Каталог товаров

Как подобрать тепловой насос для подогрева воды в бассейне: принцип работы и советы по установке

Категории
Оглавление
  1. Принцип работы тепловых насосов
  2. Типы тепловых насосов
  3. Система вода-вода
  4. Система грунт-вода
  5. Система воздух-вода
  6. Преимущества тепловых насосов
  7. Особенности подбора теплового насоса
  8. Тепловые потери
  9. Самостоятельный расчет
  10. Особенности монтажа устройства
  11. Самодельный тепловой насос
  12. Чем выгоднее обогревать бассейн
  13. Окупаемость теплового насоса

Для сокращения расходов на нагрев воды в бассейне все чаще используют альтернативный вариант — тепловой насос. Экономически выгодное оборудование предназначено для получения тепла из воздуха, воды и даже земли. Рассмотрим принцип его работы, преимущества, разновидности, особенности подбора. Читайте и узнаете, как подобрать тепловой насос для бассейна, нюансы расчета, монтажа, самостоятельного изготовления оборудования по использованию «зеленой» энергии.

Схема принципа работы теплового насоса

Принцип работы тепловых насосов

Тепловой энергией обладают даже внешне холодные объекты. Единственное ее отличие — низкий потенциал. После его повышения, извлеченная энергия из окружающей среды способна эффективно нагревать воду в бассейне. С этой задачей отлично справляются тепловые насосы, работа которых основана на принципе Карно так же, как и у холодильников.

В состав оборудования входит наружная и внутренняя часть, между которыми размещается испарительный и компрессорный узел. Все блоки теплового насоса объединены трубопроводным контуром. Работает оборудование следующим образом:

  1. Теплоноситель циркулирует по наружной трубопроводной системе теплового насоса и поглощает энергию с низким потенциалом из окружающей среды.
  2. Попадая в испарительный узел, теплоноситель становится причиной закипания фреона. В процессе нагрева хладагент превращается из жидкости в газ.
  3. Газообразный фреон перемещается в компрессорный узел, где он продолжает разогреваться за счет создаваемого давления.
  4. Хладагент-газ поступает в конденсатор. Здесь происходит снижение его температуры и обратное превращение в жидкость. При этом собранная тепловая энергия из окружающей среды передается нагревательной системе бассейна.

Многократное повторение цикла позволяет обеспечить эффективный нагрев воды в бассейнах любого типа. Однако тепловой насос — это энергозависимая система. Ведь его компрессор без электричества не сможет нагнетать требуемое давление и перекачивать хладагент.

Инверторный тепловой насос

Типы тепловых насосов

Существует три основных типа тепловых насосов. Классификация оборудования выполняется в зависимости от природного источника, который используется для добычи тепла на нагрев воды в бассейне.

Система вода-вода

Тепловые насосы, добывающие энергию из ближайших водоемов — самый эффективный вариант оборудования. Контур системы монтируют на дне реки, озера, водохранилища, пруда. Такой вариант укладки трубопроводов позволяет не выполнять масштабные земляные работы. Поэтому уменьшаются затраты на монтаж.

Оборудование, перекачивающее тепло из водоемов, работает за счет циркуляции по первичному контуру пропиленгликоля. Нагрев антифриза выполняется до 6-8 ℃. Производительность такого теплового насоса способна обеспечить нагрев воды в бассейне и атмосферы помещения.

Важно знать! Минимальная глубина монтажа трубопроводов составляет 3 м, а максимальное расстояние до водоема — 100 м. Только при соблюдении этих условий оборудование будет эффективно работать.

Система грунт-вода

Эта разновидность теплового насоса представляет собой геотермальное оборудование. Его принцип работы такой же, как и у системы вода-вода. Отличительная черта геотермального теплового насоса — укладка в почве первичного отопительного контура. Он также может иметь вид зонтов. Их размещают в наклонных или вертикально расположенных скважинах.

Монтаж системы выполняется при соблюдении следующих правил:

  • обеспечивают расстояние между трубами 1 м;
  • трубопроводы укладывают ниже уровня промерзания почвы на 300 500 мм;
  • бурение скважин проводят только после получения разрешения;
  • на участке с уложенным контуром не высаживают деревья, кустарники и другую растительность с мощными корнями для исключения вероятности деформации трубопроводов.

Геотермальная система — оптимальный вариант для уличных бассейнов. Ведь прилегающая территория позволяет беспрепятственно выполнить монтаж необходимых трубопроводов. Участок сверху созданной системы обычно облагораживают путем устройства дорожек, высаживания мелкой растительности, установки лавочек и строительства других малых архитектурных форм.

Важно знать! Для общественных бассейнов выполняют монтаж теплового насоса, способного дополнительно охлаждать воду. Эта функция позволит не допустить ее перегрев. Требуемая температура поддерживается автоматикой.

Система воздух-вода

Тепловой насос низкопотенциальной энергии из воздушной среды отличаются простой установкой. На работу системы влияет температура воздуха. После модернизации воздушно-водяное оборудование может использоваться дополнительно для нагрева атмосферы в помещении. В этом случае оно будет работать еще, как конвекторный нагреватель.

Теплая вода в бассейне

Преимущества тепловых насосов

К достоинствам оборудования, перекачивающего тепло из окружающей среды, относится:

  1. Более выгодное электропотребление по сравнению с использованием электронагревателей. При грамотном монтаже экономия достигает 80%.
  2. Точное регулирование и поддержание температуры воды за счет комплексного использования автоматики.
  3. Эффективный нагрев в частных, общественных и SPA-бассейнах.
  4. Удобный монтаж.
  5. Высокий уровень безопасности благодаря циркуляции в контуре безопасного хладагента.
  6. Экологическая чистота, так как не происходит загрязнения окружающей среды путем выброса вредных веществ.
  7. Адаптивность под различные типа теплоснабжающей системы.
  8. Продолжительный срок эксплуатации и высокая надежность.

Важно знать! Тепловой насос позволяет минимум в 5 раз уменьшить затраты на отопление. Оборудование производит от 5 до 8 кВт тепла при потреблении всего лишь 1 кВт электрической энергии.

Подключение теплового насоса к системе бассейна

Особенности подбора теплового насоса

Система отбора тепла из окружающей среды — это устойчивое оборудование к повышенной влажности. На эффективность работы теплового насоса влияет степень стабильности температуры источника энергии с низким потенциалом.

Лучший вариант — это использование почвы для отбора тепла на обогрев воды в бассейне. Однако он реализуется нечасто из-за необходимости выполнения большого объема земляных работ.

Меньше сил потребуется при устройстве водяного теплового насоса. Его монтаж даже выполняется при отсутствии поблизости природного водоема. Вместо него используют колодец или скважену, куда опускают трубы контура системы.

Самым простым вариантом является тепловой насос воздух-вода. Эффективная работа системы обеспечивается установкой мощных вентиляторов. Оборудование идеально подходит для работы в течение весенне-осеннего периода.

Важно знать! Если регион отличается суровым климатом, рекомендуется тепловой насос использовать совместно с электрическим или газовым котлом.

Подбор выполняется по требуемой мощности водогрейного оборудования. Она определяется на основе объема бассейной чаши. Ниже приведенная таблица поможет определить рекомендованную мощность водонагревателя.

Объем бассейной чаши, м3

Мощность нагревателя воды, кВт

10

от 4 до 6

20

от 6 до 9

30

12

40

15

от 50 до 60

18

от 70 до 80

26

от 90 до 110

36

от 120 до 140

48

150

60

На заметку! Специалисты для подбора теплового насоса используют диаграммы производительности оборудования. При выборе модели профессионалы учитывают наружную температуру воздуха. Они принимают во внимание также точку бивалентности. Это наружная температура, при которой выполняется переключение теплового насоса на электрический или газовый котел, так как на специальное водогрейное оборудование для бассейна приходится пиковая нагрузка.

Тепловые потери

Для правильного определения мощности теплового насоса сначала рассчитывают потери тепла в бассейне с учетом:

  • места расположения чаши;
  • надежности гидротехнического сооружения;
  • объема конструкции для купания;
  • начальной и требуемой температуры воды;
  • наличия системы кондиционирования, нагрева воздуха в помещении с бассейном.

Обратите внимание! Мощность оборудования для нагрева воды обязана быть на 30% больше суммарного значения тепловых потерь в гидротехническом сооружении.

Потери тепла в бассейне зависят от температуры окружающего воздуха, теплопроводности материала чаши, наличия укрытия, величины испарения с поверхности воды, ее теплового излучения и конвекции. На теплопотери в открытом гидротехническом сооружении также влияет интенсивность солнечной радиации и скорость ветра.

Самостоятельный расчет

Мощность водогрейного оборудования — величина, отражающая требуемое количество тепловой энергии на нагрев воды за конкретное время. Для упрощения вычислений выполняют приблизительный расчет по формуле P=1,16*T/t*V, где:

  • T — разница между требуемой и начальной температурой воды в чаше, ℃;
  • V — объем гидротехнического сооружения, м3;
  • t — время нагрева воды до нормативного значения, час;
  • 1,16 — безразмерная величина или поправочный коэффициент теплопотерь.

При подборе оборудования также учитывают размеры конкретной модели теплового насоса. Например, воздушное устройство должно свободно помещаться в подготовленном месте. При этом обязано оставаться пространство для его обслуживания.

Оборудование будет эффективнее работать при наименьшей разнице между температурами окружающего воздуха и воды. Автоматика некоторых моделей позволяет тепловым насосам без участия человека изменять режим работы, учитывая:

  • способность строительных конструкций здания сохранять тепло;
  • интенсивность остывания воды в чаше;
  • температуру окружающей воздушной среды.

На заметку! Рекомендуется выбирать максимально тихий тепловой насос.

Самостоятельно подобрать водогрейное оборудование возможно, но лучшим вариантом является обращение к профессионалам. Специалисты обладают всеми необходимыми знаниями и используют специальное программное обеспечение.

Особенности монтажа теплонасоса

Особенности монтажа устройства

Конструктивные особенности конкретной модели влияют на порядок подключения оборудования. Основные моменты производитель указывает в технической документации на тепловой насос. Во время работ выполняется:

  • подключение оборудования к электропитанию;
  • прокладка трубопроводов, один из которых забирает воду из чаши, а другой — падает в бассейн нагретую среду;
  • установка регулировочных клапанов и управляющего устройства;
  • монтаж циркуляционного насоса сразу после бассейна и перед фильтром;
  • установка теплового насоса после фильтра, но перед хлорирующим устройством.

Место для оборудования типа воздух-вода должно хорошо продуваться, быть удалено от источников открытого огня, защищено от осадков, листьев, веток и другого мусора. Тепловой насос размещают строго по уровню горизонта на металлической раме и под навесом.

После монтажа труб и подключения оборудования все соединения проверяют на герметичность. Часто жесткие трубопроводы подключаются к тепловому насосу через гибкие шланги для исключения передачи вибрации. Правильная схема системы также подразумевает монтаж заземления, автоматических выключателей с температурными датчиками и защитных устройств от утечки электротока.

Обратите внимание! Электрические кабели должны иметь рекомендованное или большее сечение.

Самодельный тепловой насос

При самостоятельном изготовлении теплового насоса испаритель создают из пластикового бака большого объема, внутри которого размещают змеевик из меди. Такой же элемент помещают и закрепляют сваркой в металлическом баке-испарителе. Также подготавливают компрессор заводской сборки.

Все три части теплового насоса соединяют трубопроводами. После этого в компрессор закачивают фреон. Затем устанавливают вентилятор на испаритель, а конденсатор подключают к бассейной трубопроводной системе нагрева воды.

Самостоятельно сделать работающий тепловой насос под силу только человеку хотя бы с минимальным опытом изготовления подобного оборудования. Однако даже в этом случае нельзя гарантировать, что он будет эффективным устройством.

Теплая вода в уличном бассейне

Чем выгоднее обогревать бассейн

Тепловой насос способен эффективно заменить газовый котёл. Однако у каждого вида оборудования имеются свои особенности:

  1. Работа воздушного теплового насоса зависит от климатических условий. Оборудование не используется, если температура воздуха опускается ниже -15 ℃. Его эффективность уменьшается, как только начинаются заморозки. Из-за этого производители дополнительно оснащают устройства электротэнами.
  2. Геотермальный насос так же, как и газовый котел нагревает воду независимо от температуры окружающего воздуха. Ведь контур отбора тепла у первого вида оборудования прокладывается ниже уровня промерзания почвы.
  3. У конденсационного газового котельного оборудования теплоотдача составляет от 95 до 105%, а тепловой насос после потребления 1 кВт электричества способен произвести от 5 до 8 кВт тепла. Экономическая выгода очевидна.

В Европе воду в бассейнах уже давно нагревают с помощью тепловых насосов. Многолетний опыт доказал эффективность такого оборудования.

Окупаемость теплового насоса

Большие начальные вложения на покупку теплового насоса окупаются всего лишь за несколько лет эксплуатации бассейна. Цена оборудования зависит от его производительности. Бюджетные модели стоят значительно дешевле устройств промышленного назначения. На оборудование с мощностью в 5 кВт владелец бассейна потратит не более 35000 грн.

( 1 )
Комментарии
Пока нет комментариев
Написать комментарий
Имя*
Email
Введите комментарий*
100% гарантия качества
100% гарантия качества
14 дней на возврат товара
14 дней на возврат товара
Доставка по всей Украине
Доставка по всей Украине
Самовывоз из магазина
Самовывоз из магазина