Расчет мощности теплообменника

(формулы взяты из книги «Planung von Schwimmbadern»
C. Saunus)
Мощность теплообменника определяется из усло-
вий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Qs =(V•C•(tB – tK)Za)+ Zu•S

Qs — мощность нагревателя в [Вт]
V — объем бассейна [л]
С — удельная теплоемкость воды. С=1,163 [Вт/кгК]
tB — требуемая температура воды [°С]
tK — температура заполняемой воды [°С]
S — площадь зеркала воды [м2]
Za — требуемое время нагрева
Zu — потери тепла [в час]
1.Бассейн в помещении = 180 [Вт/(м2)]
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытоеместо) = 1000 [Вт/(м2)]
2.Бассейн на открытом воздухе (частично открытоеместо) = 620 [Вт/(м2)]
2.Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытоеместо) = 520 [Вт/(м2)]
при расчете по этой формуле условно — 1 кг =1 л.


При ограниченном времени нагрева
например: в часы с пониженным тарифом за электроэнергию и так далее.

Q = (Qs•24)ZH
Q — Мощность нагревателя [Вт]
24 — время [ч]
ZH — ежедневное время работы [ч]

Монтаж теплообменника

1. Необходимо предусмотреть запорную арматуру до и после теплообменника.
2. Теплообменник устанавливается ниже напорной линии, чтобы не образовывались воздушные подушки.
3. Если теплообменник устанавливается выше зеркала воды, то необходимо сделать так, чтобы послевыключения фильтровальной установки, теплообменник оставался заполненным водой.
4. Если используется теплообменник с магнитнымклапаном на контуре горячей воды, то необходимо
предусмотреть фильтр, так как горячая вода должна быть чистой.
5. Циркуляционный насос теплообменника должен включаться в работу только во время работы
фильтровальной установки. ( Рекомендуем использовать устройства управления
фирмы «Pahlen» или цифровой регулятор температуры).
6. Дозирование химических реагентов должно происходить после теплообменника.
7. Требования к воде: содержание хлоридов не более 150 мг/л, значение РН 7,057,8, содержание
свободного хлора не более 1 мг/л.

Расчет мощности электрического нагревателя

Q = Qs2 т.е. мощность электронагревателя равна половине мощности теплообменника.


Монтаж электронагревателя

Устанавливать электронагреватель следует горизонтально. При монтаже использовать гибкие вставки. При горизонтальном монтаже необходимо учесть, чтобы после выключения насоса фильтровальной установки электроды нагревателя оставались в воде. Электронагреватель нельзя располагать вблизи легко воспламеняющихся материалов.
Электронагреватель должен работать только при включенном насосе фильтровальной установки. Для этого
необходимо использовать автоматику, которая подключается к блоку управления фильтровальной установки.
В электронагреватель встроена защита от сухого хода с минимальным давлением включения 0,2 бара.

servisbas.org.ua

Сам столкнулся с данной проблемой, поэтому решил создать отдельную ветку для обмена опытом, расчетами и мнениями. Опишу свою ситуацию и ход своих мыслей.

Описание того что имею:

Бассейн Atlantic Pool Esprit-Big 4,6х1,32 (20 м3). (Углублен на 60 см. в землю с утеплением и изоляцией дна и стенок).
Насос и фильтр: бочка с песком Behncke Koln D400 + насос Speck Badu Magic 6 м3/ч.
Перед фильтром стоит УФ обеззораживатель DELTA-UV ES 20.

Цель: организовать прогрев воды в начале сезона и её подогрев на протяжении сезона.


Что для этого имею:
Газовая проточная бытовая колонка Electrolux GWH 285 ERN NanoPro:
Максимальная полезная мощность – 19,2 кВт
Производительность при Δ= 50°С – 5,5 л/мин.
Производительность при Δ= 25°С – 11 л/мин
2 шт. спиральных теплообменников Pahlen Hi-Flow 11391 — 13 кВт, пока были подключены параллельно. Теплоноситель подавался тоже параллельно.
Циркуляционный насос теплоносителя Termica Comfortline CP 25-43 180
При 0 напоре:
Режим 3 – 3,6 м3/час
Режим 2 – 2,7 м3/час
Режим 1 – 2,1 м3/час

Что было сделано:
Теплообменники в параллель;
Подача теплоносителя на 3 режиме в параллель;

В итоге:
Выход с колонки 90С. Обратка в колонку 64С. Вода бассейна нагревается всего на 1 градус при прохождении через два теплообменника и прогрев бассейна с 20С до 28С занимает 40 часов. Что совсем не устраивает.

Чего хочется:
Прогрев бассейна с 20С до 28С примерно за 10 часов.

Ключевые моменты:
На подогрев воды влияют несколько компонентов:
1. Насос-фильтр бассейна.
2. Источник тепла и его мощность + производительность.
3. Теплообменник и его характеристики.

Проанализировав все теплообменники (спиральные, трубчатые и пластинчатые всех производителей (Behncke, Bowman, Xenozone, PoolKing, Pahlen, Emaux и Elecro) и их паспортные характеристики пришел к выводу что их номинальная мощность сильно зависит от трёх параметров:
1. Скорость первичного потока (теплоноситель);
2. Скорость вторичного потока (вода бассейна);
3. Дельта температур первичного и вторичного потоков;


Исходя из всего изложенного сделал следующие выводы:
1. Менять насос фильтр бассейна это дорого и влечет за собой замену бочки-фильтра с песком, что вообще дорого. Поэтому отпадает.
2. Остаются несколько бюджетных вариантов:
a. Замена источника тепла. Чем мощнее, тем больше тепла.
b. Замена теплообменника.
c. Замена циркуляционного насоса теплоносителя.

a. Источник тепла.
У меня магистральный газ, это облегчает ситуацию, но какой мощности нужен котел или колонка? И что лучше котел (1 или 2-х контурный или проточная колонка)? У меня проточная колонка, но боюсь её мощности не достаточно. Давайте подсчитаем сколько нужно тепла чтобы нагреть мой бассейн.

Количество теплоты необходимое для нагревания равно:
Q = c * m * (t2 — t1),
Где:
с = 4183 Дж*кг*К — удельная теплоемкость для воды
m = 1000 — масса 1 м3 воды
t2 – целевая температура (28С)
t1 – начальная температура (20С)

Итого: Q = 4183 * 20 000 (28 — 20) = 669 280 000 Дж = 669 280 кДж = 185,911 кВт * ч
т. к. 1 кДж = 0,277 Вт*ч

Делим на 10 часов нагрева и получаем что 20 м3 воды можно нагреть с 20С до 28С используя источник тепла мощностью 18,6 кВт всего за 10 часов. Это все при условии что теплопотери равны 0.

В моём случае вроде с колонкой все ОК, но почему тогда бассейн греется 40 часов вместо 10? Будем искать дальше слабые места. Начнем с теплообменника.

b. Номинальная мощность теплообменника Pahlen Hi-Flow 11391 (13 кВт) рассчитана для номинального расхода 1,8 м3/час (в первичном контуре) и 15 м3/час (во вторичном контуре), при разности температур подведённых потоков 60 С и имеет следующие характеристики:

upload_2017-9-19_1-36-27.png upload_2017-9-19_1-36-32.png

Это значит что свои 13 кВт каждый теплообменник выдаёт при трёх условиях:
1. 100% тепловой мощности достигается при разнице Т подводящих контуров = 60 °С.
2. 100% теплопроизводительности достигается при скорости вторичного контура = 15 м3/час.
3. 100% теплопроизводительности достигается при скорости первичного контура = 1,8 м3/час.

С первым условием проблем нет, у меня даже 90 – 20 = 70 С. В результате имеем повышающий коэффициент для тепловой мощности 1,15. Что очень хорошо.

С вторым условием имеет неустранимую проблему, т. к. имею фильтр-насос на 6 м3/час, а требуется 15 м3/час, в результате имеем понижающий коэффициент для эффективности теплопроизводительности 0,6.

С третьим условием все не однозначно, т. к. производительность циркуляционного насоса для теплообменника сильно зависит от напора. А как узнать напор? Проблема. Но основываясь на опыте других пришел к выводу что реальная скорость соответствует напору в 3,5-4 метров, т. е. мой насос имеет реальный расход в Режиме 3 всего 0,5 – 1 м3/час. Что тоже маловато для требуемых 1,8 м/час.

upload_2017-9-19_1-37-19.png

Итог — имеем две проблемы, которые можно бюджетно решить:
1. Замена циркуляционного насоса на более мощный.
2. Замена теплообменника на менее требовательный по мощности потоков и дельте температур, но выдающий достаточную мощность.

Проанализировав все теплообменники (спиральные, трубчатые всех производителей (Behncke, Bowman, Xenozone, PoolKing, Pahlen, Emaux и Elecro) я пришел к выводу, что следующие теплообменники имеют минимальные требования к расходу во вторичном контуре ~ 10 м3/час (основной критерий) и первичном контуре от 1.1 до 2,4 м3/час:

· Behncke QWT 100-40, 40 кВт, спиральный
· Behncke KstWT 200, 47.5 кВт, спиральный
· Bowman 40 кВт (5113-2C), трубчатый
· Bowman 40 кВт (5113-2S), трубчатый
· Bowman 40 кВт (5113-2T), трубчатый
· Elecro G2, 30 кВт, трубчатый

На мой взгляд самый из них не требовательный к потокам это Elecro G2. Обнаружил его случайно на днях. До этого не знал об этом производителе и теплообменнике.

Получается в моем случае рационально произвести замену двух Pahlen Hi-Flow 11391 — 13 кВт на один Elecro G2, 30 кВт + обновить циркуляционник на более мощный.

А потом можно подумать о смене источника тепла на более мощный – 25-40 кВт.


www.forumhouse.ru

Учредители компании, стоявшие у истоков бассейностроения с 1997 года, придерживаются неизменному подходу  к организации строительных работ: от идеи дизайна до полной сдачи объектов.

За годы работы и полученного опыта нарабатывалась концепция компании, построенная на передовых технологиях ведущих зарубежных фирм, что позволило воплотить следующие проекты:

1999г. – Закрытый бассейн 12х8, объем 160 м³ — Госрезиденция АПКрым.  
2000-2001 г.г. – Каскадный бассейн 25х9,5, объем 400 м³ — СК «Восход» г. Днепропетровск. 
2000-2001 г.г. – Крытый бассейн 20х10, объем 320 м³ СПА – центр «Цунами» г. Днепропетровск. 
2001-2002 г.г. – Крытый бассейн 25х12,5, объем 500 м³ — оздоровительный комплекс «Судак» АР Крым.                                                                              
2003-2007 г.г.
Реконструкция с расширением базы Олимпийской подготовки Дворца водных видов спорта «Метеор» г. Днепропетровска с пятью бассейнами общим объемом 4200 м³, глубиной до 5,5 метров.                                           
2004-2005 г.г. – Открытый бассейн 50х15, объем 1200 м³ Волногорский ГОК Днепропетровской обл. 
2004-2005 г.г. – Открытый бассейн 50х15, объемом 1200 м³ — пансионат «Лучезарный» корпорации «Казахская медь» АР Крым.                                
2005г. – Реконструкция системы водоподготовки Карадагский дельфинарий АН Украины. 
2006–2008г.г. – комплекс бассейнов объемом до 500 м³ — СПА клуб «Диодон» г. Бердянск 
2008г. – Крытый бассейн 25х12, объем 450 м³ — жилой комплекс «БАШНИ» г. Днепропетровск. 
2010-2011г.г. –Крытый бассейн 25х12,5, объем 500 м³ —  СК «Леон» г.Донецк.
2011г. – Дельфинарий Кирилловка Запорожской обл.
2010–2011г.г. – Открытый бассейн 25х12,5, объем 500 м³ — БО «Золотые пески» Днепродзержинск.
2011–2012г.г. – Открытый бассейн 25х10, объем 400 м³ — СК «Максимус» мкр. Золотые ключи г. Днепропетровск.
2011–2013 г. – Открытый бассейн 30х9,5, объем 430 м³ — Б/О «Осокоры» Новомосковского района Днепропетровской обл.
2013г.– Открытый бассейн 30х12, объем 580 м³ — отельный комплекс «Мрия» г. Черновцы.


За период 1997 – 2013 год построено более 1000 частных бассейнов из них:

50 % — скиммерных
30 % — переливных
20 % — стекловолоконных.

Построенные частные и общественные бассейны успешно эксплуатируются в течении многих лет благодаря высокому качеству выполненных работ и квалифицированному инжинирингу.

Вода – это живой организм, который не приемлет небрежного отношения, даже при применении самых современных систем очистки и высшим критерием оценки является ее чистота и прозрачность в течение всего периода эксплуатации бассейна.

В своей деятельности мы руководствуемся древним и мудрым изречением:

pools4k.com.ua

Расчет теплообменника для бассейна

Естественно, что данные нормативы рассчитаны исходя из предположения о длительном пребывании человека в бассейне. Если купание будет занимать не более десяти минут, то относительно безопасными будут водные процедуры и при более низкой температуре.


Однако большинство владельцев бассейнов предпочитают более комфортные температуры при купании. В связи с этим возникает вопрос подогрева воды в бассейне. Добиться нужной температуры не так просто, ведь емкость даже среднего бассейна весьма велика, а вода отличается отличной теплопроводностью. Это значит, что нагревать воду придется долго, а остывать она будет быстро. На обогрев затрачивается много энергии, поэтому эксплуатация бассейна влетает в копеечку. Как подогреть воду в бассейне максимально экономно? Существует несколько способов обогрева воды, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому определить какой способ окажется более выгоден в каждом отдельном случае можно будет только после детального изучения обстоятельств. Прочитав эту статью, вы узнаете, как подогреть воду в бассейне максимально удобно для вас.

Какие бывают типы обогревателей для бассейнов?

Обогреватели для бассейнов делятся на четыре типа:

солнечные нагреватели;

электронагреватели;

теплообменники;

тепловые насосы.

В нашем магазине представлены все типы обогревателей.

Желательно определиться с системой нагрева воды в бассейне еще на стадии проектирования искусственного водоема, ведь в таком случае можно будет заранее учесть множество нюансов. В результате система обогрева будет более эффективной. Однако оборудование бассейна системой обогрева после его постройки, а также смена типа обогревательной системы не являются нерешаемыми задачами. Конечно, полностью переоборудовать бассейн под новую систему обогрева воды труднее, нежели встроить ее в гидротехническое устройство во время его постройки, но это не составит труда опытным специалистам. Поэтому многим владельцам бассейнов имеет смысл задуматься насколько их нынешняя система нагрева воды в бассейне выгодна.

Как уже упоминалось, в нашем магазине вы сможете приобрести устройства, которые поддерживают четыре способа подогрева воды в бассейне. Для того, чтобы определить какой из них окажется предпочтителен для вас, необходимо тщательно разобрать преимущества и недостатки каждого способа подогрева воды в бассейне.

Наиболее важные критерии, которыми необходимо руководствоваться при выборе способа нагрева воды следующие:

объем бассейна;

состояние гидрокоммуникаций;

расположение бассейна — на улице или в помещении.

Теплообменники для бассейна.

Теплообменник для бассейна обычно питается от система отопления дома. Принцип его работы тот же самый, что и у отопительной батареи. Теплообменник представляет собой нержавеющую колбу с помещенным в нее змеевиком, по которому циркулирует горячая вода. Вода из бассейна нагревается посредством взаимодействия с змеевиком. Как видно, теплообменник, действительно, сильно напоминает обычную батарею. Однако для его функционирования необходим циркулярный насос, который обеспечивает поступление горячей воды из системы центрального отопления. Чем активнее работает циркулярный насос, тем сильнее будет нагреваться вода в бассейне. Регулирование мощности обогрева осуществляется на термостате теплообменника. Обогрев может осуществляться не только от системы центрального отопления, но и от газового или твердотопливного котла. В последнем случае возможен подогрев бассейна дровами.

Теплообменники значительно отличаются друг от друга в зависимости от своей мощности. Встречаются устройства мощностью от 13 кВт до 120кВт. Подбор теплообменника для бассейна зависит от емкости бассейна. Чем больше воды необходимо будет нагревать, тем более мощное устройство потребуется. Маломощный теплообменник не сможет справиться с обогревом воды в большом бассейне.

Расчет теплообменника для бассейна

Расчет теплообменника для бассейна осуществляется исходя из следующих показателей:

как уже упоминалось, большое влияние оказывает объем бассейна;

температура воды в змеевике;

пропускная способность змеевика (обычно указана в паспорте изделия).

Формула: 1 м.куб воды бассейна = 1 кВт потребляемой тепловой энергии теплообменика, который нагреет на 1 градус за 1-1.5 часа!!!

В паспорте теплообменника должна быть приведена корректная форма расчета скорости прогрева воды, которую может обеспечить это конкретное изделие. Пользователю остается подставить значение температуры воды в сети и объема бассейна, чтобы узнать сколько времени уйдет на прогрев воды.

Теплообменник встраивается в замкнутую систему фильтрации воды в бассейн. Он всегда располагается перед хлорирующим устройством. Дело в том, что после хлорирующего устройства выходит большая концентрация хлора и более агресивно влияет на теплообменник чем монтаж теплообменника перед хлорирующим устройством. В то же время теплообменник необходимо располагать после систем очистки и фильтров. Если вода в бассейне слишком сильно хлорируется, то стоит отдать предпочтение теплообменнику, изготовленному из пластмассы и титановых пластин. Вот такие:

Расчет теплообменника для бассейна

Такие устройства намного лучше противостоят негативному воздействию хлора. То же самое касается и бассейнов с соленой водой. Последняя тоже очень негативно воздействует на устройства для обогрева воды. После установки оборудования первый прогрев воды осуществляется приблизительно сутки. Столь долгий нагрев необходим, чтобы теплообменник смог нагреть воду в бассейне до нужной температуры. После достижения максимальной температуры воды теплообменник можно использовать в стандартном режиме.

Для того, чтобы добиться корректной работы теплообменника, необходимо поручить подбор оборудования и его установку профессионалам. Ошибка в расчетах или неправильно смонтированное оборудование являются причиной большинства проблем с обогревом воды.

Теплообменники обладают рядом преимуществ, которые делают их чрезвычайно выгодными для обогрева воды. Прежде всего, стоимость обогрева воды с помощью теплообменника значительно ниже, нежели при использовании электронагревателей. Устройства обладают большой мощностью, благодаря чему могут нагреть воду в бассейне с большой емкостью. Теплообменник легко настраивается и может самостоятельно поддерживать заданную температуру, способен беспрерывно поддерживать температуру воды в бассейне на заданном уровне. Если бассейн используется часто, то эта особенность позволяет добиться определенного выигрыша в затратах. Ведь поддерживать определенный температурный режим легче, чем каждый раз нагревать воду заново.

Расчет теплообменника для бассейна

Основные преимущества теплообменников:

низкие затраты на обогрев;

большая мощность устройства;

легкость управления температурой воды.

Недостаток у теплообменников следующий:

дом должен быть подключен к центральному отоплению или быть оборудован котлом.

Проточные электронагреватели для бассейна.

Этот вид оборудования для нагрева воды в бассейне отличается простотой в установке и эксплуатации. Принцип действия электронагревателя для бассейна, по большому счету, тот же, что применяется в электрочайниках и бойлерах. Нагревающий элемент непосредственно контактирует с водой и передает ей тепло, которое выделяет. Важно знать что электронагреватели проточные работают только при прожодящем потоке холодной воды, в противном случает если поток воды остановился — срабативает автоматическая защита — реле протока воды. Нагревательные элементы изготавливаются из различных сплавов нержавеющей стали. Материал должен выдерживать множество негативных воздействий. Разрушающее влияние на нагревательный элемент оказывает сама вода, содержащиеся в ней элементы, вроде хлора и соли. ТЭН должен выдерживать и высокие температуры, до которых он разогревается. Корпус электронагревателя для бассейна может быть изготовлен как из металла, так и из пластика.

Расчет теплообменника для бассейна                                   Расчет теплообменника для бассейна

Популярными материалами для изготовления корпусов нагревателей являются нержавеющая сталь и армированный полипропилен(пластик). Оба материала способны выдерживать неблагоприятную водную среду. Однако иногда более выгодно отдать предпочтение нагревателю с пластиковым корпусом. Этот материал менее прочен, поэтому он не может обеспечить устройству высокую степень защиты от механических повреждений. Зато пластиковому корпусу совершенно не страшна коррозия. Стоит отметить, что риск механического повреждения для электронагревателя очень невелик, поэтому не стоит слишком высоко оценивать фактор большей защищенности устройств с нержавеющими корпусами.

Пластмассовые корпуса имеют одно важное преимущество – их стоимость существенно ниже, чем из нержавеющей стали. Благодаря этому многие потребители отдают предпочтение нагревателям с пластиковыми корпусами. Рабочая эффективность электронагревателя практически не зависит от материала, из которого изготовлен корпус. Главное, чтобы он не разрушался от коррозии.

Электрический водонагреватель занимает относительно мало места, поэтому его очень удобно монтировать. Установка электронагревателя занимает мало времени и может осуществляться в небольших технических помещениях.

Как подобрать электронагреватель для бассейна? Стоит помнить, что электрические нагреватели не приспособлены для работы с большими бассейнами. Предел емкости уличного бассейна, с которым может эффективно работать электронагреватель, составляет 45 кубометров воды. Для крытых бассейнов этот показатель выше и составляет 60 кубометра. Самые мощные электронагреватели выдают напряжение в 18 кВт. Именно они могут эффективно обслуживать бассейны с емкостью в 45 кубометров воды для бассейнов на улице. Это соотношение желательной мощности нагревателя и емкости бассейна постоянно. То есть для того, чтобы эффективно нагревать 5 кубометров воды, необходимо 2 кВт электроэнергии. Однако, если бассейн расположен в здании, то эффективность каждого кВт возрастает на треть, поэтому предельный объем бассейна составляет уже 60 кубометров воды.

для уличного бассейна: объем бассейна умножаем на коефициент 0.4 = количество кВт необходимого электронагревателя который за 3-4 часа нагреет воду на 1 градус!!!

для бассейнов внутри помещения(комнатная температура): объем бассейна умножаем на коефициент 0.3 = количество кВт необходимого электронагревателя который за 3-4 часа нагреет воду на 1 градус!!!

Как видно, электронагреватели подходят для относительно небольших бассейнов. Стоит отметить, что обычно электронагреватели применяются в бассейнах, емкость которых намного ниже, нежели 45 кубометров или для больших бассейнов — как дополнительный источник нагрева воды. Дело в том, что обогрев воды с помощью электроэнергии стоит довольно дорого, поэтому для поддержания приемлемой температуры в средних и больших бассейнах выгоднее использовать другие способы. Зачастую не позволяют применить электрический нагрев ограниченность возможностей электропроводки и малый объем доступных мощностей. Эти факторы имеют большое значение в случае с загородными домами. А ведь бассейны часто расположены именно в таких домах.

Расчет теплообменника для бассейна

Удобная система управления позволяет оперативно изменять целевые показатели. Благодаря этому вы всегда сможете поддерживать необходимую на данный момент температуру. Автоматизированная система сама следит за постоянством температурного режима. Если вода начнет охлаждаться, то устройство автоматически включается.

Как видно, проточные водонагреватели плюсы и минусы свои имеют. Если вкратце резюмировать, то к преимуществам электронагревателей относится:

компактные размеры устройств;

удобное регулирование заданного уровня температуры;

система автоматического поддержания температуры воды на заданном уровня.

Недостатки у электронагревателей следующие:

неспособность к работе с большими бассейнами;

большой расход энергии;

неспособность работать в домах со слабой проводкой и подачей электроэнергии.

Таким образом, можно сделать вывод, что электронагреватели хорошо подходят для бассейнов с небольшой кубатурой, которыми пользуются время от времени, а не постоянно. В таких условиях электронагреватели превосходит своих конкурентов с точки зрения эффективности работы, экономии средств и удобства. При выборе нагревателя, прежде всего, необходимо обращать внимание на кубатуру бассейна. На каждые два с половиной дополнительных кубических метра необходим один кВт мощности устройства.

Солнечный нагреватель для бассейна.

Все предыдущие способы нагрева воды предполагали относительно большие постоянные затраты. Солнечный нагреватель для бассейна дает возможность свести расходы к минимуму. Как понятно из названия, это устройство использует в своей работе солнечную энергию, именно поэтому его эксплуатация почти не вызывает затрат. Почти вся используемая энергия поступает вместе с солнечными лучами. Благодаря этому еще одним достоинством солнечного нагревателя является его высочайшая экологичность.

Расчет теплообменника для бассейна

Принцип работы устройства элементарен. Солнечные лучи улавливаются полотном, которое обычно имеет черный цвет. Это неспроста – черные предметы улавливают больше солнечных лучей. Вода из бассейна проходит через полотно. В результате она нагревается и возвращается в бассейн уже теплой. Благодаря этой системе вода прогревается до необходимых значений даже не в самую солнечную погоду. Циркуляция воды обеспечивается насосом для бассейна, поэтому устройство не полностью независимо от традиционных источников энергии. Однако запитать циркуляционный мотор можно и от солнечной электробатареи.

Расчет теплообменника для бассейна

Солнечные нагреватели обладают множеством существенных преимуществ, но вытеснить устройства с другими принципами работы им не позволяет один существенный недостаток. Нагреватели могут успешно работать только в относительно солнечную погоду. Зимой или осенью эффект от их использования равен нулю и поэтому данный вид нагрева воды бассейна не используется. Поэтому в условиях умеренных широт солнечные нагреватели могут использоваться лишь в теплую пору года. Идеально это устройство работает в местностях, расположенных близко к экватору.

Дорогостоящее оборудование вынужденно простаивает зимой, ведь оно не может нагреть воду в это время года. Однако в летнюю пору солнечный нагреватель дает возможность отказаться от затрат на обогрев бассейна. Владельцу дома стоит хорошо обдумать доводы за и против установки солнечного нагревателя.

Таким образом, солнечный нагреватель обладает следующими преимуществами:

почти отсутствуют затраты на обогрев воды;

эффективность устройства в летний период.

Недостаток у нагревателей несколько:

в пасмурную погоду КПД устройства падает;

системы можно включать только в определённое время года.

Тепловые насосы.

Тепловые насосы работают за счет разницы температур. При помощи системы многоступенчатой передачи температуры от более теплых носителей к более холодным тепло собирается и концентрируется в нужном месте. Система основана на постоянной циркуляции теплоносителя. Подземные воды и грунт на глубине на несколько градусов теплее, чем на поверхности. Циркулирующий теплоноситель улавливает это тепло и доставляет его к теплообменнику, где оно концентрируется. Благодаря этой системе теплообмена можно не только нагревать воду в бассейне, но и отапливать большой дом зимой.

Расчет теплообменника для бассейна

Тратить энергию приходится только на работу циркуляционного насоса. Стоит отметить, что затраты на работу насоса немаленькие, ведь он должен обеспечивать беспрерывный кругооборот теплоносителя на большой глубине. Система коммуникаций, по которой циркулирует теплоноситель, как правило, очень обширна. Однако затраты на работу циркуляционного мотора с лихвой окупаются экономией потребления электроэнергии или топлива.

Расчет теплообменника для бассейна

Недостатком устройства является его очень высокая стоимость, затраты на установку теплового насоса окупаются довольно долго. Тем не менее, тепловой насос очень сильно сокращает постоянные расходы на обогрев бассейна и дома.

Преимущества теплового насоса:

небольшие расходы на эксплуатацию;

быстрый нагрев воды;

высокая экологичность.

Единственным недостатком является высокая стоимость устройства.

Выводы.

В зависимости от конкретных условий более предпочтительной может оказаться та или иная система обогрева воды. Для того, чтобы остановить свой выбор на наиболее удачном варианте, необходимо проконсультироваться со специалистами.

vodomag.com

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
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.Расчет теплообменника для бассейна 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

Расчет теплообменника для бассейнаРасчет теплообменника для бассейна

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)Расчет теплообменника для бассейнаРасчет теплообменника для бассейна

3. Солнечные коллекторы (солнечные батареи)

Нагреваются под действием солнечных лучей и это тепло используется для подогрева воды в бассейне. Коллектор имеет систему тонких трубок.Расчет теплообменника для бассейна

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.Расчет теплообменника для бассейна

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.Расчет теплообменника для бассейна

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.Расчет теплообменника для бассейна

 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
 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

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 бассейна и значение параметра потери тепла
Тип и местонахождение бассейна Значение параметра потери тепла Zu
Бассейн в помещении 180 (Вт/м2)
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. 

www.bassein-servis.ru


Categories: Бассейн

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector