Расчет оборудования для нагрева воды в бассейне. Виды нагревателей. – Статьи

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. 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

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)

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 = 1.16  *  V  *  T  /  P,  где,

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 = V*C*(tB – tK)/Za + Zu*S

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. 

Расчет и подбор теплообменника, электронагревателя для бассейнов

Расчет и подбор теплообменника, электронагревателя для бассейнов

Как выбрать нагреватель? 
Нагреть и поддерживать температуру воды в бассейне можно при помощи теплообменника, подключенного к отопительному котлу(схемы обвязки), или используя специальный электрический водонагреватель.
Для работы системы с теплообменником можно использовать как отдельный котел, так и котел системы отопления жилого дома.

Упрощенно теплообменник можно подобрать следующим образом:
— Для уличных бассейнов мощность теплообменника ( кВт) равна объему бассейна (м3)
— Для бассейнов, расположенных в помещении, мощность теплообменника ( кВт) равна 3/4 объема бассейна (м3)

Фактическая производительность теплообменника зависит от жидкостей в первичном и вторичном контуре, а также от разницы температур в этих контурах. Для коррекции номинальной производительности, указанной в таблицах, следует пользоваться диаграммами А и Б (Паспорт производителя).

Диаграмма А. Отображает зависимость величины производительности теплообменника от   разницы температур в первичном и вторичном контуре системы. Например, для теплообменника 11312 Hi-Temp:   — Номинальная производительность из таблицы равна 40 кВт   — Температура первичного (горячего) контура = 70 °С   — Температура вторичного (холодного) контура = 10 °С   — Разница температур составит: 70 — 10 = 60 °С Из графика находим, что при разнице температур 60 °С фактическая   производительность соответствует 100% от номинальной, 40 кВт.

Диаграмма Б. Отображает зависимость величины производительности теплообменника от   разницы потоков в первичном и вторичном контуре системы. Если потоки в   контурах теплообменника отличаются от приведенных в таблицах, то следует скорректировать   номинальную производительность, вычислив ее как среднее арифметическое между   значениями, взятыми из графика, для каждого потока в отдельности. Например для теплообменника 11312 Hi-Temp:   — Отклонение потока в первичном контуре = 40,8 / 34,0 х 100% =120 %, во   вторичном = 210 / 300 х 100% = 70 %   — Из графика находим величины соответственно 110 % и 80 %   — Общая коррекция = (110% + 80 %) / 2 = 95 % Фактическая производительность =   40 кВт * 95% = 38 кВт

Для ориентировочного расчета потребной энергии P, без учета потерь, для нагрева воды на ΔT °С за t
часов, можно воспользоваться эмпирической формулой (1). Для расчета времени нагрева воды на ΔT °С
при заданной проиводительности теплообменника P, можно воспользоваться формулой (2).

 

Где: P = энергия, кВт
t = время, часы
ΔT = разница температур в контурах, °С
V = объем воды, м3

Пример: Требуется расчитать время нагрева воды бассейна до температуры от 5 °С до 25 °С
— Объем бассейна: 30 м3
— Температуры начальная и заданная: Т1 = 5 °С, Т2 = 25 °С
— Производительность теплообменника: Р = 6 кВт
Результат: t = 1,16 x (25 — 5) / 6 x 30 = 116 часов.

Калькулятор для подбора теплообменников Pahlen

Электрические проточные водо нагреватели

Электрические водонагреватели предназначены для нагревания непрерывного потока жидкости с минимально возможным перепадом давлений. Компактная конструкция позволяет производить монтаж в ограниченном пространстве. Водонагреватели поставляются с различными комбинациями защиты от перегрева и термостатами.

Упрощенно электрические водонагреватели подбираются так:
— Для уличных бассейнов мощность водонагревателя (кВт) равна 1/2 объема бассейна (м3)
— Для закрытых бассейнов, мощность водонагревателя (кВт) равна 1/3 объема бассейна (м3)

Профессиональная установка теплообменников для бассейна и уход за ними — БигПул

Теплообменник для бассейна – это устройство, которое передает тепло от горячего носителя к холодному. Для комфортного использования бассейна он незаменим. Все теплообменники имеют цилиндрическую форму, внутри которой расположено два контура, где происходит циркуляция воды с холодной на горячую.

Но нужно понимать, что сам по себе этот прибор не работает, он требует подключения к основному источнику нагрева – котлу, бойлеру, тепловому насосу, откуда питает энергию, зато, взамен обеспечивает вас постоянным равномерным потоком теплой воды, это очень удобно, особенно если бассейн используется круглогодично.

Выбор теплообменника

Перед тем как купить теплообменник, нужно учитывать ряд характеристик, которые непосредственно влияют на его работу и комфортность эксплуатации бассейна.

• Пропускная способность.
• Возможный тип подключения к внешнему источнику – газовый или электрический.
• Максимальная мощность.
• Материал, из которого изготовлен корпус: титан, пластик, нержавеющая сталь.
• Тим теплообменника – трубчатый или пластинчатый.

Теперь обо всем боле поподробнее. Чтобы запустить в работу теплообменник, необходимо не только подключить его к бассейну, но и к источнику энергии – газ или электричество. Здесь нужно отталкиваться, что у вас установлено в доме – котел или бойлер.

Что касаемо строения теплообменника, то специалисты советуют отдавать предпочтение трубчатым, так как они имеют большую площадь нагрева, тем самым соприкасаясь с водой, быстрее ее нагреют.

При использовании в бассейне хлорированной или соленой воды, отдавать предпочтение необходимо титановому устройству. Что касаемо пропускной способности, то здесь вы отталкиваетесь от пожеланий, насколько для вас принципиальна быстрота подогрева воды. Это правило относиться и к его мощности, которая в первую очередь влияет на цену теплообменника, а при ее выборе нужно учитывать объем чаши бассейна, и ряд дополнительных характеристик, о которых мы расскажем далее.

Расчет мощности

Главный вопрос, который интересует всех владельцев бассейнов, это агрегат какой мощности необходимо выбирать, чтобы вода нагревалась до нужной температуры за отведенное время. Для этого существует специальная формула, которая состоит из 5 главных показателей и позволит рассчитать оптимальную мощность конкретно для вашего бассейна.

• P = ((VхСхΔТ)/t1) + Sхq, где
• V – объем чаши в литрах;
• С – константа, удельная теплоемкость, для всех одинаковая = 1,16;
• ΔТ – разница между желаемой температурой воды и фактической, градусы;
• t1 – время, за которое должна нагреться вода, часы;
• Sхq – потеря тепла воды в результате испарения, Вт/кв.м. Здесь обычно используется площадь зеркала воды и потерю тепла, значения которой равняются – 1000 ВТ/кв. м, если бассейн на улице, 520ВТ/кв. м, если бассейн в помещении.

Мощность не должна бить рекорды по быстроте нагреву воды, она должна быть на уровне установленной температуры, чтобы не снижаться под действием теплопотери, то есть быть максимально комфортной для вашего купания и не остывать. Нижняя граница подбора мощности теплообменника может браться на уровне коэффициента 0,7 от общего объема заполнения бассейна. Полученное значение будет приблизительным, от него уже отталкиваетесь при выборе мощности устройства.

Монтаж теплообменника

Перед тем как установить теплообменник, необходимо ознакомиться с рядом правил будущей работы, иначе он не будет выполнять заявленную функцию. Размещать его нужно ниже напорной линии, то есть ниже труб, которые к нему будут подключаться. Это правило касается также размещения фильтра и воздухоотводчика, основная цель такой установки – это исключить попадание и аккумулирования воздуха.

Очень часто, контур от котла или бойлера к теплообменнику получается протяженным. Потому здесь целесообразно установить дополнительный циркуляционный насос. Он должен размещаться перед регулирующим клапаном и параллельно теплообменнику. В этом случае, агрегат будет сам контролировать температуру воды и удерживать ее на необходимом уровне.

Теплообменник необходимо запускать, только после циркуляционного насоса и фильтра, но обязательно перед дозатором хлора и других химических реагентов. Это обеспечивает сохранность деталей устройства. После того как установка прошла успешна, его нужно включить на беспрерывный режим работы, минимум на 24 часа. Именно такой отрезок времени позволит избежать дальнейших нарушений при работе прибора.

Как выбрать теплообменник для бассейна?

Комфортное плавание в бассейне, возможно лишь при поддержании оптимальной температуры воды. На рынке водонагревателей, представлен широкий спектр различных типов изделий. Но одним из наиболее эффективных, по мнению специалистов, являются теплообменники, подходящие для резервуаров любых размеров. Изделия имеют свои особенности, которые обязательно учитываются при их выборе.

Особенности теплообменников

Конструктивно корпус изделий представляет собой трубу из устойчивых к коррозии материалов, в котором располагается два контура. В одном циркулирует холодная вода из бассейна, а во втором горячий теплоноситель.

Теплообменник получает теплоноситель от внешнего источника, которым может выступать бойлер, котел или тепловой насос. Он подойдет для централизованных и автономных отопительных систем зданий. Дополнительно устройство оснащается циркуляционным насосом и электромагнитным клапаном. Первый монтируется на выходе теплоносителя, обеспечивая его постоянную циркуляцию. Клапан располагается на входе теплоносителя.

Мощность изделий составляет от 13 до 120 кВт. Некоторые модели способны нагревать и поддерживать заданную температуру воды в бассейнах объемом 450 м³. Корпус изготовляется из титана, нержавеющей стали или термостойкого пластика.

Теплообменник имеет высокий уровень автоматизации, упрощающий его эксплуатацию. Наличие термостата, позволит автоматически контролировать температуру воды. Теплообменник подходит для открытых и закрытых бассейнов любых размеров. Бывает пластинчатым или трубчатым.

Рекомендации по выбору

Выбирая теплообменник обязательно учитывайте размеры бассейна, для которого он предназначен, место его расположения, интенсивность использования и прочие важные факторы. Качественный теплообменник должен иметь:

• Высокий уровень автоматизации.
• Небольшие размеры.
• Высокий КПД.
• Простую установку.
• Высокий уровень безопасности.

Уделите внимание форме корпуса. Желательно выбирать трубчатые модели, так как они просты в обслуживании и менее требовательны к качеству воды. Пластинчатые нуждаются в сложном техническом обслуживании, хоти и отличаются высокой эффективностью и низким внутренним сопротивлением.

Наиболее распространенным и предпочтительным материалом корпуса выступает нержавеющая сталь, отличающаяся прочностью, долговечностью, устойчивостью к коррозии. Но для воды с высоким уровнем хлора, идеальным вариантом станут изделия из титана или термостойкого пластика, на которые он не способен оказывать существенного негативного воздействия.

От мощности устройства зависит какое ему необходимо время, для нагрева воды до оптимальной температуры. Если теплообменник требуется для бассейнов небольших размеров, находящихся в отапливаемом здании, этот показатель не должен быть слишком высоким. Для уличных или больших резервуаров, подойдут устройства большой мощности.

Выбирая теплообменник для бассейна, обращайте внимание на фирму-изготовителя. Покупайте изделия, лишь известных, проверенных отечественных и зарубежных брендов, продукция которых отличается высоким качеством и длительным сроком службы.

Теплообменник – одно из наиболее э

Подбор системы нагрева воды в бассейне

Температура воды в бассейне, если на неё никак не воздействовать, становится равна температуре окружающего воздуха. Но если температуру воздуха градусов в 17-18 еще можно назвать сносной, то вот для плавания такая температура уже подойдет вряд ли. Именно поэтому в наших северных широтах довольно остро стоит вопрос нагрева воды в бассейне, особенно если он открытый (хотя и в закрытых помещениях, температура воды часто опускается ниже, чем хотелось бы).

Если отбросить субъективное восприятие, существуют регламентированные нормативы температуры для разных типов бассейнов. Для плавательных и спортивных бассейнов стандартом считается температура 24-26 °С, для детских бассейнов норма повышена до 28-30 °С, а в гидромассажных и спа-бассейнах норматив доходит до 32-38 °С. Но чтобы с поддержанием правильной температуры не возникало проблем, нужно подобрать правильное нагревательное оборудование, желательно, еще на этапе проектирования. Данная статья как раз и призвана помочь вам сориентироваться в этом вопросе и выбрать модель подходящих типа и мощности.

Все системы обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Различия заключаются в принципе получения тепла для нагрева. В рекурперативных теплообменниках циркулирующая вода, нагреваемая тем или иным способом, передает через стенки тепло, нагревая тем самым воду. Электронагреватели, предсказуемо, нагреваются за счет электроэнергии. Тепло передается воде напрямую от так называемых ТЭН-ов (трубчатых электронагревателей). Рассмотрим каждую из разновидностей подробнее.

Теплообменники

Водно-водяной теплообменник представляет собой колбу, внутри которой находятся 2 контура. В первичном контуре, или контуре нагрева, циркулирует вода из бойлера. По вторичному контуру проходит вода из бассейна. Между контурами происходит теплообмен — вода из бассейна нагревается, а бойлер начинает догревать воду вышедшую из теплообменника. Цикл замкнутый и продолжается до тех пор, пока вода в бассейне не достигнет требуемой температуры.

Нагретая теплообменником вода обратно попадает в бассейн. Время, требующееся для достижения водой требуемой температуры, зависит от мощности нагревателя и от объема бассейна. По достижению заданной температуры нагреватель либо отключается, либо начинает работать в режиме поддержания температуры. Это зависит от настроек.

Водно-водяные теплообменники также принято разделять по типу контура нагрева. Называются они при этом вертикальными и горизонтальными, иллюстрируя своим названием положение в котором их удобнее монтировать.
Горизонтальными теплообменниками называют модели с нагревательным контуром в форме спирали.
У вертикальных теплообменников контур представляет собой пучок тонких трубок, по каждой из которых проходит вода. Наличие большого количества трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Также, некоторые производители предусматривают демонтируемый пучок трубок, что обеспечивает ремонтопригодность теплообменника.
Корпуса теплообменников изготавливаются либо из композитного пластика, либо из нержавеющей стали. Хотя в моделях премиум-класса встречаются и титановые корпуса. Контура нагрева (как горизонтальные, так и вертикальные) изготавливают из нержавеющей стали (обычно AISI316), титана, никеля и купроникеля. Первый вариант отлично подходит по соотношению цены/качества для бассейнов с пресной водой, однако для заполняемых морской водой следует выбрать более дорогие антикоррозийные материалы.

В большинстве случаев, водно-водяные теплообменники станут идеальным решением для подогрева воды. Они сравнительно дешевы и не требуют больших затрат в процессе эксплуатации. Однако, для его работы требуется наличие в доме газового котла. В случае его отсутствия, можно установить электрический котел, однако это дорогое и далеко не всегда оправданное решение.
Еще одной неприятной особенностью является то, что на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех.паспорте разнице температур первичного и вторичного контура, а также соотношении скоростей жидкости в них. Оценить падение производительности нагревателя, в случае отклонения от паспортных значений, можно по приложенным графикам. (диаграмма А и диаграмма Б)

Для оценки времени работы теплообменника по нагреву бассейна, без учета отклонений от заявленной мощности и потерь тепла, существует эмпирическая формула:
t = 1.16 * V * T / P,
где t — искомое время в часах, V — объем воды бассейна в кубометрах, T — требуемая разница температур в градусах, P — заявленная мощность.
С её помощью можно заранее оценить, сколько времени займет нагрев вашего бассейна теплообменником определенной мощности. И поверьте, процесс этот достаточно долгий. Например, для нагрева воды на 20 °С в бассейне объемом 30 куб.м. посредством теплообменника мощностью 6 кВт, вам потребуется 116 часов. И повторимся, это без учета потерь.
Стоит также помнить, что в комплекте с теплообменником не поставляются необходимые для подключения комплектующие. Так что при покупке потребуется также приобрести комплект обвязки, состоящий из накидных металлопластиковых муфт (для плавного пере

Расчет подогрева воды в бассейне — Мир водоснабжения и канализации

Добрый день, уважаемые коллеги!

Недавно проектировала многофункциональное здание с бассейном. Столкнулась с задачей подогрева воды в бассейне. Бассейн существующий , по существующей схеме подогрев выполнен от системы горячего водоснабжения, путем добавления горячей воды в бассейн и вытеснением теплой воды. Теплая воды уходит через перелив в канализацию. Способ конечно крайне не экономичный, но нормами допускается. Особенно для маленьких бассейнов (объемом до 80 м3), так же можно использовать для бассейнов в детских садах (они не большие и требуют регулярной смены воды). 

Расчет количество холодной и горячей воды для заполнения бассейна из централизованной системы водоснабжения:

Пример выполнен на бассейна объемом 80м3. Время заполнение бассейна принято 14 часов (согласно действующим нормам время можно брать больше в зависимости от объема бассейна 24-48часов). Температура воды в бассейне 26 градусов. В расчете я принимаю температуру воды на заполнение бассейна 30 градусов, с учетом потерь на нагрев конструкции бассейна и нагрев трубопроводов. 

Расход теплой воды на заполнение бассейна составит:

Q_б=80м³/14часов = 5,7м³/час.

Расход холодной и горячей воды на первое заполнение бассейна составляет:

Q_б*t_б=Q_г*t_г+ Q_х*t_х

5,7*30= Q_г*60+ (5,7- Q_г)*5

142,5= Q_г*55

Q_г=2,59м3/час

Q_х=5,57-2,59=2,98м3/час

где: Q_{б —} расход воды на заполнение бассейна_; Q_{х —} количество холодной воды_, Q_{г —} количество горячей воды;

t_б, t_г, t_г  -температура воды в бассейне, горячей и холодной воды соответственно. 

Расчет водяного теплообменника для бассейна:

Классическая схема, это подогрев воды бассейна от водяного теплообменника, подключенного к системе отопления. В идеале , контур отопления должен быть круглогодичной работы. 

Требуемая мощность водяного теплообменника бассейна определяется:

Q_w=( W_б*C* ∆Т)/t + (Q_кп*S_з.в)

Где: W_б – объем воды в бассейне, л.;

C – удельная теплоемкость (Вт/кг*град.), С=1,163

∆Т – разность температур между свежей и требуемой водой, град.

T – время первоначального нагрева (час)

Q_кп – компенсация теплопотерь во время нагрева (Вт/м2) в зависимости от температуры воды и воздуха в бассейне, 140кВт 

S_з.в – площадь зеркало воды, м2.

Q_w=80000*1,163*(26-10)/24 + (140*55,82)=69841,46Вт=69,8кВт

Принимаем водяной теплообменник производительностью 80кВт (с учетом 15% запаса на износ работы теплообменника).

Примечание к расчету: Обратите внимание, что в моем расчете , я приняла температуру холодной воды 10 градусов (это индивидуальная особенность моего проекта), как правила температура холодной воды в расчете принимается 5 градусов. Так же для уменьшения мощности теплообменника , вы можете увеличить время первоначального нагрева до 48 часов.

Для проверки своего расчета:  мощность водяного теплообменника примерно равна объему бассейна. 

Очень часто в здании система отопления работает сезонно. Например в школах и детских садах, бассейн тоже работает сезонно, только в период, когда работает отопление. Если же Ваш бассейн круглогодичного использования, а отопление в теплый период года отключается, тогда для подогрева воды в бассейне можно поставить электрический водонагреватель. 

Мощность электрического водонагревателя для закрытого бассейна принимают 1/3 от объема воды в бассейне.

Мощность электрического водонагревателя для открытого бассейна принимают 1/2 от объема воды в бассейне.

Если же электрических мощностей не хватает, то можно в теплый период года установить тепловой насос, который преобразует энергию теплого уличного воздуха в кВт. Ориентировочно: при потребления 2,5кВт электричества , он вырабатывает 10кВт мощности. Тепловой насос можно поставить не во всех объектах. Он очень шумный, дорого стоит и для эффективной работы требует температуру уличного воздуха от 18 градусов до 24 градусов. 

Успехов Вам в работе! И хорошего дня!

Как рассчитать теплообменник для бассейна?

 

Qs – мощность нагревателя (Вт)

V – объем бассейна (л)

tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK – температура заполняемой воды  (град. по Цельсию)

S – площадь зеркала воды (кв. метр)

Za – требуемое время нагрева (час)

Zu – потери тепла (Вт в час.)

 

Тип бассейна и значение параметра потери тепла

Тип и местонахождение бассейна	Значение параметра потери тепла Zu, Вт
Бассейн в помещении	180
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место)	1000
Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место)	620
Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место)	520

 

Например: бассейн 8 х 5, глубина 1,5 м на открытом воздухе, тогда:

Qs = 60 000 л *1,163*(28 гр – 10 гр)/72 + 1000*40

Qs = 57445 Вт = 58 кВт

 

Упрощенный расчет мощности теплообменника,  электронагревателя или солнечных коллекторов:

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)	Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна