1. Теплові втрати басейну
2. Підбір сонячних колекторів
3. Схема роботи сонячної системи
4. Приклад розрахунку сонячних колекторів для басейну

Забезпечення комфортної температури басейну може вимагати досить великої кількості теплової енергії. У більшості випадків, басейни експлуатуються в сонячне погоду, тому застосування сонячної енергії і зокрема сонячних колекторів для підігріву води в басейні є дуже ефективним.

Теплові втрати басейну

Найбільша частка втрат відбувається в результаті випаровування над поверхнею. Залежно від температури води, рівня затіненості, впливу вітру, періоду року, глибини води, кольору чаші і підживлення свіжої води потреба відкритого басейну в енергії протягом сезону коливається від 200 Втч / м2 до 1000 Втч / м2 щодо поверхні чаші).

У таблиці показані середні значення теплових втрат з 1 м² площі поверхні чаші басейну в Вт за годину.

Щоб скоротити теплові втрати і отже експлуатаційні витрати, рекомендується оснащувати як відкриті так і закриті басейни покриттям.

На малюнку вище показаний приклад тепловтрат одного метра квадратного відкритого басейну розташованого в м Київ. Сезон використання: травень-вересень. Використання захисного покриття в нічний час (12 годин на добу), в даному випадку, скоротить теплові втрати басейну майже в 3 рази.

На малюнку показаний приклад тепловтрат одного метра квадратного закритого басейну знаходиться в приміщенні працює в цілорічному режимі. Для закритих басейнів вплив застосування покриття дещо менше. Однак його використання здатне скоротити тепловтрати майже в 2 рази, в основному за рахунок зменшення випаровування води з поверхні чаші басейну.

Підбір сонячних колекторів

Відкриті басейни можуть самі прогріватися за рахунок сонячних променів надходять на поверхню чаші. Середня температура води басейну без підігріву, що заповнюється в кінці квітня холодною водою температурою 12 ° C, зростає з травня (бл. 16 ° C) до липня (бл. 21 ° C) відповідно до сонячним випромінюванням. Геліоустановка здатна підвищити середню температуру басейну. Це дозволяє розширити купальний сезон, і протягом більш тривалого періоду забезпечувати комфортну для купання температуру 22-25 ° C. На відміну від відкритих, закриті басейни експлуатуються цілий рік. Комфортна температура води в середньому 26-28 ° C.

Площа поверхні басейну є визначальним фактором при проектуванні геліосистеми. В даному випадку, сонячна установка буде компенсувати теплові втрати поверхні води басейну підтримуючи комфортну для купання температуру.

Для відкритих басейнів рекомендується підбирати площа абсорбера сонячних колекторів відповідно до відношення: 0,4-0,6 м2 площі абсорбера сонячного колектора на 1 м2 площі поверхні басейну. При підборі геліосистеми для закритого басейну рекомендоване співвідношення: 0,6-1 м2 площі абсорбера сонячного колектора на 1 м2 площі поверхні басейну.

Для первинного розігріву басейну потужність джерела тепла повинна бути значно більше. Але оскільки первинний розігрів басейну відбувається один раз за сезон, то підбирати сонячну установку на дану потужність не доцільно. Для першого прогріву і підтримки температури води в басейні в похмуру погоду слід передбачати дублюючий джерело тепла. Це може бути газовий котел або електронагрівач.

Схема роботи сонячної системи

Сонячні колектори підключаються до басейну через теплообмінник. Оскільки сам басейн є свого роду акумулятором тепла, немає необхідності встановлювати будь-які акумулюючі ємності. Для первинного прогріву і підігріву в похмурий час доби, встановлюється додатковий теплообмінник або електронагреватель. Його слід встановлювати послідовно після сонячного теплообмінника.

Теплообмінник, що передає сонячну теплоту воді в басейні, повинен бути стійкий до впливу води в басейні і мати невеликі втрати тиску навіть при великих витратах теплоносія. Зазвичай використовуються кожухотрубні теплообмінники, а в деяких випадках можуть також використовуватися пластинчасті теплообмінники. Через невисоку температури води в басейні різниця температур між подає трубопроводом води з басейну і зворотним трубопроводом теплоносія від сонячного колектора не має такого вирішального значення, як при нагріванні води для системи ГВП або підтримки системи опалення. Однак вона не повинна перевищувати 10 - 15 К.

Приклад розрахунку сонячних колекторів для басейну

Розглянемо приклад реалізації геліосистеми для гарячого водопостачання та нагріву води в басейні:

Споживання ГВС для сім'ї з 4-х осіб з рециркуляцією довжиною 20 м працює 8 год / добу. Є сезонний відкритий басейн об'ємом 32 м3, площа поверхні басейну 20 м2. Період використання: травень - вересень. Басейн обладнаний захисною плівкою яка використовується в нічний час не менше 12 годин на добу. Необхідно підтримувати температуру води в басейні - 24 ⁰С. Будинок знаходиться в Києві. Колектори розташовані під кутом 45 ⁰ і орієнтовані на південь. Витрата води складає в середньому 280 літрів за день, температура води - 45 ⁰ С.

Для прикладу змоделюємо роботу плоских сонячних колекторів Vaillant auroTHERM VFK 145 V в кількості 6 шт. загальною корисною площею 14,1 м2. В даному випадку приймаємо, що 6 м2 площі абсорбера використовується для забезпечення гарячого водопостачання та 8,1 м2 для підігріву води в сезонному басейні. В даному випадку виконується співвідношення - не менше 0,4 - 0,6 м2 абсорбера на 1 м2 площі басейну. Для першого прогріву знадобиться приблизно 744,3 кВтг енергії. Для цих цілей слід передбачити газовий котел або електронагрівач, так само він необхідний для підтримки температури води в похмурі дні і в той період, коли буде недостатньо енергії від сонця.

Обрана комплектація геліосистеми здатна виробляти в середньому 7 892 кВтг корисного тепла за рік, що дозволить економити до 94% для гарячого водопостачання і до 54% ​​енергії на підігрів води в басейні. Можливі надлишки тепла можна скидати в басейн, тим самим розширивши купальний сезон з квітня по жовтень.

Другий приклад наведемо для закритого басейну, яке експлуатується в цілорічному режимі. Дані для гарячого водопостачання та розміри басейну відповідно до попередньому прикладом. Приймаємо, що басейн необхідно прогрівати до температури 27 ⁰С. Так само передбачається використання захисної плівки не менше 12 годин на добу.

Для другого варіанту вибираємо 8 сонячних колекторів. Загальна площа геліополя складе 18,8 м2. Так само як в першому прикладі 6 м2 площі абсорбера розраховані для приготування гарячої води. Решта 12,8 м2 - для підігріву води в цілорічному басейні. В даному випадку виконується рекомендація 0,6 - 1 м2 площі абсорбера на 1 м2 площі поверхні басейну.

Комплектація геліосистеми в другому варіанті здатна виробляти в середньому 13 353 кВтг корисного тепла за рік, що дозволить економити до 98% для гарячого водопостачання і до 44% енергії на підігрів води в басейні.

Як видно з прикладів, встановивши сонячні колектори для підігріву води в басейні можна добитися значної економії енергоресурсів. До того ж ефективність сонячних колекторів завдяки сприятливому режиму роботи буде високою.

Поділитися "Сонячні колектори для нагріву води в басейні"

Рекомендовані статті