Нагрев воды в бассейне

О том, нужно ли будет подогревать воду в бассейне и как это сделать, думать нужно еще на этапе проектирования. Все без исключения системы подогрева бассейна входят в рабочую цепочку другого оборудования для бассейна, системы фильтрации и дезинфекции. Поэтому монтировать нагреватели воды лучше с остальными приборами. Хотя встроить их в систему и после завершения работ по монтажу оборудования не оставит проблем. В бассейнах, оборудуемых для взрослых, комфортная температура для плавания должна оставлять 24- 26 градусов Цельсия. В детских бассейнах эта цифра выше – около 30 градусов Цельсия. Существует три основных способа, как подогреть воду в бассейне. Выбор устройства зависит от объема бассейна и количества воды, которую нужно регулярно подогревать, от особенностей коммуникаций в доме (сильная или слабая электропроводка, насколько дорого топливо и т.п.) и рентабельности того или иного подогрева, от предпочтения хозяев. Можно выбрать проточные электронагреватели, теплообменники, которые подключаются к котлу или солнечные коллекторы (гелиосистемы, работающие от энергии солнца). Выделяют еще и четвертый способ – тепловые насосы, работающие по принципу не нагревателей, а компрессоров. Но такой альтернативный источник подогрева еще не совсем устоялся в наших домах, покупка и установка оборудования обходится довольно дорого, чаще всего функционирование тепловых насосов оправдано, когда нагреваются большие объемы воды, и когда они действуют в общей системе горячего водоснабжения дома, а не только греют бассейн. Рассмотрим все системы подробнее.

Проточные электронагреватели для бассейна

Пожалуй, легче всего понять, как устроены и как работают именно электрические нагреватели для бассейна. Они предназначены для нагрева непрерывного потока жидкости с минимальным перепадом давления. Такие нагреватели очень компактны, и их можно устанавливать в маленьких технических помещениях. Корпус этих приборов делают из пластика, нержавеющей стали или титана. Сами ТЭНы (трубчатые электронагревательные элементы) делаются из специального сплава нержавеющей стали. Подбор мощности электронагревателя зависит от объема воды в бассейне. Так, для уличного бассейна мощность электронагревателя должна быть равна половине объема бассейна (в цифрах). Внутренние бассейны требуют нагревателей мощностью примерно в треть своего объема. Проточные электронагреватели используются, как правило, для небольших бассейнов, при больших объемах невозможно подобрать нагреватель требуемой мощности. Кроме того, у загородного дома может быть ограничение на энергопотребление или ограничены возможности электропроводки. Электронагреватели для бассейнов выпускают мощностью от 3-х до 18-ти кВт. То есть самые мощные из них способны прогреть бассейны объемом до 36 куб.м., и внутренние – объемом до 54 куб.м. Но перед покупкой такого оборудования нужно обязательно просчитать все расходы, при некоторых мощностях расходы на потребляемую электроэнергию будут слишком велики и, возможно, разумнее будет поискать другой источник нагрева. Плюсом электрических нагревателей является то, что через ТЭНы осуществляется довольно быстрый нагрев воды. В комплекте с прибором монтируют также термостаты для регулирования температуры в бассейне и для ограничения максимальной температуры. Электронагреватели могут быть снабжены датчиком потока, который может отключить нагрев при отсутствии циркуляции воды. Наличие дополнительных систем контроля позволяет полностью автоматизировать процесс подогрева и охлаждения воды, особо не следя за ним, а просто задавая нужные параметры температур.

Теплообменники для бассейнов

Принцип работы теплообменника немного другой, чем у электронагревателя. Теплообменник подключается к общей системе отопления дома, и при этом электроэнергия не потребляется. Мощность у теплообменников может быть как маленькой, так и очень большой – от 13 до 200 кВт. Считается, что теплообменники – наиболее дешевый и потому распространенный способ нагрева воды в бассейнах любого типа. Например, если в доме газовое отопление, оно будет стоить намного дешевле электричества. И объем бассейна может быть абсолютно любым – ограничений в размерах здесь нет. Конструкция теплообменников довольно проста. Он представляет собой колбу, в которой находится змеевик. По этому змеевику движется теплоноситель (горячая вода, которая поступает из контура отопления). В свою очередь сам змеевик омывается водой из бассейна, которую нужно нагреть. Горячая вода из общего контура отопления в змеевик поступает при помощи циркуляционного насоса. Его работа регулируется электромагнитным клапаном. Сам этот клапан, от которого зависит работа насоса, регулируется термостатом. Владельцу всей этой нагревательной конструкции остается тлько выставить на термостате заданную температуру, все остальное должна проконтролировать автоматика. Выбор мощности теплообменника зависит, конечно же, от объема воды в бассейне. Дольше всего и больше всего (то есть, используя максимальную мощность теплообменника) придется использовать аппарат только в начале работы – во время первого прогрева. Обычно данная операция длится часов 28, то есть больше целых суток. Такой долгий отрезок времени нужен для того, чтобы не вызвать приборного коллапса. Известно, что вода при нагревании расширяется, и слишком быстрое ее нагревание может привести к структурным изменениям всей конструкции. А так – тихо, медленно и постепенно теплообменник успевает следить за тепловым балансом всей системы и контролирует свою пиковую мощность. Теплообменник в системе циркулирования воды вне бассейна всегда располагают после насосной и фильтровочной станции, но перед системой дезинфекции (система хлорирования воды), чтобы не испортились детали аппарата. В сильно хлорированной воде и в бассейнах с морской водой рекомендуют устанавливать титановые теплообменники. После первичного нагрева аппарату останется только поддерживать температуру воды на заданном уровне, то есть нагрев изначально происходит дольше, но намного экономнее по деньгам. Многие специалисты советуют, если есть возможность и желание, снабжать бассейн двумя системами подогрева (дублировать системы как основную и запасную): электрическим – для быстрого результата и теплообменником – для экономной продолжительной работы.

Солнечный коллектор

Воду в бассейне можно подогревать и с помощью солнца. Конечно, в открытом варианте бассейна, она подогревается под ним и так, без всяких гелиосистем. А если бассейн закрытый? Или стоит под навесом? В любом случае, после установки гелиосистемы, или солнечных коллекторов, процесс нагрева воды в бассейне при помощи солнца может стать более регулируемым. Кроме того, систему можно использовать и просто для снабжения дома горячей водой. Коллекторы представляют собой соединенные в ряд трубки, колбы или некий большой воспринимающий лучи экран. Коллекторы состоят из модулей, каждый может нагреть до 30 куб.м. воды. Для увеличения производительности или нагрева большего объема воды к коллектору нужно будет присоединить больше модулей. Как это действует в общих чертах? Солнечные лучи попадают на трубчатый вакуумный коллектор обычно черного цвета и там практически полностью поглощаются. Лучи нагревают теплоноситель в гелиоконтуре до температуры примерно в 140 °С. После этого нагретый теплоноситель прокачивается циркуляционным насосом в теплообменнике бака-накопителя, отчего немедленно нагревается вода в самом баке. Из этого бака нагретая вода может использоваться для системы горячего водоснабжения дома, отопления и подогрева бассейна. В систему обогрева бассейна могут быть встроены специальные сенсоры и автоматический трехходовой клапан. С помощью них вода автоматически перенаправляется в теплообменник гелиосистемы. Когда температура достигнет желаемой отметки, вода будет проходить просто мимо теплообменника и попадать обратно в бассейн, пока температура вновь не понизится и система не включится вновь.

Тепловые насосы

Тепловые насосы, в принципе, тоже довольно экзотичный способ обогреть бассейн. Необычность его в том, что энергия его используется главным образом не на нагрев самой воды, а на многоступенчатый перенос тепла от разных теплоносителей при помощи сжатий разных газов, работы с конденсатами и т.п. В качестве источника низкопотенциального тепла (то есть первой незначительной ступени нагрева) могут использоваться промышленные и бытовые очищенные стоки, тепло грунтовых и термальных вод, вода реки, озера, тепло, которое получают при очистке дымовых газов и любые другие источники, которые хоть на несколько градусов могут оказаться теплее воды и окружающей среды. Принцип работы таких установок примерно следующий. По наружному трубопроводу циркуляционным насосом рабочая жидкость прокачивается, например, смесь тосола и воды. После прохождения трубопровода, который лежал в грунте, эта жидкость становится чуть теплее и принимает температуру грунта – например +7° С. В этом состоянии она попадает в теплообменник. В теплообменнике, который называют испарителем, рабочая жидкость передает свою небольшую теплоту хладагенту. Этого хладагенту достаточно, чтобы тут же закипеть. Он закипает, превращается в пар и попадает в компрессор. Пар хладагента сжимается компрессором до давления 20-25 атмосфер. При этом сжатии температура резко увеличивается и достигает 55 °С . Вот эта энергия в дальнейшем может быть направлена в теплообменник на обогрев воздуха внутри помещения или подогрев воду в доме. В том числе в системе бассейна. После того, как вода с тосолом и хладагент выполнят свою функцию, через ступени охлаждения они проходят свои круги замкнутого цикла, где снова встречаются, вода помогает хладагенту вновь закипеть, а тот помогает нагреть теплообменник. Таким образом, основная доля электроэнергии тратится здесь на работу компрессора. Выпускают насосы различной мощности, которые позволяют нагревать небольшие объекты, как например бассейн, так и обеспечивать горячей водой и отоплением целые частные дома и коттеджи площадью 100-300 кв.м.