Тепловой циркуляционный насос для бассейна — как подобрать лучший вариант

Насос обеспечивает перемещение водных масс для очистки, напорной подачи, нагрева или стерилизации. Без движения вода начинает застаиваться, при этом наблюдается скорый рост водорослей и других микроорганизмов.

Как работает такой насос?

Энергия есть везде, даже в тех объектах, которые кажутся нам исключительно холодными. Просто эта энергия имеет низкий потенциал. Тепловые насосы позволяют извлечь ее из окружающей среды и преобразовать в энергию с высоким потенциалом. В таком состоянии тепловую энергию можно использовать для обогрева.

Тепловые насосы, впрочем, как и холодильников, работают по принципу Карно. Холодильник перемещает тепловую энергию из камеры в окружающее пространство, чтобы создать эффект охлаждения, то тепловой насос работает в обратном направлении.

Галерея изображений

Фото из

Тепловой насос в подогреве воды бассейна

Местоположение теплового насоса в схеме оборудования

Насос для обустройства бассейна типа воздух-вода

Теплонасос земля-вода для искусственного водоема

Применение для оснащения открытых конструкций

Оборудование для подогрева воды в закрытом бассейне

Солнечная батарея как дополнение к тепловому насосу

Правила сохранения температуры воды в бассейне

Такая система состоит из двух основных частей – наружной и внутренней, между ними находятся компрессор и испаритель. Итак, теплоноситель циркулирует по системе труб, которые находятся снаружи. При этом он поглощает энергию, рассеянную в толще земли, в воде или в воздухе, зависит от типа насоса.

Затем теплоноситель проходит через камеру испарителя, заполненного хладагентом (обычно – фреоном). Хладагент закипает при очень низкой температуре. Нагреваясь при контакте с тепловой энергией низкого потенциала, он переходит в газообразное состояние и поступает в компрессор.

На этой схеме наглядно показано устройство и принцип работы теплового насоса, который собирает тепло с низким потенциалом из окружающей среды и преобразует его в высокопотенциальную тепловую энергию (+)

Здесь газ разогревается и перемещается в конденсатор. Затем хладагент остывает, снова возвращаясь в жидкое состояние, а тепло, которое он собрал, поступает во внутреннюю систему обогрева, т.е. на отопительную систему дома или, в данном случае, бассейна. Цикл повторяется много раз.

Разумеется, для работы такой системы, а именно насосных агрегатов, понадобится некоторое количество электроэнергии, без доступа к которой система не сможет работать.

Но количество электричества, необходимое тепловому насосу, примерно в четыре раза меньше, чем затраты на прямой подогрев воды с помощью электрического нагревателя. При расходе менее 2,5 кВт мощности на работу электроэнергии тепловой насос может вырабатывать более 10 кВт тепловой энергии.

Сколько насосов необходимо использовать?

Количество насосов зависит от конструкции бассейна и его вместительности. Как правило, к надувным и каркасным сооружениям с большим объемом чаши производители прилагают один фильтрующий насос для бассейна.

Насос прокачивает воду через все системы очистки и подогрева, поэтому его мощности должно хватать на полный оборот жидкости за 6 часов

Стационарные чаши, которые используются часто или круглогодично, требуют нескольких насосов. Главный агрегат отвечает за фильтрацию, еще один – создает противоток, третий – запускает ультрафиолетовую установку, четвертый включает фонтаны и т.д. Чем больше в бассейне релаксационных зон, типа джакузи, массажной струи, тем больше насосов задействуют в работу.

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)

Преимущества геотермальных насосов

Обычный циркуляционный насос для бассейна постепенно вытесняется с рынка новыми тепловыми моделями.

Преимущества использования геотермальных агрегатов очевидны:

• Существенная экономия средств на подогрев воды.
• Возможность обогрева самого помещения бассейна в зимний период.
• Возможность использования в системах вентиляции и кондиционирования.
• Безопасная эксплуатация в условиях повышенной влажности.
• Удобство монтажа: для установки теплового насоса не требуется сложной проектной документации и согласований.
• Взрыво- и пожаробезопасность.
• Экологичность: отсутствие выхлопных газов и продуктов горения позволяет устанавливать насос внутри помещения без специальной доработки вентиляционной системы.

Геотермальные насосы для бассейнов успешно используются и в быту. Агрегат монтируют в отопительный контур для подогрева теплоносителя, используют в системе горячего водоснабжения или кондиционирования дома.

Для чего еще используются насосы для бассейна?

Насосы в бассейнах применяют не только в системе очистки. Существуют насосы для водных аттракционов (фонтанов, водопадов, противотоков и пр.), как правило, это насосы большой производительности (25 куб.м. в час и выше). Подбирают такие насосы в зависимости от характеристик аттракциона, для которого он предназначается. Так же существуют вспомогательные насосы, например, для циркуляции в системе теплообмена. В любом случае, лучше обратиться к специалисту, который проконсультирует и поможет с выбором.

К списку статей

Критерии выбора тепловых насосов

При выборе агрегата анализируют несколько факторов:

Тепловой насос для бассейна

1. Условия эксплуатации: расположен бассейн в помещении или под открытым небом.
2. Место размещения самого теплового насоса: доступность источников низкопотенциальной энергии.
3. Вид укрытия бассейна: утепленное здание или легкий летний купол.
4. Исходная температура воды и заданное значение, до которого потребуется прогреть.
5. Объем воды: чем больше бассейн, тем мощнее должен быть агрегат.
6. Наличие/отсутствие дополнительного функционала: отопление или кондиционирование помещения, ГВС и т. д.
7. Наличие разъемов для подключения к электросети и водяному контуру. Это немного повышает стоимость установки, но значительно облегчает монтаж.

Для крытых бассейнов температурные параметры принимают стандартными: 22-24 °С для воды и 26-28 °С для воздуха. На эти значения стоит ориентироваться при выборе теплового насоса.

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.

Тепловой насос

Бассейновый тепловой насос используется для прогрева воды и отличается от циркуляционных или фильтрующих насосов. Устройство использует конденсационный принцип работы и прогоняет жидкость только для ее нагрева. Особенностью оборудования является экономичный расход электроэнергии и высокий КОП (аналог КПД). Для примера: полноинверторные тепловые насосы Fairland потребляя 1 кВт электричества, могут воспроизвести до 16 кВт тепла (КОП = 16).

Особенности монтажа и эксплуатации

Различные виды тепловых насосов для бассейна требуют грамотного монтажа – это основная гарантия эффективности установки.

Есть и еще ряд технических нюансов, влияющих на КПД агрегата:

Монтаж тепловых насосов

• Трубопровод теплообменника рекомендуется изолировать материалами, поглощающими вибрацию и не пропускающими тепло. Это снизит потери энергии в окружающую среду.
• Во время монтажа рекомендуется периодическая диагностика установленного оборудования. Так можно своевременно выявлять и устранять недостатки системы до ее ввода в эксплуатацию.
• Электрические соединения требуют тщательной изоляции. Насосы для бассейнов работают в условиях повышенной влажности, и при недостаточной изоляции оборудование быстро придет в негодность.
• Все комплектующие, вспомогательные и расходные материалы должны подбираться в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя. Это обеспечивает совместимость и стабильную работу всех узлов установки.

Агрегат монтируют после магистральных фильтров, до входа в систему обеззараживания. Каждая модель теплового насоса оснащена блоком автоматического управления. В процессе эксплуатации установка практически не нуждается в участии человека.

Основной недостаток тепловых насосов – их высокая стоимость. В нашей стране они пока доступны узкому кругу потребителей. Но экономическая эффективность установки позволяет окупить затраты на ее приобретение и монтаж буквально за несколько месяцев использования.

Финансовая выгода очевидна сразу для владельцев крупных бассейнов. Снижение затрат на подогрев воды после установки теплового насоса достигает цифры 80%.

Дозирующий насос

Такие устройства, как правило, бывают мембранные или перистальтические. Регулирующий дозирующий насос выступает центральным узлом системы автодозирования. Помпа работает на равномерную и регулярную подачу жидких или вязких составов. Уровень и режим дозирования основаны на заданных пользователем настройках или внешних сигналах (датчики).

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. 

Самодельный тепловой насос – реально ли?

Если изготовить тепловой насос самостоятельно, можно значительно сэкономить, но эффективность таких устройств несколько ниже, чем у моделей промышленного изготовления. Сначала изготавливают отдельные элементы насоса, затем их соединяют в общую систему. Испаритель можно сделать из большого пластикового бака. Внутри устанавливают медный змеевик.

Для изготовления змеевика трубу из меди можно аккуратно намотать на газовый баллон или другой подходящий цилиндрический предмет, чтобы придать ей нужную форму. Таким же образом делают еще один змеевик – для испарителя. Этот элемент помещают внутри еще одного бака, на этот раз металлического, понадобятся сварочные работы.

Компрессор просто покупают или снимают с другого устройства, например, со сломанного кондиционера. Когда эти три устройства готовы, их соединяют в общую систему. Затем компрессор заправляют хладагентом. Остается соединить испаритель с вентилятором, который нагнетает воздух, а конденсатор – к системе подогрева воды в бассейне.

Значительно сложнее в устройстве тепловой насос типа вода-вода. Для его сооружения требуется наличие рядом с участком реки или естественного водоема, если их нет, то бурят скважины. Однако если получать энергию из воздуха невозможно по техническим причинам, этот вариант также будет полезен.

Подбор насоса в зависимости от типа бассейна

Насос выбирают исходя из параметров бассейна и условий применения. Наиболее важная величина – объем перекачиваемой воды.

Тип бассейна открытый/крытый критичное условие для нагревателей, включая тепловые насосы. Уличные водоемы имеют более высокий коэффициент тепловых потерь и зависят от внешних климатических факторов.

Если в бассейне используется морская вода рекомендовано использовать насосы с гидравлическими частями из бронзы или специального солестойкого полимера. Обычный пластик или нержавейка скорее изнашиваются в соленой воде.

Как правило, насосы для перекачки и фильтрации располагаются ниже уровня воды. Для реализации подключения, когда насос будет ставиться выше уровня воды, строго рекомендовано выбирать самовсасывающие модели центробежного типа.

Выводы и полезное видео по теме

Практический опыт подогрева воды в бассейне с помощью тепловых насосов представлен в следующем видео:

Здесь наглядно продемонстрирован принцип работы воздушного теплового насоса:

На этом видео представлен очень подробный обзор работы и устройства модели теплового насоса типа “воздух-вода”:

Тепловой насос – удобный, эффективный и экологичный способ обогрева бассейна. При правильной эксплуатации стоимость модели окупится очень быстро, а грамотный монтаж существенно увеличит срок службы устройства.

Хотите поделиться полезной информацией по теме статьи? Может, знаете, как сделать тепловой насос для обустройства частного бассейна своими руками? Пишите, пожалуйста, в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь своим мнением и тематическими фотоснимками.

Как рассчитать необходимую мощность насоса

• Насосы для фильтрации/циркуляции:

• Производительность устройства не должна быть ниже 1/5 от объема наполненной воды.
  
  Пример: в качестве основного насоса системы циркуляции домашнего бассейна водоизмещением 50 тыс. литров рекомендован насос с префильтром уровня 10-14 м.куб/ч
• В случае с коммерческими бассейнами предпочтительно ставить несколько насосов и фильтров. Общую производительность устройств подбирают в пределах 1/2, 1/3 от водоизмещения чаши (м.куб).

• Насосы для напорной подачи:

• Подбираются исходя из мощности оборудования, работу которого будет обеспечивать помпа.
  
  Пример: для противотока мощностью 40 м.куб/ч нужен напорный насос без префильтра на 35-40 м.куб/ч.

• Тепловые насосы для нагрева:

• Обычно производители оборудования указывают базовый рекомендованный объем обслуживаемого бассейна (в м.куб) или площадь зеркала воды (м.кв).
• Точный расчет мощности теплового насоса более сложная задача и включает различные переменные, включая сезонность бассейна, его тип, наличие покрытия, величину теплопотерь и т.д. В среднем, для нагрева 1 м.куб воды на 1 С потребует 1 кВт/ч энергии.
  
  Пример: насос с тепловой мощностью 36.5 кВт будет эффективно обогревать бассейн кубатурой до 165 000 л.

• Насосы-дозаторы:

• Мощность такого насоса менее критична к объему бассейна, т.к. устройство не перекачивает непосредственно воду из чаши, а только дозирует в нее жидкий реагент.
• Аппарат подбирается под бассейн исходя из гидравлической мощности (л/ч) и типа перекачиваемого реагента.
  
  Пример: для дозирования pH раствора в бассейне 500 тыс.л (500 м.куб) необходим агрегат мощностью 5-8 л/ч.

Получите консультацию

Чтобы получить детальную информацию по подбору модели насоса обратитесь к специалистам нашей компании, и они с радостью выполнят просчет под вашу конкретную задачу.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...