Бассейн теряет теплоту при:

• испарении воды и нагреве подпиточной воды;
• естественной конвекции и излучении в окружающую среду;
• переливании через края и разбрызгивании при выходе людей из бассейна;
• первичном подогреве воды;
• заполнении бассейна теплой водой для промывки фильтров;
• теплопроводности от дна к грунту.

Потери тепла зависят также и от привычек пользователей бассейна.

В открытых бассейнах без отопления температура воды возрастает или остается постоянной в дневное время, а ночью значительно снижается. Устройство накрытия над ванной значительно снижает испарение, существенно уменьшает излучение и в некоторой степени снижает теплопотери за счет конвекции. С помощью установки накрытия в период наибольших теплопотерь можно добиться их снижения в открытых бассейнах на 80%. При этом следует иметь в виду, что в связи с большим удельным весом излучения в суммарных теплопотерях существенное значение имеет теплоизоляционные свойства накрытия. Экономия от применения укрытий без теплоизоляции составляет лишь 30—40% по сравнению с теплоизолированным накрытием. Для использования солнечной радиации накрытие следует снять в дневное время. С поверхности накрытия должна быть удалена вода, так как скопление дождевой воды на поверхности накрытий способствует потерям тепла при испарении. Накрытие в виде солнечного коллектора может оставаться над бассейном и в дневное время, когда бассейн не используется. Такое накрытие из светопрозрачного теплоизолирующего верхнего слоя и прилегающего к воде абсорбирующего слоя значительно улучшает поглощение солнечных лучей. Как показали исследования, при благоприятных погодных условиях применение укрытия в виде солнечного коллектора позволяет эксплуатировать бассейн с температурой воды 23°С без дополнительного отопления.

Крытые плавательные бассейны имеют три существенных отличия по сравнению с открытыми плавательными бассейнами:

1. Они используются преимущественно в зимний период, когда интенсивность солнечного излучения мала;
2. Уровень температуры в них существенно выше (26-30°C);
3. Часто есть необходимость в кондиционировании воздуха (по крайней мере, в общественных плавательных бассейнах).

Если глубина бассейна не превышает 1 м, то его дно и стены должны быть покрашены краской с высокой поглощательной способностью, а дно, кроме того, должно иметь шероховатую поверхность. Для промывки фильтров используется теплая вода (норма расхода на одну промывку - 0,9 м 3 на 1 м 2 поверхности бассейна). Теплоту промывочной воды необходимо утилизировать, установив после фильтров теплообменник.

При реализации всех указанных способов энергосбережения потребность в теплоте снижается до 260 кВт*ч/м 2 за сезон, что составляет всего 40% первоначального значения. При этом требуемая площадь солнечного коллектора уменьшается до 0,4 м 2 (вместо 1 м 2) на 1 м 2 площади поверхности воды в бассейне. Годовое теплопотребление бассейна составляет 700...800 МВт*ч, среднесуточная теплопроизводительность гелиоустановки за период май-сентябрь 2,5 кВт*ч/м 2 в день (максимум 6 кВт*ч/м 2) при площади поверхности воды 1500 м 2 , температура воды на входе в солнечный коллектор 20...27°C, а на выходе 24...36°C при расходе 10...90 м 3 /ч.

С наступлением весны появляется вопрос подогрева воды в бассейне. Особенно актуально это в гостиничных комплексах, которые имеют уличный бассейн. Не секрет, что любая гостиница нужна, прежде всего, для получения прибыли. Поэтому бассейн с подогретой водой позволяет такой гостинице увеличить курортный сезон, привлекая туристов дополнительным преимуществом.

Понятно, что бассейн без подогрева отличная штука, но не в май или сентябрь. В эти месяцы количество желающий искупаться в прохладной водичке, будет стремиться к нулю. Значит, чтобы привлечь туристов, воду в бассейне нужно подогреть.

Как нагреть воду в бассейне?

В Краснодарском крае популярностью пользуются способы нагрева воды с помощью:

• Солнечных вакуумных коллекторов или панелей;
• Термальной водой;
• Тепловыми насосами;
• Различными котлами (дизельными, твердотопливным);
• Теплосетями;
• Электричеством;

Давайте внимательно рассмотрим каждый способ, узнаем плюсы и минусы, выясним, чем же выгоднее всего греть воду в бассейне. Цель этой статьи научить вас тому, чтобы и вы разобрались и поняли логику, как считать и что считать.

В первую очередь это нужно для того, чтобы горе-мастера «не впарили » вам то, что работать не будет. И в нашей практике часто встречаются Заказчики, которым продали то солнечных коллекторов, то тепловых насосов, но либо эти решения не работают, либо работают плохо. Как правило, это все из-за того, что вообще никто ничего не считает.

Как договариваются Заказчик с Подрядчиком?

Диалоги между Заказчиком и такими Подрядчиками строятся примерно так:
Заказчик : надо сделать подогрев воды в бассейне.
Подрядчик : чем вам воду нагреть?
Заказчик : не знаю, а что вы можете предложить?
Подрядчик : давайте солнцем?
Заказчик : давайте. А сколько будет стоить?
Подрядчик : Один миллион.
Заказчик : Дорого. Как сделать дешевле?
Подрядчик : Есть вариант сделать за семьсот тысяч.
Заказчик : Делайте.

И никто не задает себе вопрос, а за счет чего произошло удешевление? Уменьшили коллекторную массу? Поставили коллекторы или панели похуже? А потом точно все будет работать и нагревать воду как нужно?

Читайте также:

Однажды мне наш Заказчик озвучил результаты переговоров с предыдущим потенциальным подрядчиком. Дескать, подрядчик пообещал заказчику сделать подогрев воды в бассейне с помощью солнечных вакуумных коллекторов, ну и заказчик начал вникать в технические моменты. Начал задавать вопросы по мощности и т.д. И вот выяснилось, что этот подрядчик имел ввиду такую систему нагрева воды, что если на улице температура 22-24°С, то все будет прекрасно греть.

Если температура воздуха 22-24°С, то воду вообще можно не подогревать. Это же логично . И нет никакого смысла ставить систему подогрева на пару градусов, это откровенная халтура.
Но, к сожалению, в России деятельность таких подрядчиков никак не регламентируется. И получается так, что Заказчик вместо решения своих проблем, оказывается втянут в какие-то эксперименты, за свой же счет.

Для того, чтобы получить максимальное понимание, давайте займемся расчетами .

Представим, что у нас есть обычный бассейн, глубиной 1,5 метра, поверхностью зеркала 100м². Объем воды в таком бассейне будет: 1,5 метра * 100 метров² получаем 150 метров кубических или 150м³.
Тепловые потери каждого бассейна считаются индивидуально , мы для простоты расчетов примем, что теплопотери 200 Вт/час с каждого квадратного метра поверхности бассейна. Поверхность бассейна у нас равнялась 100м², значит, теплопотери этого бассейна будут равны 20 000 Вт/час или 20 кВт/час. Следовательно, для того, чтобы нам возместить тепловые потери бассейна, нам нужен источник тепла, мощностью не менее 20 кВт/час.

Комфорт - это сочетание условий внешней среды, в которых человек чувствует себя хорошо, не рискуя ухудшить свое здоровье. Так, например, для комфортного самочувствия одетых людей в помещении температура воздуха при относительной влажности воздуха 40-60% должна быть от 18°С до 20°С, температура поверхности oгpaждaющиx конструкций (стен) - от 14°С до 19°С, температура пола - около 20°С. При этом допускается движение воздуха со скоростью до 0,3 м/с.

Эти цифры основываются на следующих средних биофизических характеристиках человека:

• Масса, кг. 60
• Площадь поверхности, м 2 1,8
• Темп.тела 36,5-37°C
• Темп.кожи 32-33°C
• Теплообмен, Вт 82
• Объем дыхания м 3 /ч 0,5
• Частота дыхания, раз/мин 16
• Частота пульса, уд/мин 70-80
• Постоянная мощность, Вт 85

При более низкой температуре поверхности стен и на открытом воздухе человек теряет большое количество тепла за счет излучения, и поэтому даже при отсутствии движения воздуха возникает ощущение сквозняка.

Требуемая температура поверхностей достигается за счет их хорошей теплоизоляции, применения воздушных тепловых завес или подогрева теплоизлучателями.

Низкие температуры поверхности пола могут привести к простудным заболеваниям, особенно в тех случаях, когда верхние слои пола обладают высокой теплопроводностью (кафель, бетон). Избежать этого можно за счет хорошей теплоизоляции, применения теплых покрытий или подогрева полов; последнее мероприятие рекомендуется осуществлять только при большой площади полов и температуре воздуха в помещениях ниже 30°С. Температура поверхности пола, превышающая в обычных помещениях 24-25°С, а в помещениях с бассейном 32-33°С, также вредна для здоровья людей.

Слишком низкая влажность воздуха в помещении (особенно в зимнее время, когда наружный воздух содержит очень мало водяных паров) ведет к высыханию слизистых оболочек и увеличивает возможность простудных заболеваний. Высокая влажность воздуха снижает испарение через кожу и ограничивает регулирующие возможности организма по поддержанию температуры тела на постоянном уровне (ощущение духоты).

При слишком высокой скорости движения воздуха возрастает доля тепла, отдаваемая телом за счет конвекции. в целом теплоотдача организма снижается (сужение кровеносных сосудов, в экстремальном случае "гусиная кожа"), и наряду с охлажденными зонами, возникают зоны перегрева, приводящие к ощущению сквозняка.

Комфорт в бассейне

Температура воздуха в помещении, где находятся раздетые люди, должна составлять 26-30°С в зависимости от их подвижности: чем выше подвижность человека, тем больше тепла выделяет его тело. У бассейна температура воздуха должна на несколько градусов превышать температуру воды, так как при испарении влаги с водяной пленки, покрывающей тело человека после выхода из бассейна, происходит дополнительный отвод тепла, и возникает ощущение холода при слишком низкой температуре воздуха в помещении. При движении босиком отвод тепла через пол значительно возрастает, поэтому для обеспечения дополнительного комфорта в бассейнах с "холодными" покрытиями полов рекомендуется применять непосредственный подогрев пола или потолочное лучистое отопление и инфракрасные излучатели. Однако, подогрев полов требуется лишь при температуре воздуха ниже 28°С или плохой теплоизоляции пола. Требования к влажности воздуха такие же, как и для отдельных помещений, а скорость движения воздуха в рабочей зоне крытых бассейнов не должна превышать 0,3 м/с.

Допустимая температура воды, также как и температура воздуха около бассейна, в некоторой степени зависит от возможной активности людей. Кроме того, следует помнить, что при одинаковой температуре воды и воздуха охлаждение в воде происходит примерно в 20 раз быстрее, чем на воздухе. в стандартных и крупных плавательных бассейнах с длиной дорожки 25-50 м, где активно занимаются люди, умеющие плавать, достаточна температура воды около 22°С, а в учебных плавательных бассейнах с длиной дорожки 8-16 м температура воды должна быть 23-26°С. При использовании плавания в медицинских целях (для разгрузки позвоночника у не совсем здоровых людей) температура воды должна превышать 26°С, а лучше всего равняться 28°С (при температуре ниже 25°С могут появиться судороги). В связи с этими же соображениями в индивидуальных крытых бассейнах рекомендуется температура воды 24-28°С, а в бассейнах для маленьких детей 28-30°С.

В целом в индивидуальных бассейнах должны быть следующие характеристики микроклимата: температура воды 24-28°С; температура воздуха на 2-3°С выше температуры воды (26-31°С). При более низких температурах воздуха возникают неприятные ощущения и опасность простуды. Следует помнить, что более высокая температура воздуха снижает испарения из ванны и, следовательно, уменьшает расход тепла на обогрев воды. Ощущение духоты возникает лишь при слишком высокой относительной влажности воздуха. Не следует снижать температуру воздуха в ночное время, так как из-за роста испарений повышается расход энергии на обогрев.

В открытых бассейнах подвижность людей обычно выше, чем в крытых. Кроме того, температура воздуха здесь часто ниже, а температура излучения выше, но во всяком случае при наличии солнечной инсоляции. К этому следует добавить благотворное воздействие свежего воздуха, что сохраняет комфортность ощущений также и при более низких температурах и высоких скоростях движения воздуха.

Теплопотери в открытых бассейнах

Температура в открытом бассейне обычно ниже, чем в крытом, и составляет 21-25°С. Для улучшения микроклимата и создания дополнительного комфорта, особенно при длительном купальном сезоне или пользовании бассейном в зимнее время рекомендуется осуществлять подогрев пола или лучистое отопление обходной дорожки и подходов к ванне бассейна с помощью электрических инфракрасных излучателей; ванну и подходы к ней по возможности следует защитить от ветра, а при наличии покрытия – установить теплоизлучатели над ванной. Отопление требуется прежде всего в переходные месяцы (апрель, май, сентябрь и октябрь), причем длительность купального сезона принимается равной 6 месяцев: с середины апреля до середины октября.

Поскольку имеет место значительный теплообмен между поверхностью воды и окружающим воздухом, открытыe бассейны следует размещать с учетом защиты от ветра. При круглогодичной эксплуатации бассейна рекомендуется устраивать покрытие с механическим приводом, что позволяет значительно снизить теплопотери и довести эксплуатационные затраты до уровня, сравнимого с летним периодом.

Открытый бассейн без отопления обычно пригоден лишь для кратковременной эксплуатации, так как в этом случае имеют место постоянные теплопотери (особенно ночью). Теплопотери открытого бассейна включают следующие составляющие:

• Потери тепла из-за испарения воды с поверхности ванны и нагрева подпиточной воды.
• Потери тепла из-за естественной конвекции, когда температура воздуха ниже температуры воды.
• Потери тепла вместе с водой, переливающейся через края ванны и разбрызгиваемой при выходе людей из ванны.
• Потери тепла за счет излучения в окружающую среду в ночное время.
• Потери тепла при первичном подогреве воды.
• Потери тепла в грунт, примыкающий к ванне, и окружающий воздух.
• Потери тепла при заполнении ванны теплой водой для промывки фильтров.

Необходимо отметить, что в применявшихся до настоящего времени уравнениях для расчета теплопотерь на испарение не учитывали процессы на границе слоев, что снижало точность получаемых результатов. Средняя температура воздуха в летнее полугодие принималась равной 10°С, в то время как фактически эта величина составляет 14-14,5°С, а расчетная скорость движения воздуха над ванной 1-4 м/c не соответствует фактической скорости движения воздуха непосредственно над поверхностью воды, которая значительно ниже. Излучение ванны бассейна должно всегда рассматриваться совместно со встречным излучением атмосферы.

Температура воды в ванне бассейна фактически превышает заданное значение на величину 4°К из-за солнечной инсоляции.

Сильное солнечное излучение предполагает наличие ясного неба, однако обычно встречное излучение атмосферы весьма незначительно, а излучение ванны, особенно ночью, значительно выше, чем излучение атмосферы при облачной погоде. В связи с этим для расчета рекомендуется принимать для всего сезона постоянную величину солнечной инсоляции, имея в виду, что чем сильнее инсоляция, тем выше температура воды и больше излучение ванны бассейна.

Глубина воды в ванне бассейна не оказывает существенного влияния на энергобаланc и выступает только в качестве характеристики объема. От площади поверхности воды зависит соотношение между снижением температуры и теплопотерями каждой ванны, причем мелкий бассейн остывает и нагревается быстрее, чем глубокий, при одинаковых величинах потерь и поступлений тепла.

Теплопотери открытых бассейнов со стенками в грунте в летнее время обычно можно не учитывать, как как грунт плохо проводит тепло и аккумулирует теплоту, полученную при первичном подогреве. Теплопотери в грунт практически весьма невелики по сравнению с другими видами теплопотерь. Иная картина имеет место в зимнее время для ванн со свободно стоящими стенками и крытых бассейнов.

Как бороться с теплопотерями

Теплоизоляция толщиной в 1 см снижает теплопотери на 80% . Дополнительные потери стенки составляют лишь 15,5KBтч/дeнь, что соответствует 0,55кВтч/ м 2 в день и при снижении температуры на 0,37К.

Теплоизоляцию бетонных стенок ванны целесообразно выполнять с наружной стороны. В сборных ваннах рекомендуется выкладывать жесткие теплоизоляционные маты между пленкой и наружной оболочкой стенки ванны.

Исследования показали, что применение темных плиток для облицовки значительно повышает абсорбцию солнечного излучения. Средние изменения величины поглощения солнечной инсоляции при изменении цвета облицовочной плитки ванн различаются весьма существенно, даже при изменении цвета плитки от бело-голубого до сине-голубого. Полноценная эксплуатация бассейнов в зимнее время требует больших энергозатрат. Поэтому для открытых бассейнов рекомендуется зимой использовать укрытия.

В отличие от летнего сезона зимой на температуру воды оказывает влияние теплоотдача в прилегающий грунт. Уже при толщине пеноматериала в 1см достигается экономия более 25%.

При циркулярном цикле продолжительностью 8 ч, включая время промывки одного песчаного фильтра, при глубине ванны 1,5м и разности температур между водой в ванне и свежей водой 13ОК потери тепла на каждую промывку составляют 0,23 кBтч/м 2 (203 ккал/м 2). В индивидуальных бассейнах, где промывка фильтров осуществляется не чаще одного раза в неделю, теплопотерями на промывку можно пренебречь, а в бассейнах гостиниц, где требуется ежедневная промывка фильтров, с этим фактором приходиться считаться. В общественных бассейнах, к которым относятся и гостиничные, в соответствии с нормами Требуется добавка свежей воды в количестве 30 л на одного купающегося что приводит к теплопотерям на подогрев свежей воды в размере около 0,45 кBтч/м 2 в день (390 ккал/м 2 в день).

Существенный элемент теплопотерь открытых бассейнов &ndash испарение - в значительной мере зависит от температуры воздуха. При низких температурах в ночное время испарение воды значительно выше, чем при более дневных температурах.

Поверхностное укрытие

Таким образом, в открытых бассейнах без отопления температура воды возрастает или остается постоянной в дневное время, а ночью значительно снижается. Устройство укрытия над ванной значительно снижает испарение, существенно уменьшает излучение и в некоторой степени снижает теплопотери за счет конвекции. С помощью установки укрытия в период наибольших теплопотерь можно добиться их снижения в открытых бассейнах на 80%. Следует иметь в виду, что в связи с большим удельным весом излучения в суммарных теплопотерях существенное значение имеет теплоизоляция укрытия. Экономия от применения укрытий без теплоизоляции составляет лишь 30-40% по сравнению с теплоизолированным укрытием. Для использования солнечной радиации укрытие следует снять в дневное время. С поверхности укрытия должна удаляться вода (отверстия, перфорация и т.д.), так как скопление дождевой воды на поверхности укрытий способствует потерям тепла при испарении.

Укрытие в виде солнечного коллектора может оставаться над ванной и в дневное время, когда не пользуются бассейном. Такое укрытие из светопрозрачного теплоизолирующего верхнего слоя и прилегающего к воде абсорбирующего слоя значительно улучшает поглощение солнечных лучей по сравнению с открытой ванной. Как показали исследования, при благоприятных погодных условиях применение укрытия в виде солнечного коллектора позволяет эксплуатировать бассейн с температурой воды 23С без дополнительного отопления.

Подогрев воды в бассейнах

При определении стоимости отопления открытых бассейнов существенное значение имеет средний расход тепла, в зависимости от сезона года и температуры воды.

Для расчета затрат на отопление необходимо расход тепла умножить на стоимость 1 кВтч электроэнергии в регионе эксплуатации бассейна.

Когда-то открытые бассейны обогревались от системы домового отопления с использованием противоточного теплообменника. Однако в последние годы появилось много новых вариантов обогрева ванн с использованием агрегатов, серийно выпускаемых промышленностью. Среди этих вариантов следует назвать:

• Обогрев ванн от отопительного котла;
• Прямоточные топливные нагреватели;
• Прямоточные нагреватели с электроприводом;
• Тепловые насосы;
• Обогрев ванн с помощью солнечных коллекторов.

Во всех системах вода подогревается до поступления в ванну бассейна. Прямые системы обогрева с помощью труб, расположенных непосредственно в ванне, или электронагрев облицовочных плиток не нашли применения по гигиеническим и экономическим соображениям.

Oбorpeв бассейна от котельной в свое время обогрев открытого бассейна обычно осуществлялся путем подключения к домовой системе отопления. в летнее время, когда отопление помещений дома отключено, мощность котла использовалось не полностью, что сильно снижало эффективность его работы.

Расчет теплообменника

Для расчета системы отопления можно исходить из того, что Она должна эксплуатироваться 24 ч в сутки. Поэтому минимальная мощность противоточного аппарата должна равняться частному от деления максимальных ежедневных потерь тепла на 24 ч. Время на первичный разогрев определяется как произведение площади ванны на прирост температуры воды и удельное теплопотребление, деленное на мощность противоточного аппарата.

Топливные нarpeвaтели

Для поддержания нормальной температуры воды в бассейне применяются следующие нагревательные агрегаты:

• нагреватели, работающие на нефтяном жидком топливе; обычно они имеют собственный водяной насос или подключаются в циркуляционную линию (в участок подачи воды после фильтров). Их мощность составляет, как правило, около 45 кВт (40000 ккал/час). Коэффициент полезного действия 70-80%;
• газовые нагреватели, работающие на пропане, с встроенным фильтром или без него (в последнем случае с циркулярным насосом). Их мощность составляет 37 кВт (32000 ккaл/ч). Расход пропана около 3,2 KГ/ч. Коэффициент полезного действия около 80%;
• стандартные газовые водонагреватели мощностью 17,5 кВт (15000 ккал/ч), 23 и 28 кВт. Подключаются в циркуляционную линию за фильтром насоса. Система регулируется количеством пропускаемой воды. Термостат связан с насосом или смесителем; при недостатке воды отключается подача газа. Требуется ежегодная очистка внутренних элементов нагревателя. Коэффициент полезного действия около 80%.

Электрические нaгpeватели

Эти приборы выпускаются специально для подогрева воды в бассейнах и оборудованы регулятором температуры. Работают от электросети с соответствующими характеристиками по мощности. в зависимости от размеров бассейна и климата местности применяются нагреватели мощностью от 3 до 18 кВт, встроенные в систему. Их можно устанавливать в основной линии (на участке фильтрующее устройство - впускные отверстия) или в дополнительной ветви-байпасе.

Мощность прямоточного электронагревателя, необходимого вашему бассейну, определяется как отношение максимальной суточной теплопотери к длительности работы.

Солнечные коллекторы

В связи с относительно небольшой разностью температур между наружным воздухом и водой плавательного бассейна (100К), коэффициент полезного действия солнечных коллекторов, используемых для обогрева открытых бассейнов, в летнее время относительно высок: каждый 1 м 2 коллектора дает от трех (апрель) до пяти кВт (июль, август).

Коллекторы, подключенные непосредственно к ванне бассейна, подвержены коррозии и должны выполняться из соответствующих материалов. в них также могут иметь место отложения карбонатной накипи. Поэтому их применяют только там, где жесткость воды строго контролируется.

Важным требованием является возможность регулирования потока воды через коллектор, так как он работает в качестве нагревателя только в дневное время, а в ночное время коллектор может оказаться причиной нежелательного охлаждения ванны. Регулирование температуры воды в бассейне достигается путем автономного подключения.

Вода в бассейне нужна комфортной температуры, притом все время. Прогреть столь большой объем жидкости, да еще и равномерно не под силу ни одному нагревателю прямого действия. Необходимо прогреть большой объем воды и постоянно пополнять потери тепла, которые в бассейне немалые только за счет большой площади поверхности. Источником тепла может быть как котел отопления, солнечные панели или геотермальное тепло, а для передачи тепла воде потребуется теплообменник для бассейна.

Проще всего нагреть бассейн, если разместить теплообменник последовательно с фильтрами и циркуляционным насосом, который постоянно перекачивает жидкость от донного слива и скиммера и возвращает обратно через форсунки, расположенные по периметру чаши. Таким образом, вода в бассейне не застаивается, регулярно очищается и подогревается. Никакого дополнительного оборудования в самом резервуаре нет, все выведено за его пределы и размещается чаще всего ниже уровня грунта в специальном кессоне.

Принцип работы

Теплообменник сам по себе не нагревает воду. Он лишь является оптимизированным устройством для эффективного теплообмена между двумя средами. Одна из них – это теплоноситель от непосредственного источника тепла, а вторая – как раз вода из бассейна.

В теплообменнике две среды разделяют только тонкие стенки труб или пластин с высокой теплопроводностью. Чем выше площадь такого контакта, тем больше тепла успеет перейти от более нагретой жидкости к холодной.

По смыслу теплообменник всегда поточный, хоть и могут отличаться существенно объем камер и секций для перекачки двух сред. Для бассейнов используются трубчатые и пластинчатые теплообменники. Преимущество на стороне трубчатых устройств, так как они позволяют снизить вносимые устройством сопротивление току воды и менее требовательные к чистоте перекачиваемой жидкости.

Корпус формирует первую камеру для нагреваемой жидкости. Это продолговатый цилиндр из трубы большого диаметра, закрытый с обоих концов заглушками, в которых имеются штуцера для подключения труб. Сверху он утеплен для устранения лишних теплопотерь.

Внутри корпуса распределяются трубки, изолированные от внутреннего пространства устройства, с выведенными на внешнюю сторону штуцерами. Трубка может быть одна изогнутая по спирали для увеличения площади контакта и тянущаяся от одного края теплообменника к другому. Но эффективнее использовать параллельно много трубок, которые на концах объединяются коллектором. Так существенно снижается гидросопротивление теплообменника контуру с теплоносителем и увеличивается площадь контакта, границ между двумя жидкостями.

Основные характеристики теплообменника:

• Максимальная рабочая температура. Максимальный нагрев теплоносителя, выдерживаемый устройством.
• Тепловая мощность. Зависит не только от площади контакта, но и от типа жидкости в обоих контурах и перепада температур.
• Пропускная способность, измеряется в метрах кубических в час, определяет, за сколько времени весь объем бассейна пройдет через теплообменник.

Расчет мощности

Подбор по мощности теплообменника для бассейна выполняется, отталкиваясь от четырех факторов:

• Размер бассейна, объем постоянных теплопотерь;
• Температура теплоносителя и мощность источника тепла;
• Целевая температура воды в бассейне;
• Время, за которое необходимо нагреть воду при условии, что ее только набрали.

Не стоит задача нагреть максимально быстро весь объем воды в чаше бассейна. Мощности теплообменника достаточно на уровне, равном максимальным постоянным теплопотерям, так чтобы можно было поддерживать температуру на заданном уровне.

Нижняя граница подбора мощности берется равной примерно 0,7 от объема чаши бассейна, точнее, воды при полном заполнении. Это приблизительное значение теплопотерь за счет испарения и теплообмена со стенками чаши.

Превышение данного порога определяет время, за которое теплообменник сможет прогреть только набранную холодную воду и чаще всего этот параметр подбирается равным 1-3 дням.

В качестве источника тепла используется отопительный котел, работающий и на обогрев дома и на подогрев бассейна или же в малом контуре только на подогрев бассейна, например теплый период времени. Максимально возможную отдачу по теплу следует определять как раз с условием работы обогрева в доме, чтобы не забирать лишнего тепла на поддержание бассейна.

Требуемая мощность теплообменника для нагрева бассейна за определенное время.

P = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S

P – требуемая мощность теплообменника (Вт),

С – удельная теплоемкость воды при температуре 20оС (Вт/кг*К);

ΔТ – разница температуры холодной и горячей воды (оС),

t1 – оптимальное время для нагрева всего бассейна (часы),

q – потери тепла в час с квадратного метра поверхности воды (Вт/м2),

V – объем воды в бассейне (л) .

В расчетах следует учитывать теплопотери с зеркала воды за счет испарения. Принимаются следующие значения:

• Бассейн полностью на улице – 1000 Вт/м2.
• Частично закрытый навесом или частью здания – 620 Вт/м2.
• Полностью крытый бассейн – 520 Вт/м2.

Полученное значение – это именно тот параметр, на который следует в первую очередь ориентироваться при выборе теплообменника. Остальные параметры необходимо согласовать с имеющимся оборудованием.

При желании разделить время работы теплообменника на ночное и дневное, когда используется электрический водогрейный котел, мощность теплообменника соответственно нужно увеличить. Достаточно умножить полученное ранее число на 24 и разделить на количество часов, которое предполагается отвести для нагрева бассейна.

При выборе важно не забывать, что реальная мощность теплообменника напрямую зависит от разницы температур в обоих контурах и от максимального значения нагрева. При меньшем перепаде температур выходная мощность так же меньше и наоборот.

Сопротивление току воды следует учитывать при выборе циркуляционного насоса, притом совместно с фильтрующей станцией, сопротивлением труб, форсунок и всех остальных элементов обвязки.

Максимально допустимая температура по горячему контуру определяется по номинальной температуре, которую выдает бойлер или отопительный котел.

Из этой же формулы легко вывести время нагрева бассейна, зная мощность теплообменника, имеющегося в продаже. Гнаться за сверхбыстрым нагревом не стоит, достаточно, если бассейн будет прогреваться с полностью холодного состояния до комфортной температуры за двое суток.

Подключение

Схема подключения

Теплообменник включается уже после фильтра и циркуляционного насоса, но перед дозатором химических реагентов, хлора, отдушки и т.д. Подключения обоих контуров выполняется только через запорные вентили для возможности контролировать включение и демонтажа по случаю технического обслуживания.

Управлять нагревом должен регулирующий клапан, расположенный на подаче горячего контура от котла. Он в свою очередь регулируется термостатной головкой, у которой датчик температуры закрепляется на выходном патрубке нагреваемого контура. С помощью стационарного погружного термометра с индикацией выставляются настройки термоголовки для управления подачей теплоносителя.

Теплообменник для бассейна следует устанавливать ниже напорной линии, фактически ниже труб, подсоединяемых к нему, ниже фильтра и воздухоотводчика, исключая попадание и аккумулирования воздуха.

Чаще всего контур от котла отопления к бассейну и теплообменнику получается протяженным. Потому на линии устанавливается дополнительный циркуляционный насос. Для его беспрепятственной работы следует организовать байпас параллельно теплообменнику и перед регулирующим клапаном. В результате теплообменник постоянно контролирует температуру воды в бассейне и подогревает, если это необходимо.

Добавить в избранное

• Конструкция
• Монтаж
• Обслуживание

Пример расчёта вентиляции в бассейне

Каждый владелец частного дома старается максимально уютно облагородить и дом, и всю принадлежащую ему территорию. И большинство действий направляются на отведение площадей под зону отдыха, как пассивного, так и активного. Одним из самых популярных вариантов обустройства такой зоны является строительство бассейна, который можно использовать для занятий спортом или празднования торжеств. Практически все понимают, что устройство искусственного водоема не является простым делом. И если этап гидроизоляции чаши бассейна — более или менее известное дело, то расчет вентиляции бассейна для большинства как обывателей, так и некоторых строителей является закрытой книгой.

Все дело в том, что раньше вентиляция водоема либо вовсе не предусматривалась в проекте, либо делалась спустя рукава. Так как конденсируемая влага все равно приводила к тому, что образовывалась плесень, металлические конструкции ржавели и серьезно портились деревянные элементы сооружения. Судя по таким неприятным последствиям, можно говорить о высокой необходимости устройства вентиляционной системы в бассейне. Тем более что на современном рынке, в целях борьбы с влажностью, представлено различное вентиляционное оборудование. С его помощью происходит процесс осушения помещения, но воздухообмен не обеспечивается. Есть вариант осуществления воздухообмена, при котором вытяжной воздух выбрасывается без потерь тепла.

Этапы расчета вентиляции бассейна

Для удобства проведения проектирования бассейна с грамотно устроенной системой вентиляции специалисты рекомендуют разделить весь этот сложный процесс на несколько этапов.

На первом этапе происходит подбор оборудования и материалов, необходимых для ведения работ. Подберите опытную бригаду проектировщиков и монтеров, которые предложат несколько различных вариантов. Отличаться они могут используемым при устройстве оборудованием либо же ценой и особенностью монтажа. При подборе оборудования необходимо стремиться к сотрудничеству с фирмами-производителями, которые с помощью имеющегося программного обеспечения помогут подобрать все максимально точно, избежав при этом лишних трат времени и материальных средств.

На втором этапе создается рабочий проект, спецификация и подробно проектируются схемы для монтажа с необходимыми разрезами. Следующий этап связан с созданием исполнительной документации, такой как чертежи с техническими характеристиками, паспортами и инструкциями для установленного оборудования.

Вернуться к оглавлению

Пример расчета вентиляции

Плавательные бассейны, установленные в закрытых помещениях, эксплуатируются круглогодично. При этом температура воды в чаше бассейна составляет 26°C, а в рабочей зоне температура воздуха равна 27°С. Относительная влажность составляет 65%.

Поверхность воды, совместно с влажными ходовыми дорожками, отдает в воздух помещения водяные пары в больших объемах. Часто производители стремятся пойти путем остекления большей площади помещения, дабы создать идеальные условия для притока солнечной радиации. Но, в то же время, нужно еще и правильно рассчитать особенности вентиляции закрытого бассейна.

Помещение, в котором установлен бассейн, принято оборудовать системой водяного отопления, благодаря которому полностью исключаются тепловые потери. Для того чтобы предотвратить конденсацию влаги на поверхности окон, с внутренней стороны, важно все отопительные приборы установить под окнами непрерывной цепью. Чтобы поверхность стекол изнутри была нагрета на 1°С выше, чем температура точки росы.

Определите температуру точки росы.

В теплый период этот показатель должен быть равен 18°С, а в холодное время года не ниже 16°С.

Стоит иметь в виду, что и на испарение воды будет затрачиваться некоторое количество тепла, которое будет заимствоваться из воздуха в данном помещении.

Конструкция чаши окружается ходовыми дорожками, имеющими электрический или тепловой подогрев, при помощи которого температура поверхности этих дорожек примерно равна 31°С.

Вернуться к оглавлению

Частный пример расчета воздушного обмена в помещении поможет во всем легко разобраться.

Предположим, что бассейн устраивается в Москве. В теплый период здесь температура равна 28,5°С.

В холодный сезон температура опускается до -26°С.

Площадь чаши строящегося бассейна равна 60 кв. м, его габариты 6х10 м.

Вся площадь дорожек равна 36 кв. м.

Размер помещения: площадь — 10х12 м = 120 кв. м, высота равна 5 метрам.

Число людей, которые могут одновременно находиться в бассейне, — 10 человек.

Температура в воде — не более 26°С.

Воздушная температура в рабочей зоне = 27°С.

Температура воздуха, отводящегося из верхней части помещения, равна 28°С.

Теплопотери помещения измеряются в размере 4680 Вт.

Вернуться к оглавлению

Сперва рассчитайте воздухообмен в теплый период

Поступление явного тепла от:

• освещения в холодный сезон определяется согласно;
• пловцов: Qпл =qя.N(1-0,33)=60.10.0,67 = 400 Вт, за долю, равную коэффициенту 0,33, берется время, которое пловцы проводят в бассейне;
• обходных дорожек рассчитывается;

Коэффициент отдачи тепла от обходных дорожек равен 10 Вт/кв.м°С

Переходим к теплопотерям, которые происходят при нагревании воды в чаше водоема. Подсчитать их можно следующим образом.

Избытки явного тепла в светлое время суток рассчитываются.

Вернуться к оглавлению

Поступление влажности

Определите влаговыделение от плавающих в бассейне спортсменов при помощи следующей формулы Wпл = q . N (1- 0,33) = 200 . 10(1- 0,33) = 1340 г/ч

Поступление влаги в воздух с поверхности бассейна рассчитывается следующим образом.

В этой формуле за показатель А принимается опытный коэффициент, учитывающий разность интенсивности испарения с водной поверхности влаги между моментом нахождения в воде пловцов и ситуации, когда вода спокойна, то есть когда в воде никого нет.

Для тех бассейнов, в которых проводятся оздоровительные плавательные процедуры, А принимают за 1,5;

F — это площадь поверхности воды, равно площади 60 кв. м.

Необходимо получить коэффициент испарения, который измеряется в кг/кв.м*ч и находится,

в которой V определяет подвижность воздуха над чашей бассейна и принимается за 0,1 м/с. Подставив ее в формулу, получим коэффициент испарения, равный 26,9 кг/кв.м*ч.