Как нагреть воду в бассейне

Газовый нагреватель

Как говорилось выше, подключение напрямую к котлу чревато дорогостоящим ремонтом. На этот случай были разработаны специальные теплообменники. Они представляют собой небольшую колбу, которая через коллектор подключается к системе отопления. В ней по змейке циркулирует горячая вода. Благодаря насосу, который установлен возле бассейна, жидкость из него подается в эту гильзу, где происходит обмен.

Теплообменник

Статью можно использовать как практическое руководство для сборки конкретного нагревателя или как подсказку для собственных разработок. Уверены, что у вас получится собрать производительный агрегат.

Особенности монтажа устройства

Порядок подключения теплового насоса для бассейна зависит от особенностей конкретной модели. Поэтому перед началом работ следует внимательно изучить инструкцию изготовителя и точно соблюсти изложенные в ней требования и рекомендации. Обычно промышленные модели поставляются уже в собранном виде и с набором необходимых для установки комплектующих.

Схема функционирования теплового насоса, подключенного к бассейну:

  1. Тепловой насос для бассейна
  2. Дистанционное устройство управления
  3. Чистая вода для бассейна
  4. Циркуляционный насос
  5. Байпас (обводной канал) и регулировочные клапаны
  6. Труба подачи воды из бассейна
  7. Фильтр

В ходе подключения понадобится установить пару труб, а также обеспечить электропитание. В систему обслуживания бассейна нагреватель устанавливают таким образом, чтобы он располагался после системы фильтрации и перед хлоратором.


Как показано на этой схеме, тепловой насос следует подключать после фильтра для воды, но перед устройством для ее хлорирования


Для установки воздушного теплового насоса необходимо выбрать достаточно просторное место, которое следует защитить от воздействия внешних факторов, например, с помощью навеса

Место для установки такого оборудования должно соответствовать следующим требованиям:

  • хорошая вентиляция;
  • отсутствие препятствия для передвижения воздушных масс;
  • удаленность от открытого огня и других источников тепла;
  • защита от воздействия внешних факторов окружающей среды: осадки, падающий сверху мусор и т.п.;
  • доступность для технического обслуживания и необходимого ремонта.

Чаще всего тепловой насос устанавливают под навесом. Ради дополнительной защиты можно установить пару боковых стен, однако они никак не должны препятствовать воздушному потоку, который нагнетается вентиляторами.

Насос монтируют на металлической раме, основание должно быть строго горизонтальным. Это позволит минимизировать такие проблемы как вибрация и шум при работе прибора, а также защитит устройство от поломок.


Воздушный тепловой насос следует устанавливать на прочном и строго горизонтальном основании. Это позволит снизить вибрацию при его работе и уменьшить количество шума

При монтаже теплового насоса и подключении его к системе важно убедиться, что все его элементы чистые. Не помешает проверить и внутреннюю поверхность труб, с помощью которых осуществляется подключение

Все места соединения труб, по которым циркулирует вода, должны быть тщательно загерметизированы и проверены на наличие протечек. Чтобы вибрация от теплового насоса во время его работы не передавалась остальной системе, имеет смысл рассмотреть вариант подключения с использованием гибких шлангов.

Рядом с бассейном обычно сохраняется высокий уровень влажности, и вероятность контакта электрооборудования с водой существенно возрастает. Поэтому необходимо тщательно заизолировать все места электрических контактов, дополнительно защитив их от возможного контакта с влагой.

В схему подключения теплового насоса к электропитанию в обязательном порядке необходимо включить автоматические выключатели, которые снабжены датчиками, реагирующими на повышение температуры. Понадобятся также устройства защиты, которые предотвратят утечку тока.

Все токопроводящие узлы следует в обязательном порядке заземлить. Для подключения кабелей, как силовых, так и контрольных, понадобятся специальные клеммники. В инструкции производителя обычно указано необходимое сечение электрокабелей, через которые можно выполнять подключение оборудования к электропитанию.

Этих данных необходимо придерживаться. Сечение кабеля может быть больше рекомендованного, но никак не меньше.

Теплопотери бассейна

Для выбора мощности источника тепла – необходимо рассчитать теплопотери бассейна. Конечно, такой расчет должен производиться инженером-теплотехником, но, для общего понятия порядка цифр, приведем эмпирическую таблицу теплопотерь бассейна. С ее помощью Вы с легкостью сможете определить необходимую мощность источника тепла:

Тип бассейна Тепловые потери с 1м2 бассейна при различных температурах воды, Вт*час/м2
20 °С 24 °С 28 °С
Закрытый бассейн (температура в помещении 23 °С) 90 165 265
Закрытый бассейн (температура в помещении 25 °С) 65 140 240
Закрытый бассейн (температура в помещении 28 °С) 50 100 195
Открытый бассейн с накрытием 100 150 200
Открытый бассейн без накрытия (защищенное от ветра положение) 200 400 600
Открытый бассейн без накрытия (незащищенное от ветра положение) 450 800 1000

Следует отметить, что первоначальный нагрев бассейна может занять несколько суток, поэтому не следует переживать в случае длительного первоначального прогрева бассейна.

Варианты источников тепла для нагрева бассейна

Рассмотрим основные источники тепла для нагрева бассейна и сравним их технико-экономические показатели:

Источник тепловой энергии Энергоноситель Плюсы Минусы
Тепловой насос (тариф «Электроотопление») воздух / электричество
  • Автономность
  • Эффективность
  • Экономность
Тепловой насос (тариф «Электроотопление») грунт-вода / электричество
  • Автономность
  • Эффективность
  • Экономность
 
  • Большие первоначальные капиталовложения
  • Сложность монтажа и обслуживания
Тепловой насос (стандартный тариф) воздух / электричество
  • Автономность
  • Эффективность
  • Экономность
Тепловой насос (стандартный тариф) грунт-вода / электричество
  • Автономность
  • Эффективность
  • Экономность
  • Большие первоначальные капиталовложения 
  • Сложность монтажа и обслуживания
Газовый котел газ природный
  • Автономность
  • Эффективность
  • Большие затраты на содержание бассейна
  • Опасность взрыва газа
Котел на твердом топливе дрова дубовые
  • Большие затраты на содержание бассейна
  • Сложное техническое обслуживание
древесные пеллеты
  • Большие затраты на содержание бассейна
  • Сложное техническое обслуживание 
уголь
  • Большие затраты на содержание бассейна
  • Сложное техническое обслуживание
Электрокотел (тариф «Электроотопление») электроэнергия
  • Эффективность
  • Автономность 
Электрокотел (стандартный тариф) электроэнергия
  • Эффективность
  • Автономность
Солнечные коллекторы  солнце
  • Эффективность
  • Автономность
  • Экономность

Солнечные коллекторы – выгодны для бассейнов открытого типа, когда бассейн эксплуатируется летом и в межсезонье. В сочетании с резервным источником тепловой энергии – отличное решение для обеспечения комфортной температуры воды в бассейне.

Электрокотел – очень высокие эксплуатационные затраты не позволяют рекомендовать этот тип обогрева для бассейна.

Газовый котел – компромиссное решение, но эксплуатационные затраты все же тоже велики, поэтому с учетом остальных недостатков – не рекомендуется для обогрева бассейна.

Котел на биомассе (дрова, пеллеты) – этот вариант не столь экономичен, сколько более сложен в обслуживании, поэтому, человек, который обустроил бассейн вряд ли захочет тратить свое драгоценное время на постоянное обслуживание котла. Исходя из вышеперечисленного – не рекомендуется для обогрева бассейна.

Тепловой насос – отличное решение для нагрева бассейна. Автономность – Вы можете запустить тепловой насос со смартфона и к Вашему прибытию тепловой насос подымет температуру в бассейне до более комфортной. Не нужно ничего чистить и проверять, все работает автоматически, плюс ко-всему это намного дешевле чем отопление газом, дровами или электричеством. Может использоваться для нагрева как крытых, так и открытых бассейнов. Для открытых бассейнов рекомендуем сочетание солнечных коллекторов и теплового насоса, так как в основное время эксплуатации — летом, будут работать только солнечные коллекторы. Поэтому содержание бассейна будет практически бесплатным в солнечные дни, а когда солнца не будет — подстрахует тепловой насос и Вы всегда сможете окунуться в теплую воду своего бассейна утром, днем и вечером.

Виды водонагревателей

Перед тем как выбрать подходящий водонагреватель, нужно узнать, какие бывают виды этого устройства. В большинстве случаев специалисты разделяют все модели на 4 категории, в зависимости от типа используемой энергии для нагрева воды. В каждой из них присутствуют аппараты, обладающие большим количеством достоинств и минимумом недостатков.

Классификация ВБ:

Электрические. Устройства этого типа являются наиболее часто используемыми. Они максимально просто устанавливаются в систему нагрева, расходуют мало электроэнергии, а также отличаются лёгкостью управления и ухода. Такие аппараты плохо справляются с большими объёмами воды. Из-за этого их используют, преимущественно, владельцы небольших домашних бассейнов. Ещё одной особенностью электрических моделей является универсальность, позволяющая устанавливать их на улице и в помещении.
Теплообменные. Такие водонагреватели также пользуются популярностью у владельцев частных домов. Они работают от системы домашнего отопления, к которой подключаются несколькими способами. Теплообменные аппараты требуют наличие дополнительного оборудования. Они расходуют довольно много энергии и нуждаются в регулярном уходе

При этом данные ВБ способны нагревать большие объёмы воды, что важно для владельцев габаритных бассейнов.
Тепловые. Модели этого типа используются довольно редко

Они требуют сложного монтажа, но тратят сравнительно мало энергии на работу насоса, который отвечает за циркуляцию воды из бассейна к теплообменнику и обратно. Благодаря последней особенности значительно снижаются затраты электроэнергии или любого другого вида топлива. Также к преимуществам относят высокую скорость нагрева и экологичность всего процесса.
Солнечные. Если не хотите тратить деньги на нагрев воды, то специалисты рекомендуют применять солнечные нагреватели. Они используют энергию ближайшей к нам звезды, за которую не придётся платить деньги. Также к преимуществам аппаратов этого вида относят экологичность, практичность и эффективность. Среди недостатков выделяют отсутствие возможности нагрева воды ночью, а также снижение КПД оборудования в пасмурные дни.

Что такое тепловой насос для отопления частного дома? Как работает?

Специальное устройство, которое способно извлекать тепло из окружающей среды называется тепловой насос.

Применяются такие приборы в качестве основного или дополнительного метода обогрева помещений. Некоторые устройства также работают на пассивное охлаждение здания — при этом насос применяется как для летнего охлаждения, так и для зимнего обогрева.

В качестве топлива используется энергия окружающей среды. Такой обогреватель извлекает тепло из воздуха, воды, грунтовых вод и так далее, поэтому это устройство относят к классу возобновляемых источников энергии.

Важно! Для работы таких насосов требуется подключение к электросети. В состав всех тепловых аппаратов входит испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан

В зависимости от источника тепла различают водяные, воздушные и другие устройства

Принцип действия очень похож на принцип работы холодильника (только холодильник выбрасывает горячий воздух, а насос поглощает тепло)

В зависимости от источника тепла различают водяные, воздушные и другие устройства. Принцип действия очень похож на принцип работы холодильника (только холодильник выбрасывает горячий воздух, а насос поглощает тепло)

В состав всех тепловых аппаратов входит испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан. В зависимости от источника тепла различают водяные, воздушные и другие устройства. Принцип действия очень похож на принцип работы холодильника (только холодильник выбрасывает горячий воздух, а насос поглощает тепло).

Большинство приспособлений работают как при положительных, так и при отрицательных температурах, однако КПД устройства напрямую зависит от внешних условий (т. е. чем выше температура окружающей среды, тем мощнее будет устройство). В общем случае прибор работает следующий образом:

  1. Тепловой насос вступает в контакт с окружающими условиями. Обычно аппарат извлекает тепло из земли, воздуха или воды (в зависимости от типа устройства).
  2. Внутри прибора установлен специальный испаритель, который заполнен хладагентом.
  3. При контакте с внешней средой хладагент закипает и испаряется.
  4. После этого хладагент в виде пара поступает в компрессор.
  5. Там он сжимается — благодаря этому серьёзно повышается его температура.
  6. После этого разогретый газ поступает в систему отопления, что приводит к нагреванию основного теплоносителя, который и используется для отопления помещений.
  7. Хладагент понемногу охлаждается. В конце он превращается обратно в жидкость.
  8. Потом жидкий хладагент поступает в специальный клапан, который серьёзно понижает его температуру.
  9. В конце хладагент вновь попадает в испаритель, после чего цикл нагрева повторяется.

Фото 1. Принцип работы теплового насоса типа грунт-вода. Синим цветом показан холодный теплоноситель, красным — горячий.

Преимущества:

  • Экологичность. Такие устройства относятся к возобновляемым источникам энергии, которые не загрязняют атмосферу своими выбросами (тогда как в случае использования природного газа образуются вредные парниковые испарения, а для производства электроэнергии часто применяется сжигание угля, из-за чего также загрязняется воздух).
  • Хорошая альтернатива газу. Тепловой насос идеально подойдёт для отопления помещений в случаях, когда использование газа затруднительно по тем или иным причинам (например, когда дом находится вдали ото всех основных инженерных сетей). Насос также выгодно отличается от газового отопления тем, что для установки такого прибора не требуется получать государственное разрешение (но при бурении глубокой скважины его все же придётся получить).
  • Недорогой дополнительный источник тепла. Насос идеально подойдёт в качестве дешёвого вспомогательного источника питания (оптимальный вариант — применение газа зимой и насоса — весной и осенью).

Недостатки:

  1. Тепловые ограничения в случае использования водяных насосов. Все тепловые аппараты хорошо функционируют при положительных температурах, тогда как в случае работы при отрицательных температурах многие насосы перестают работать. В основном это связано с тем, что при этом вода замерзает, что делает невозможным её применение как источника тепла.
  2. Могут появиться проблемы с устройствами, которые в качестве тепла используют воду. Если для нагрева применяется вода, то потребуется найти её стабильный источник. Чаще всего для этого следует пробурить скважину, благодаря чему расходы на монтаж устройства могут возрасти.

Внимание! Насосы обычно стоят в 5—10 раз дороже газового котла, следовательно использование таких приборов в целях экономии в ряде случаев может быть нецелесообразно (чтобы насос окупился, потребуется подождать несколько лет)

Заводские дровяные котлы

Подогрев бассейна.

Приборы для обогрева бассейна дровами можно свободно купить в магазинах, как онлайновых, так и офлайновых. Принцип работы таких обогревателей не слишком затейлив. Сначала в трубу в виде змеевика попадает порция воды. В ходе прохождения через змеевик она нагревается (змеевик прокаливается огнём от горения дров), а затем возвращается в бассейн. Данный цикл, благодаря работе циркуляционного насоса, повторяется вновь и вновь, пока не будет достигнута оптимальная температура. Также заводские дровяные котлы могут быть укомплектованы дополнительными важными элементами — термометром, сливными кранами, нарезкой на входном и выходном отверстии и так далее.

Сейчас в продаже можно увидеть как очень компактные, так и очень большие модели дровяных котлов для бассейна — последние имеют высоту около метра, а вес змеевика в них достигает сотни килограмм. Мощность подобных установок порой дотягивает до 35 киловатт. Количество витков в змеевике, в зависимости от модели, тоже может быть разным — от 4 до 25.

Дровяной котел.

Дровяные обогреватели удобны в эксплуатации, способны обработать значительные объёмы воды и не требуют какого-то сложного обслуживания. Владельцу даже, скорее всего, не придётся ремонтировать такие агрегаты — они практически не выходят из строя и служат верой и правдой десятки лет.

Дровяные котлы дают возможность долго поддерживать одинаковую температуру в бассейне и регулировать скорость нагрева. По сути, такой котёл работает автономно, его можно переносить в любое место и не нужно подключать к электрокоммуникациям и водопроводу.

Есть лишь одно очевидное условие — нужно под рукой иметь дрова в достаточном количестве. Приоритет в данном случае должен отдаваться сухим дровам. Влажные дрова приводят к образованию конденсата в дымоходе и к коррозии металлических деталей. В качестве топлива можно использовать и уголь, который горит даже дольше дерева. Но как бы там ни было, владельцу всё равно придётся периодически убирать отходы, остающиеся после горения — золу, пепел, сажу.

Есть у дровяных котлов и другой минус: их постоянно нужно держать под контролем, поддерживать огонь и не давать ему затухнуть. Процесс подачи дров в топку не автоматизирован, и это придётся делать вручную.

Как самостоятельно собрать дровяной котёл?

Преимущество покупных котлов состоит в том, что они эстетично выглядят, а значит, не подпортят внешний вид участка. Если же этот фактор не имеет решающего значения, можно сделать дровяной котёл для отопления бассейна самостоятельно.

Прежде всего надо взять герметичный бак из высокопрочного металла, например, из меди, титана или стали, объёмом не более двухсот литров. Если такого бака в наличии нет, можно сварить его из подходящих заготовок. Далее следует закрепить внутри бака полую трубку-змеевик.

К змеевику, посредством специальных хомутов, крепятся резиновые огородные шланги или ПВХ-трубы, по которым будет происходить забор воды и её подача обратно в бассейн. Для прогонки воды из бассейна через змеевик, необходимо использовать насос. Причём насос должен обладать достаточной мощностью, чтобы не допустить кипения влаги.

В простейших «самоделках» обычно нет дымохода, искрогасителя, зольника и колосниковой решётки (так называется решётка с щелями, которая изготавливается обычно из чугуна и на которой располагается горящее топливо). Однако встречаются и более совершенные самодельные модели, которые имеют все эти атрибуты.

Сезонный солнечный подогрев для бассейна

Обеспечить себя теплой водой с минимальными финансовыми затратами поможет звезда по имени солнце. Созданный своими руками источника тепла, окупается уже в первый день включения.

К примеру, если подогрев и отопление в доме выполнен на основе гелиосистемы, можно просто подключить к ней закрытый или открытый бассейн.

Помимо этого, применение в практических целях энергии светила имеет ряд других преимуществ:

  • Если в регионе солнечные дни чередуются с пасмурными, можно установить солнечный коллектор;
  • Подбирается он с учетом объема чаши бассейна;
  • Экологическая безопасность;
  • В отличие от традиционных видов топлива, обогреватель на основе солнечного света не является источником пожарной опасности.

Экологично, безопасно и выгодно – 3 кита солнечной энергетики. С установкой справится даже новичок, благодаря чему можно сэкономит на подрядчиках. Помимо этого, нагрев происходит равномерно, что исключает деление воды на холодные и теплые зоны. Если погода за окном даже летом подбрасывает сюрпризы, необходимо установить солнечный коллектор.

Какой тепловой насос лучше

Выбрать насос можно посредством изучения собственных потребностей. Достаточно просто проанализировать, в каких условиях будет применяться аппарат. Специалисты портала ВыборЭксперта подобрали модели для различных случаев использования. Более подробно о предназначении каждой из них:

  • Stiebel Eltron WPW 13 Set – подходит для использования в небольших жилых домах.
  • Daikin EGSQH10S18A9W – большое и мощное устройство, способное поддерживать тепло в крупных постройках.
  • Cooper&Hunter Ch-S09ftxla-Ng Arctic Inverter – агрегат для домов, поддерживающий комфорт в любое время года.
  • Gree U-Crown Dc Inverter Gwh09ub-K3dna4f – многофункциональная модель, позволяющая гибко настроить условия в помещении.
  • Fairland AHP10A – шумный, но очень мощный аппарат для больших зданий.
  • Kitano KSF-Genso-12E – большая дорогая модель, которая предназначена для обогрева крупных объектов.
  • Hitachi RAS-2WHVNP – небольшой насос для использования в домах, имеющий функцию охлаждения.
  • Panasonic WH-SQC12H9E8 – удобный, тихий вариант для жилых домов.
  • Mitsubishi Heavy Industries HMS140V1 – мощное устройство для домов, расположенных в регионах с холодным климатом.

После тщательного изучения популярнейших моделей обогревательного оборудования были выбраны лучшие тепловые насосы. Каждый из них отлично подходит для использования в определённых условиях, что позволяет покупателю выбрать нужное устройство для себя.

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.

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.

При выборе важно не забывать, что реальная мощность теплообменника напрямую зависит от разницы температур в обоих контурах и от максимального значения нагрева. При меньшем перепаде температур выходная мощность так же меньше и наоборот.. Сопротивление току воды следует учитывать при выборе циркуляционного насоса, притом совместно с фильтрующей станцией, сопротивлением труб, форсунок и всех остальных элементов обвязки

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.

Разновидности тепловых насосов для обогрева воды

Источниками тепла для данных агрегатов могут выступать три среды: воздух, вода и грунт. Эти отличия и лежат в основе классификации тепловых насосов.

Тепловые насосы системы воздух-вода

Тепловой насос воздух-вода

Эта разновидность теплонасосов является самой простой и в то же время обладает самой низкой эффективностью. Внешний блок таких агрегатов представляет собой корпус с испарителем, оснащенный системой принудительного нагнетания воздуха. Вентилятор доставляет воздух к системе каналов с фреоном и далее происходит уже описанный процесс теплопередачи.

Основным недостатком таких агрегатов является высокая степень зависимости их производительности от температуры окружающего воздуха. Основная масса моделей может эффективно вырабатывать тепло при температуре воздуха до минус 15 градусов по Цельсию. Однако существуют модели, чей предел рабочих температур опускается до минус 32 градусов по Цельсию.

Тепловые насосы системы вода-вода

Эффективность таких агрегатов превосходит воздушные тепловые насосы по той причине, что используемая в качестве источника тепла вода всегда положительной температуры. Для этого теплообменник систем вода-вода погружается на дно водоема ниже уровня его замерзания. Такие агрегаты по эффективности сопоставимы с системами грунт-вода, но более просты в монтаже.

Для их установки не требуется бурить скважины, необходимо лишь наличие водоема, непромерзающего до самого дна. В качестве источника тепла могут быть также использованы грунтовые воды, в данном случае без земельных работ уже не обойтись.

Однако использование таких установок сопряжено с определенными рисками. В долгосрочной перспективе существует вероятность пересыхания водоема, либо обмеление его до такой степени, что в период морозов он начнет промерзать до самого дна. Грунтовые воды теоретически тоже могут уйти. В таком случае эффективность тепловых насосов системы вода-вода сводится на нет.

Тепловые насосы системы грунт-вода

Такие теплонасосы также именуются геотермальными. Как видно из названия, источником тепловой энергии для них является грунт. Они превосходят по эффективности воздушные тепловые насосы по причине аналогичной системам вода-вода. Процесс теплообмена в таких системах происходит ниже уровня замерзания грунта.

Эти агрегаты наиболее сложны в монтаже по сравнению с другими тепловыми насосами. Их установка почти всегда предполагает использование спецтехники для бурения скважин, что также влечет за собой дополнительные расходы. В свою очередь данные системы являются наиболее надежными.

Несмотря на то, что источник тепла, используемый системами грунт-вода всегда положительной температуры, эффективность теплообмена у них может варьироваться. Она зависит главным образом от показателей теплоотдачи грунтов. Наиболее подходят в этом плане твердые каменные породы. Напротив наименьшей эффективностью обладают песок и аналогичные сухие грунты.

Что нужно знать при выборе теплообменника

Теплообменник представляет собой спираль, расположенную в металлической емкости. Чем больше витков и спиралей, тем быстрее происходит прогрев воды. Как подобрать теплообменник для бассейна? Конечно, скорость прогрева воды зависит еще и от других факторов:

  • Погодных условий.
  • Объема чаши.
  • Изначальной температуры воды в бассейне.

Поэтому при выборе теплообменника, необходимо это учитывать.

Например, 6 витков нагревают 1 куб воды за час. А 25 витков за один час нагреют 5 кубов. Сам теплообменник, по своей сути, воду не нагревает. Змеевик прогоняет теплоноситель от контура к контуру. Газовый теплообменник устанавливается поверх трубы подачи. Подогрев бассейна теплообменником осуществляет теплоноситель. А жидкость газовое или дровяное оборудование. Сегодня газовое отопление считается самым экономичным, поэтому газовые теплообменники становятся очень популярными.

Подключение теплообменника в бассейне происходит к отопительной системе дома. Установка должна иметь два котла для отопления дома и для отопления воды в бассейне. Это поможет отключать дом от теплоснабжения в не сезон. Устанавливают теплообменник до системы очищения химическими препаратами, но после помпы и фильтра. При запуске теплообменник стоит на минимальных оборотах. Нет необходимости резко увеличивать температуру, так как это не принесет результата. Слишком большая разница между холодной водой в бассейне и высокой температурой в теплообменнике, может вывести его из строя. Пусть нагрев воды будет медленным, но результативным. Умным вариантом было бы уложить теплый пол при строительстве бассейна. Тогда тепло было бы равномерно распределено по всему периметру.

Сделать теплообменник для бассейна своими руками невозможно. Это дорогостоящий аппарат, который используют в бассейнах загородных домов обеспеченных людей или клубов. Качественно установить теплообменник может только специалист. Но самодельные обогреватели, которыми можно отопить небольшие бассейны соорудить можно. К таким относятся “печки-буржуйки” с насосом и шлангами для циркуляции воды. Печку можно топить дровами, углем или любым горюче смазочным материалом.

Теплообменник воды в бассейне можно применить с комбинированной конструкцией, когда в теплообменник встраиваются тэны. Или дополнить систему проточным нагревателем. Для более быстрого прогрева необходимо использовать сразу все системы, когда вода достигнет необходимой температуры можно оставить теплообменник для поддержания комфортной температуры.

Самодельные установки

Агрегат, добывающий тепло из окружающей среды, можно создать самому, если взять за основу бытовой холодильник или кондиционер. Рассмотрим подробнее, как смонтировать тепловой насос своими руками. Подходящей альтернативой отоплению загородного дома послужит такая система, поскольку она не требует дорогостоящего подключения к газовой сети или постоянной заботы о покупке и доставке топлива.

Теплонасос из холодильника

Использование холодильника в качестве базиса для изготовления теплового насоса напрашивается по очевидной причине — конструкция агрегата включает такой ключевой элемент как компрессор.

На первом этапе работ следует изготовить конденсатор в виде емкости с теплообменным контуром в виде змеевика. Самодельный контур для циркуляции теплообменника лучше всего выполнить из тонкой медной трубки, предназначенной для монтажа инженерных сетей. Толщина стенки должна составлять не менее 1 мм. Трубку наматывают ровными витками на цилиндрический предмет подходящего диаметра. Затем готовый змеевик снимают с цилиндра. Для жесткости поверх витков змеевика можно установить перфорированные алюминиевые уголки, чтобы с равным шагом фиксировать витки к их отверстиям.

Тепловой насос из холодильника

Самодельный конденсатор представляет собой емкость из прочного материала, устойчивого к высоким температурам. Лучше всего выбрать бак из нержавеющей стали емкостью порядка 100 литров. Чтобы в ходе монтажа змеевик не деформировался, рекомендуется разрезать резервуар, установить туда контур, и сварить разрезанную емкость обратно. При этом в баке следует прорезать выходные отверстия для концов змеевика — сверху и снизу. В отверстия ввариваются резьбовые патрубки.

На следующем этапе необходимо установить компрессор от старого бытового холодильника. Предварительно проверьте его исправность. Компрессор монтируют на стену помещения при помощи кронштейнов, и рядом с ним устанавливают остальное оборудование.

Трубы внутреннего контура заводят в испаритель — пластиковую емкость, объем которой должен соответствовать объему конденсаторного бака. Внутрь испарителя ставят змеевик из трубы, диаметр которой составляет ¾ дюйма. Для монтажа водяного контура применяются трубы ПВХ. На заключительном этапе систему заправляют фреоном — это должен сделать специалист, располагающий соответствующим оборудованием.

Тепловой насос из холодильника способен обогревать небольшое помещение или постройку — гараж, мастерскую.

Теплонасос из кондиционера

Самодельный тепловой насос из кондиционера изготавливается несколькими способами. К особенностям кондиционера можно отнести схожесть принципов его работы с функционированием теплового насоса. Но есть и ряд отличий, в том числе касающийся температурного режима работы — сплит-системы не приспособлены для функционирования при низких температурах. Чтобы из кондиционера выполнить тепловой насос, требуется самостоятельно модифицировать имеющуюся конструкцию.

Работа теплонасоса из кондиционера

Способ 1. Наружный блок кондиционера меняют местами с внутренним, в котором расположен испаритель. Функция испарителя в тепловом насосе — передавать низкопотенциальное тепло. Во внешнем блоке находится конденсатор, передающий тепловую энергию. Теплоносителем в системе служит вода или воздух. Если выбрана вода, конденсатор требуется смонтировать внутри резервуара, где будет передаваться тепло.

Способ 2. Климатическая техника полностью разбирается, а ее детали идут на сборку классической схемы, в которой задействованы испаритель, компрессор и конденсатор.

КПД теплового насоса грунт-вода и грунт-воздух

Реальный КПД грунтового теплонасоса лежит в пределах 400-800%, но бывают и редкие исключения. Высоких показателей эффективности можно достичь если почва получает тепло от солнечного света и в ней уложено геотермальное поле, а не пробурены скважины.

В случае со скважинным тепловым насосом, чем больше расстояние между ними, тем выше КПД. Разница в этом случае составит 50-100% от номинального значения.

Особенностью геотермальных тепловых насосов есть то, что они находятся в неподвижной среде. Если неправильно рассчитана мощность теплового насоса, количество скважин или площадь и глубина геотермального поля, произойдет следующее. Земля начнет промерзать и не успевать получать тепло, из-за чего КПД грунтового теплонасоса будет неуклонно падать и со временем опустится ниже 100%.


Так как магистраль находится в земле неподвижно, грунтовый тепловой насос может выморозить почву

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Дуэт-дом
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector