивается в спираль. Затем его концы подключают в разрыв системы циркуляции. Пока вода движется по улитке, она успевает подогреваться от солнечных лучей.

Покупать такой нагреватель в магазине нецелесообразно, так как его стоимость в любом случае будет во много раз выше, чем цена обычного садового шланга и резинового коврика-подложки.

Змеевик

Сам по себе змеевик не является нагревателем. Это элемент установки, форма которого позволяет максимально компактно уложить трубу большой длины. Как правило, змеевик устанавливают либо в емкость с теплоносителем (горячей водой из газового, дровяного или электрического котла), или прямо в камеру сгорания газового или дровяного обогревателя.

Обычно, змеевики используют в самодельных конструкциях, но и в стандартных теплообменниках этот элемент используется достаточно часто. Он оптимален, позволяет сосредоточить большой объем воды в одном месте, увеличить время прохождения потока через нагретую область.

Как изготовить и использовать змеевик для нагрева воды в бассейне, читайте здесь.

Специальные коврики

Коврик-нагреватель — это электрический прибор, представляющий нагревательную спираль, сложенную плотной змейкой и вшитую в диэлектрическую ткань. Сверху на него одет защитный тканевый чехол, увеличивающий прочность коврика. Для нагрева воды его укладывают под бассейн небольшого размера (каркасный или надувной).

Кроме этого, есть коврики для нагрева воды от солнечного тепла, представляющие собой разновидность солнечных коллекторов. Популярные модели:

Тепломакс

Размеры — 100, 150 или 200 см × 53 см. Мощность соответственно 0,9, 1,5 и 1,8 кВт. Напряжение питания — 220 В. Цена —1800 руб.

Bestway 58423

Резиновый коврик с вплавленным в плоскость шлангом, уложенным змейкой или спиралью. Дина — 171 см, ширина — 110 см. Цена — 5400 руб.

Использование подобных ковриков целесообразно только для подогрева воды в небольших чашах до 3 м в диаметре. Иначе из-за большой площади испарения воды, поднять температуру в бассейне не удастся.

О солнечных ковриках читайте тут.

Термопокрывало

Пузырьковая пленка, уложенная на водную поверхность, получает энергию от солнечных лучей и отдает ее слоям воды. Это еще один вариант конструкции солнечного коллектора. Рекомендуемые модели:

Intex 29023

Диаметр — 457 см. Форма — круглая. Цена — 3600 руб.

Bestway 58241

Диаметр — 305 см. Материал — полиэстер. Цена — 2000 руб.

Подобные покрывала хороши своей универсальностью — помимо подогрева (довольно слабого), они защищают воду от мусора и снижают испарение, сохраняя тепло.

Самодельные нагреватели

Стоимость заводских моделей нагревателей часто не позволяет владельцам приобретать их. Особенно это касается каркасных или надувных чаш. Если цена нагревателя в несколько раз выше стоимости самого бассейна, тратить такие суммы нецелесообразно. Проще изготовить нагреватель самостоятельно.

Обзор нагревателей для бассейна фирмы Бествей представлен в этой статье, фирмы Интекс — в этой. Какой нагреватель лучше, согласно мнениям пользователей, читайте здесь.

Как нагреть воду в уличном бассейне своими руками, расскажет эта статья, как лучше прогреть — эта, без использования электричества — эта.

Подогрев воды зимой

Подогрев воды в бассейне в зимнее время ничем не отличается от летнего режима, если чаша находится в помещении.

Однако уличный бассейн требует использования мощной системы подогрева, работающей круглосуточно. Здесь нужны производительные и эффективные нагреватели (газовые или электрические), позволяющие поддерживать температуру воды в заданных пределах (22-25°).

Необходимо учитывать, что подогрев воды зимой возможен только в усиленных чашах, с прочными стенками и днищем. Это важно, так как система нагрева может дать сбой, и вода замерзнет. Лед начнет расширяться и разорвет слабую конструкцию.

Как можно ускорить процесс?

Для ускорения нагрева воды необходимо увеличить мощность нагревателя (или установить дополнительное устройство). Кроме этого, можно прекратить испарение воды, уложив на ее поверхность покрывало.

Какие способы не подойдут?

К наиболее бесполезным и даже опасным способам следует отнести использование кипятильника или других маломощных нагревателей. Они не могут выдать необходимую мощность, но представляют опасность для материала чаши, особенно для каркасных и надувных бассейнов.

Теплоизоляция для сохранения тепла

Теплоизоляция — еще один способ защитить чашу от утечек тепловой энергии. Для заглубленных бассейнов теплоизоляция имеет критическое значение — если во время строительства утеплитель не установили, нагревать воду будет очень сложно и дорого.

Для каркасных или надувных бассейнов рекомендуется укладывать теплоизолирующий слой из пеноплекса на площадку с использованием теплой подложки. Полезно также установить бортики вокруг чаши, предохраняющие ее от ветра.

Заключение

Нагрев воды в бассейне — необходимая, но дорогая и технически сложная процедура. Простые и дешевые методы не дадут ожидаемого результата, а некоторые виды нагревателей вовсе не смогут работать в российских климатических условиях (например, тепловые насосы).

Выбирать надо эффективные и производительные нагреватели. Можно изготовить их самостоятельно, если есть опыт и навыки работы с инструментами. Тогда нагреватель будет более экономичным, при необходимости его можно перенастроить или переделать.

Источник