Как рассчитать теплообменник для бассейна

Содержание

Профессиональная установка теплообменников для бассейна и уход за ними – БигПул

Как рассчитать теплообменник для бассейна

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.

Подогрев воды в бассейне

Как рассчитать теплообменник для бассейна

Бассейны с подогревом воды – удовольствие в любое время года и в любых климатических условиях. Одним из важных элементов в оборудовании для бассейнов является обогрев воды.

Возможность регулировать и поддерживать нужную температуру воды создает дополнительные преимущества использования бассейна: ведь для оптимальных физических нагрузок необходима постоянная температура воды 27 градусов, тогда как для наибольшего эффекта расслабления, для гидротерапии или массажа бассейн нужно нагреть до 30-33 градусов.

Кроме того, следует помнить, что при одинаковой температуре воды бассейна и воздуха охлаждение в воде происходит примерно в 20 раз быстрее, чем на воздухе.

Для начала следует определиться, чем будет обогреваться бассейн. Существуют два типа обогревателей для бассейнов. Это электронагреватель и теплообменник. Поскольку нужно будет все равно делать какой-то выбор, то рассмотрим плюсы и минусы каждого, а потом подберем то, что нам нужно.

Электронагреватели

Для подогрева воды в бассейнах используют проточные электронагреватели. Нагреватель представляет собой колбу из материалов слабо подвергающихся коррозии. Это нержавеющая сталь, титан или пластик. Внутри колбы расположены электрические ТЭНы. Снаружи 2 резьбовых отверстия для входа и для выхода воды.

Вода, из бассейна, протекая через электронагреватель, во время работы оборудования фильтрации, постепенно нагревается до необходимой температуры. На электронагревателе имеется регулятор температуры.

Для защиты электронагревателя от аварийных ситуаций предусмотрен датчик перегрева, датчик потока или датчик давления.

Плюсы установки электронагревателя, наверное, в простоте установки. Ведь для того, чтобы нагреть бассейн стоящий, например, на улице или в отдельном помещении, не надо думать о тепловых расчетах, о подводе теплоносителя и т.п. Минусы, и весьма существенные – это конечно цена на электронагреватель и цена на электричество.

Кроме того не всегда существует возможность подведения к бассейну необходимо электрической мощности. Такой подогрев актуален лишь в небольших бассейнах, таких как, например, сборно-разборные бассейны, или бассейны объемом до 15м3.

Конечно, если с электричеством проблем нет, то все это можно и не читать, а сразу переходить к подбору необходимого нагревателя.

Расчет электронагревателя

Расчет и подбор любого нагревателя для бассейна это непросто. И это действительно так. Сделать подробный теплотехнический расчет, учесть все нюансы и подводные камни, могут только специалисты в этом деле. Но мы упростим задачу. Точные расчеты оставим для общественных бассейнов.

Объем нашего бассейна 27м3. Для бассейна в помещении берем 1/3 от этой цифры, получаем: 9 кВт эл.мощности.

Параметры электронагревателей практически у всех производителей одинаковы. 3,6,9,12,15,18 кВт. У нас получилось  точно  9кВт. Но если так не получается, например при делении получается 9,3кВт, то выбираем нагреватель следующий за 9кВт – это 12кВт. Это позволит учесть возможные теплопотери и быстрее нагреть воду до требуемой температуры.

Для уличного бассейна все  почти также, только объем бассейна делим пополам. В нашем случае это 13,5 кВт. Двигаемся вперед к большему и получаем 15кВт. Все просто.

Теплообменники

Для подогрева воды используют водо-водяные теплообменники. Теплообменник это все та же колба, только отверстий в ней 4, и 2 независимых контура.

По одному контуру, собственно через колбу, движется вода из бассейна, по другому, расположенному в корпусе теплообменника в виде спирали или трубок, движется теплоноситель от котла, нагретый до 90С.

Поток воды, пересекаясь с горячей спиралью контура теплоносителя, постепенно нагревается до определенной температуры.

Для того, чтобы пластиковые трубы обвязки бассейна, подсоединенные к теплообменнику не перегрелись из за остановки насоса фильтровальной установки, на теплообменник устанавливают дополнительное оборудование. Это циркуляционный насос и электромагнитный клапан.

Циркуляционный насос устанавливается на выходе теплоносителя из теплообменника, на «обратке», а электромагнитный клапан на входе теплоносителя, на «подаче».

Управляет работой этой системы нагрева воды блок управления фильтрацией. Если температура воды понизилась, то открывается электромагнитный клапан, включается циркуляционный насос и теплоноситель движется через теплообменник.

Как только вода нагрелась, циркуляционный насос отключается, клапан закрывается, теплоноситель останавливается. Температурный датчик может устанавливаться прямо в теплообменник, или отдельно в трубную обвязку до теплообменника.

Расчет теплообменника

Расчет теплообменника так же упростим. Для бассейна в помещении возьмем мощность теплообменника равной 3/4 от объема бассейна. Для нашего бассейна это 20,25.

Теплообменники выпускаются тоже довольно стандартные по параметрам. 13,28,40,75,120 кВт.

13кВт не подходит, выбираем следующий за ним – 28 кВт. Для уличного бассейна даже считать ничего не надо. Какой объем, такая и цифра, и движемся в большую сторону для подбора.

Для нашего бассейна получаем 28кВт, но это не совсем верно.

Потери температуры теплоносителя гораздо вероятнее потерь электричества в электронагревателях, поэтому для компенсации тепловых потерь необходимо выбрать немного больше, хотя бы 40кВт.

Для бесперебойной и качественной работы оборудования подогрева воды, необходимо осуществлять периодическое обслуживание бассейна

Новые статьи:

Старые статьи:

Теплообменник для бассейна – как подобрать и рассчитать теплообменник для подогрева

Как рассчитать теплообменник для бассейна

Для того чтобы в бассейне было комфортно плавать, вода должна иметь определенную температуру. Жидкость быстро остывает за счет большой площади контакта с воздухом, поэтому ее нужно постоянно подогревать. Для этого используют теплообменник для бассейна. Устройство обеспечивает передачу тепла от источника к воде.

По стандартам для спортивных и плавательных бассейнов показатель должен находиться в пределах 24–28 ⁰С. Для детей температуру нужно поднять до 28–30 ⁰С, если же они младше 7 лет, то 30–32 ⁰С. Еще выше показатель для лечебных процедур (СПА, гидромассаж) – 32–38 ⁰С.

Разборные пластинчатые теплообменники

В этой статье мы рассмотрим исключительно пластинчатые разборные теплообменники для бассейна. Нередко можно встретить мнения, что трубчатая конструкция лучше за счет того, что она не так забивается грязью и мусором.

Но в теплообменник вода попадает, проходя через фильтр. Если не забыть про его установку и вовремя обслуживать, то никакой грязи в агрегат попасть не может.

Пластинчатые конструкции более эффективны за счет значительной площади нагреваемой поверхности.

Устанавливать нагреватель непосредственно в резервуаре не эффективно, а также опасно. Поэтому источник тепла (электрический, солнечный, газовый) имеет отдельный контур. Греющая и нагреваемая жидкости не смешиваются. Передача температуры происходит с помощью теплообменника.

Из каких материалов изготавливаются

Теплообменники для подогрева воды в плавательном бассейне за редким исключением изготавливают из двух видов материала: нержавеющей стали или титана.

Нержавейка используется благодаря ее прочности, коррозионной стойкости, она легко выдерживает гидроудары, служит по 10 лет и более. По цене металл значительно дешевле меди или титана и лидирует для подогрева пресной воды.

Для бассейнов с морской водой применяют титан. Несмотря на высокую стоимость, материал не взаимодействует с фтором, солями, хлором. Также он легок, прочен, не боится нагрева.

Принцип работы пластинчатого теплообменника в бассейне

Аппарат относится к водно-водяным. Принцип работы прост: внутри корпуса находятся 2 контура. В первичный поступает горячая жидкость из бойлера. Во вторичном прокачивается прохладная вода из бассейна. Смешиванию сред препятствуют резиновые уплотнения. Нагрев происходит посредством передачи тепла от греющей среды к нагреваемой через пакет пластин внутри теплообменника.

Вода во втором контуре нагревается и поступает в бассейн. Остывшая жидкость в первом контуре возвращается в нагревательный прибор, где происходит ее подогрев. Непосредственно содержимое контуров никогда не смешивается.

Упрощенный расчет мощности

Провести расчет мощности устройства можно по формуле:

P = V × C × (Тз – Тв) × 1/t + q × S, где

  • V — емкость резервуара, л;
  • S —площадь соприкосновения с воздухом, м2;
  • Тз — заданная температура, °С;
  • Тн — температура поступающей жидкости из водопровода, °С;
  • t — время нагрева воды до Тз (как правило, 2–3 суток), ч;
  • С — показатель удельной теплоемкости жидкости (равен 1,16 Вт/кг·K);
  • q — величина утечки температуры из-за испарения, Вт/м2, равна 1000 для открытых резервуаров, 520 – находящихся в помещении и 620 – полузакрытых.

Например, есть открытый бассейн с размерами 3 на 7 м, глубиной 2 м. Температура в водопроводе 18 °C, нужно нагреть жидкость до 28 °C за 2 дня.

Согласно формуле: 3 × 7 × 2 × 1000 × 1,16 × (28 – 18) × ½ × 24 + 1000 × 3 × 7 = 31150 Вт.

При определении объема воды при использовании габаритов в метрах, умножаем их на 1000 (количество литров в 1 куб. м).

Лучше брать мощность с небольшим запасом. По расчету в примере нужно около 31 кВт. Стоит добавить 10%. Получается, что достаточно 34–35 кВт.

Подключение

Теплообменник устанавливается строго после циркуляционного насоса и фильтра. За ним монтируется дозатор реагентов. Изменение порядка монтажа недопустимо.

Находится узел должен ниже всех остальных элементов для исключения попадания воздуха в контуры. Перед устройством врезается клапан, регулирующий подачу жидкости, соединенный с температурным датчиком. Это позволяет автоматически регулировать подогрев.

Основные правила эксплуатации

Эффективность пластинчатого агрегата достигает 90–95%. Однако на стенках активно откладывается накипь. Поэтому для нагрева воды ее жесткость нужно смягчать.

Водородная активность жидкости pH должна быть в пределах 7,4–7,6. Ее нужно контролировать каждый день. Также нужно удалять из воды мусор и листья – их гниение повышает pH.

Нельзя допускать повреждения фильтров с попаданием мусора в трубы. Хлорин добавляется не в одном месте и тщательно размешивается.

При нарушении этих правил происходит ускоренное повреждение теплообменника.

Промывка пластинчатых теплообменников

Преимущество разборного аппарата в том, что его легко очистить от накипи и отложений. Потребуется демонтировать узел и разобрать его, открутив гайки. Затем внутренние каналы промываются, отчищаются специальной щеткой.

Перед сборкой нужно проверить целостность резиновых уплотнителей. При необходимости их нужно заменить. Также рекомендуем промазать их качественным силиконовым герметиком.

Подогрев воды бассейна

Как рассчитать теплообменник для бассейна

Норматив  температуры воды для бассейнов

Тип бассейна Температура воды по нормативу (градус по Цельсию)
Плавательные и спортивные бассейны24-26
Детские бассейны28-30
Гидромассажные и спа-бассейны32-38

Расчетам время работы теплообменника для нагрева бассейна. Воспользуемся эмпирической формулой (без учета потерь):

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.

Воспользуйтесь калькулятором

Пример.

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.

3. Определение необходимой мощности нагревателя

Мощность теплообменника определяется из условий первичного подогрева 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 помещении180 (Вт/метр кв. )
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.)

Для примера, дано. Общественный бассейн в помещении объёмом 500 м3. Размер 25м х 11,4м = 285 м2. Время нагрева 72 часа. Требуемая температура 24С. Начальная 10С.

Как рассчитать теплообменник для бассейна?

Как рассчитать теплообменник для бассейна

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 оборудования для нагрева воды в бассейне. Виды нагревателей

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.

Теплообменник для бассейна: правила выбора и особенности сборки своими руками

Как рассчитать теплообменник для бассейна

Важнейшее условие комфортного использования бассейна – качественный подогрев воды. Но как это обеспечить, учитывая большие объемы используемой жидкости и высокие теплопотери искусственного водоема? Наиболее разумное решение – систематический обмен воды с разной температурой: холодной и горячей.

Организовать такой процесс можно с помощью теплообменника.

Чтобы разобраться с особенностями этого варианта обогрева, предлагаем детальнее познакомиться с главным рабочим устройством – рассказываем, что собой представляет теплообменник, на что ориентироваться при его выборе, как выполняется расчет мощности, а также как сделать и установить прибор своими руками.

Строение и принцип работы

Конструктивно теплообменник для бассейна представляет собой цилиндрический корпус с двумя контурами: в первом, представляющим собой непосредственную полость прибора, циркулирует жидкость из бассейна, а во втором расположено устройство, по которому перемещается теплоноситель – горячая вода. В роли устройства для нагрева жидкости выступает или трубка, или пластина.

Сам по себе теплообменник не обеспечивает подогрев воды – с помощью внешних штуцеров второго контура он подключается к котлу системы отопления и выступает посредником в передаче тепла: сначала в прибор из бассейна поступает вода, затем она перемещается по корпусу, соприкасается с нагревающим устройством, берет от него тепло и далее уже нагретой до необходимой температуры возвращается обратно в чашу. Чем больше площадь контакта нагревающего элемента, тем быстрее тепло переходит от горячей воды к холодной.

Как устроен теплообменник для бассейна

Факторы выбора

Выбирая теплообменник, принимайте во внимание следующие характеристики:

  • Тип нагревательного устройства: трубчатый или пластинчатый.

Совет. Специалисты рекомендует выбирать трубчатые теплообменники, так как они обеспечивают большую площадь соприкосновения с водой и отличаются меньшей чувствительностью к качеству циркулирующей жидкости.

  • Пропускная способность.
  • Материал корпуса: нержавеющая сталь, пластик, титан.
  • Тип нагревателя, к которому будет подключаться теплообменник: газовый или электрокотел.
  • Тепловая мощность.

Последняя характеристика является важнейшей, ведь она значительно влияет на производительность теплообменника. Исходя из этого, возникает логичный вопрос: как рассчитать мощность прибора для своего бассейна? Для упрощенных вычислений понадобятся такие данные:

  • V – объем чаши (л);
  • ΔТ – разница между необходимой температурой нагретой воды и базовой температурой воды в бассейне (градусы);
  • t1 – ожидаемое время нагрева воды (часы);
  • С – удельная теплоемкость (всегда равна 1,16);
  • q – потери тепла с зеркала воды (Вт/кв.м.)

Важно! Средние показатели теплопотерь: для открытого бассейна – 1000 Вт/кв.м., для частично закрытого – 620 Вт/кв.м., для полностью крытого –520 Вт/кв.м.

Формула расчета: P = ((VхСхΔТ)/t1) + qхS

Предположим, что в вашем распоряжении полностью открытый бассейн объемом 40 л и с зеркалом воды 24 кв.м. Чтобы нагреть в нем воду за 4 часа при условии разницы температур в 15 градусов, вам понадобится теплообменник с приблизительной мощностью P=((40х1,16х15)/4)+1000х24 = 24 кВт.

Изготовление и монтаж

Если вы по каким-либо причинам не желаете покупать теплообменник для бассейна, можете соорудить его своими руками. Для этого подготовьте:

  • стальной цилиндрический бак;
  • медную трубу;
  • прибор регулировки мощности;
  • анод.

Подключение теплообменника

Сначала выполните в торцах бака два отверстия: вход для поступления холодной воды из бассейна, выход – для возврата подогретой жидкости. Затем сверните медную трубку в конструкцию, напоминающую спираль.

Полученный нагревательный элемент закрепите в баке и выведите оба его конца на внешнюю сторону емкости, предварительно выполнив в ее стенках соответствующие отверстия.

Далее подключите к трубке регулятор мощности и установите в баке анод – он будет защищать емкость от перепадов температур.

Теперь необходимо подключить теплообменник. Его следует устанавливать после монтажа насоса и фильтра, но перед креплением разного рода дозаторов. Как правило, теплообменник размещается ниже всех труб, фильтров, воздухоотводчика.

Прибор монтируется в горизонтальном положении: вход и выход бака присоединяются к контуру бассейна, а вход и выход нагревательной трубки – к контуру теплоносителя от котла отопления. Проще всего использовать резьбовые соединения.

Все подключения выполняются с применением запорных вентилей.

После того, как контуры присоединены, на входном патрубке теплоносителя от котла монтируется регулирующий клапан с термостатом, а на выходе воды в бассейн устанавливается температурный датчик.

Совет. Если контур от нагревательного котла к теплообменнику слишком длинный, установите на его линии дополнительный циркуляционный насос для обеспечения бесперебойной работы системы.

Как видите, теплообменник – простой, но очень полезный прибор, способный гарантировать равномерный обогрев воды в бассейне любого объема. Вы можете купить уже собранное устройство, а можете и сделать его своими руками – в обоих случаях ориентируйтесь на вышеобозначенные рекомендации, чтобы точно получить желаемый результат: всегда теплую и комфортную воду в своем бассейне.

Теплообменник для бассейна: фото

Расчет теплообменника для бассейна калькулятор

Как рассчитать теплообменник для бассейна

/ Водоснабжение /  

КатегорииТеплообменники

Чтобы получить расчет и подбор теплообменника для нагрева воды в бассейне любой площади, вы можете заполнить опросный лист. Если возникают трудности с заполнением опросного листа — наши специалисты проконсультируют вас по всем вопросам, связанным с теплообменом — просто свяжитесь с нами любым удобным для вас способом.

Разборные и паяные теплообменники для бассейнов

Наши теплообменники подходят для воды с высоким содержанием хлора. Для небольших бассейнов специально разработана M-серия паяных теплообменников Kaori, которая изготавливается из нержавеющей стали с высокой устойчивостью к коррозии (аналог SMO-254).

Для бассейнов большей площади предлагаем использовать разборные теплообменники с пластинами из нержавеющей стали, которые за счет высокого КПД обеспечивают быстрый нагрев и поддержание заданной температуры большого объёма воды.

В сравнении с трубчатыми теплообменниками, пластинчатые имеют ряд преимуществ:

  • Компактность — Больший коэффициент теплопередачи при равных габаритах. 99,0-99,8% от общей площади пластинчатого теплообменника — теплопередающая поверхность.
  • Низкий расход электроэнергии на насосах. Меньшее гидравлическое сопротивление достигается за счет увеличения количества каналов.
  • Ремонтопригодность — разбор и промывка проводятся за несколько часов. Все комплектующие легко заменяются. Общий срок службы — 15-20 лет.
  • Самоочищаемость — за счет высокой турбулентности в профилях каналов.

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 бассейнаТемпература 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)

Где лучше разместить теплообменник для бассейна

Теплообменники Kaori серии M для бассейнов — схема подключения

Теплообменник для бассейна устанавливается ниже уровня напорной линии — между фильтром, насосом и дозатором реагентов (хлор и пр.).

Подключение контуров выполняется через запорные вентили, это дает возможность контроля включения, а также упрощает демонтаж для сервисного обслуживания.

Для стабильной работы циркуляционного насоса, параллельно теплообменнику, перед регулирующим клапаном подключается байпас.

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

 ДостоинстваНедостатки
сравнительно дешевыедля работы в доме должен быть газовый котел (можно электрический котел, но это уже дорого)
не требуют больших  затрат в процессе эксплуатациина 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

ДостоинстваНедостатки
не требуется газовый котелмалая 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 электричествоприменяется в южных широтах нашей Родины с большим количеством солнечных дней

Расчет мощности электрического нагревателя

Q = Qs2 т.е. мощность электронагревателя равна половине мощности теплообменника.

Расчет мощности теплообменника для бассейна

Цена и габаритные размеры теплообменника для бассейна напрямую зависят от мощности. Чтобы рассчитать мощность, нужно знать объём воды в бассейне, температуру нагревающей среды и мощность котла или другого источника тепла. Поддерживаемую комфортную температуру воды в бассейне. Требуемое время нагрева бассейна с нуля.

Мощность теплообменника (Вт) = ((V*C*dТ)/t1) + q*S

  • С – удельная теплоемкость воды при температуре 20оС = 1,163(Вт/кг*К)
  • ΔТ – разница температуры холодной и горячей воды (оС)
  • t1 – требуемое время первичного нагрева бассейна (часы)
  • q – потери тепла в час с квадратного метра поверхности воды (на улице ~1000 Вт/м2, под навесом ~620 Вт/м2, крытый бассейн ~520 Вт/м2)
  • S — площадь бассейна
  • V – объем воды в бассейне (л)

Комфортные температуры для бассейнов:

  • Плавательные и спортивные — 24-26°C
  • Детские — 28-30°C
  • Гидромассажные и спа — 32-38°C

Обратитесь к нам и мы подберем модель теплообменника с оптимальной стоимостью и сроками поставки под ваши задачи.

Типоразмерный ряд теплообменников для бассейнов серии M

Также рекомендуем ознакомиться с кожухотрубными теплообменниками Secespol для бассейнов.

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

ДостоинстваНедостатки
для удобства оснащены термостатом с дисплеем, что позволяет легко регулировать температуру водыогромный расход электроэнергии (повышенные затраты на обслуживание бассейна)
оснащены комплектом автоматического управления (датчиком потока или датчиком давления) , который не позволяет работать при слабом потоке водымодели 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.

Монтаж электронагревателя

Устанавливать электронагреватель следует горизонтально. При монтаже использовать гибкие вставки. При горизонтальном монтаже необходимо учесть, чтобы после выключения насоса фильтровальной установки электроды нагревателя оставались в воде.

Электронагреватель нельзя располагать вблизи легко воспламеняющихся материалов. Электронагреватель должен работать только при включенном насосе фильтровальной установки. Для этого необходимо использовать автоматику, которая подключается к блоку управления фильтровальной установки.

В электронагреватель встроена защита от сухого хода с минимальным давлением включения 0,2 бара.

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.

Поделитесь в соц.сетях:

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.