Робота теплового насоса на нагрів води в басейні

Зупинимося на найбільш стабільному в роботі та універсальному способі нагріву води — тепловому насосі. Він працює стабільно круглий рік, до того ж працює паралельно на підігрів води для потреб мешканців будинку. Влітку ще гріє воду в басейні і охолоджує кімнати.

Встановлюючи тепловий насос, споживання електроенергії знижується на 70-80%!

Як правильно підібрати тепловий насос для нагріву басейна

В цілому, як правило, компанія, що пропонує послуги по монтажу басейну, повинна підготувати технічне завдання для інженера, який підбере тепловий насос. У ньому вказують необхідну теплову потужність, необхідну для початкового нагріву води в басейні, а також додатково потужність для підігріву, щоб компенсувати охолодження води з дзеркала басейну.

Але, ми можемо і самі підібрати тепловий насос за наступною методикою.

Басейни бувають відкриті та криті.

Відкриті зазвичай експлуатують з травня по серпень, криті ж можуть використовуватися цілий рік.

1. У випадку критого басейну ми підбираємо тепловий насос, виходячи з початкових умов A -7 С° / W35 С° (для Києва), де A-7 С° — це допустима температура зовнішнього повітря -7 С°, а W35 С° — це температура нагріву теплоносія (підігріву води) до 35 С°.

2. У разі відкритого басейну ми підбираємо тепловий насос для варіантів:

• якщо буде застосований тепловий насос, який може безпосередньо гріти воду в басейні, виходячи з умов A24 С° / W30 С°
• якщо вибирати тепловий насос, який буде гріти воду в басейні через проміжний теплообмінник, за умов A24 С° / W35 С°

Підбір моделі по необхідній тепловій потужності потрібно робити за відповідними таблицями розрахункової продуктивності, що надаються виробником обраних теплових насосів.

Тепер визначимо, скільки конкретно тепла на підігрів води в басейні нам необхідно.

Зазвичай, рекомендується для початкового нагріву користуватися додатковим джерелом тепла, наприклад, електрокотлом або твердопаливним котлом, а подальший підігрів, щоб компенсувати охолодження води в басейні під час його експлуатації, здійснювати тепловим насосом. Але можна і відразу вибрати тепловий насос на початковий нагрів.

Необхідна потужність на початковий нагрів:

Q = W * (t_b-t_k) * 1,163 / T + q_hr * S, кВт

Q — необхідна теплова потужність теплового насосу в кВт;

W — обсяг басейну, м³;

t_b — необхідна температура води в басейні (24 С °);

tk— температура джерела (вода на вході теплового насосу) (5 С °)

T — час нагрівання (48 годин - 96 годин)

q_hr — питомі втрати тепла басейном за годину з 1 м² площі дзеркала

• критий басейн q_hr = 0,18 кВт / м²
• басейн на відкритому повітрі — повністю відкрите місце q_hr = 1,00 кВт/м²
• басейн на відкритому повітрі — частково відкрите місце q_hr = 0,75 кВт/м²
• басейн на відкритому повітрі — повністю закрите місце q_hr = 0,55 кВт/м²

S — площа дзеркала басейну, м²

Наприклад, у нас басейн об'ємом 30 м³ і глибиною 2 м, тоді площа дзеркала басейну складе 30/2 = 15 м²

Припустімо, наш басейн знаходиться на відкритому повітрі в частково відкритому для вітру місці (наприклад, навколо басейну є сад з деревами) і ми будемо застосовувати тепловий насос за схемою з проміжним теплообмінником.

Ми можемо розрахувати тепловтрати з дзеркала басейну, що рівнозначно необхідній тепловій потужності, яка необхідна на підігрів басейну: 15 * 0,75 = 11,2 кВт.

Якщо ми хочемо прогріти наш басейн за 2 доби, тобто за 48 годин, скористаємося для розрахунку потрібної потужності Q теплонасоса вище наведеною формулою. Визначаємо необхідне повне теплове навантаження для первинного нагріву і підтримки води в потрібному стані:

30 * (24-5) * 1,163 / 48 + 11,2 = 25 кВт

Отже, якщо необхідно тільки підтримувати температуру води у відкритому басейні на рівні 24 С° щогодини для підігріву нам досить теплового насоса потужністю 11,2 кВт, а для первинного нагріву і підтримки потрібної температури води потрібен агрегат на 25 кВт.

У нашому випадку, раціональніше застосувати для початкового нагріву додатковий електричний нагрівач потужністю 14 кВт в комплекті з тепловим насосом на 11,2 кВт. А надалі, для підтримки температури води, використовувати вже тільки тепловий насос.