Как при помощи котла подогреть бассейн
Доводилось видеть, как коллектор работал на солнечный водонагреватель для бассейна. Каждый, кто знает цену вопроса, предпочтет использовать прибор для домашнего ГВС. В качестве нагрузки поставит бойлер Бош и зальет в систему дистиллированную воду. Как можно в прибор ценой в районе 50000 рублей пускать грязь и микробы из бассейна?
Заводской дровяной водонагреватель для бассейна представляет собой вертикальный змеевик весом под центнер и высотой один метр, внутри которых сжигаются дрова. Мощность такой установки дотягивает до 35 кВт, что наталкивает нас на мысль, что мы не ошиблись при расчетах.
Смысл в том, что рециркуляционный насос прокачивает воду бассейна через этот стальной змеевик. Несложно догадаться, что через некоторое время температура пойдет в рост. Получается своеобразный проточный водонагреватель для бассейна. Производитель заявляет о дармовом топливе, это может быть и так, если мы живем в лесу, но во всех остальных случаях кубометр поленьев стоит денег.
Куб дров продается по цене от 1000 рублей. При этом теплотворная способность одного килограмма высушенной древесины составляет 2800 ккал/кг. В джоулях это будет 2800 ккал х 4,18 = 11,7 МДж. В одном кубометре помещается 500 кг дров, а значит, за 1200 рублей (минимум) мы получаем тепла: (См. также: Солнечный водонагреватель своими руками)
A = 500 х 11,7 МДж = 5,85 ГДж.
Давайте-ка сравним это с газом. Пусть имеется баллон с жидким пропаном или бутаном стандартной емкости, от которого работает котел. Теплотворная способность газа составляет:
- Пропан жидкий – 25,59 МДж/ литр.
- Бутан жидкий – 28,63 МДж/ литр.
- Природный газ – 33,8 МДж/ кубометр.
Заправка пропаном 50-литрового баллона обходится в 650 рублей. Чтобы узнать его теплотворность, умножаем литры на 50, получается порядка 1,28 ГДж. Это значит, что дрова сегодня выгоднее газа (если, конечно, наши исходные данные правдивые). Но и домашний отопительный котел на славу послужит, при этом нет надобности что-то переделывать или выжигать пятачки на лужайке.
Когда под рукой нет газа и котла, то, разумеется, дровяной водонагреватель для бассейна станет отличным решением. Но в большинстве домов с бассейнами котел как раз и имеется. Как и ультразвуковые очистители, и многое другое, что является сопровождающими объектами в деле принятия солнечных и водных ванн. (См. также: Как сделать бойлер своими руками)
Несколько вариантов солнечных нагревателей
Для изготовления производительного и интересного варианта понадобятся такие составляющие:
- черный лист сотового поликарбоната;
- полипропиленовая труба диаметром 25 мм;
- фитинги, их количество и параметры будут зависеть от конкретной конфигурации;
- циркуляционный или дренажный насос;
- фильтр.
Последовательность изготовления будет следующей:
- Необходимо взять два отрезка трубы. Их длина должна быть на 7 см больше ширины листа поликарбоната.
- С одного торца каждого отрезка припаивается переходник МРН (или МРВ, все будет зависеть от того, как необходимо обеспечить подключение).
- С другой стороны патрубок закрывается при помощи пластиковой заглушки.
- Вдоль трубы делается разметка. Наносятся две линии. Расстояние между ними должно быть равно толщине пластикового листа.
- Патрубки фиксируются в тиски, чтобы их невозможно было сдвинуть. При помощи болгарки делаются прорези.
- С одной и другой стороны сотового поликарбоната надеваются подготовленные элементы.
- Места стыков промазываются клеем, который устойчив к воде.
- Вся конструкция оставляется на определенный промежуток времени, чтобы произошло полное схватывание.
- Разместить получившийся агрегат необходимо на крыше под наклоном. Направленность внутренних каналов должна идти вдоль листа.
- К нижней части производится подключение подающей трубы, к верхней — отводящей.
- В бассейн опускается труба до самого дна. К ней крепится картридж от колбы фильтра. В другом варианте можно отрезать горлышко от 2 литровой бутылки длиной в 15 см. На открытую часть надеть чулок и зафиксировать его стяжкой. К другой части подключается шланг. Он выводится к циркуляционному насосу.
- Ко второму выходу из насоса подводится труба от нижней части коллектора.
- Труба от верхней части коллектора подводится к бассейну, чтобы залив происходил сверху.
- Для того чтобы запустить весь механизм, его частично необходимо наполнить водой, чтобы насос мог подхватить ток.
Два слоя поликарбоната
Два слоя поликарбоната
Отрезки трубы с фитингами и шлангами
Переходник
Переходник
Патрубок фиксируется, делаются прорези
Вставляется поликарбонат
Вставляется поликарбонат
Водонагреватель из поликарбоната
Суть функционирования заключается в том, что холодная вода забирается со дна бассейна, подается в нижнюю часть сотового поликарбоната. Проходя через всю его площадь по мелким каналам, она прогревается и возвращается снова в емкость. При размерах пласта в 6×2 м мощность достигает приблизительно 7 кВт.
Другой механизм подогрева также изготавливается достаточно просто. Для него понадобятся:
- металлопластиковая труба диаметром 16 мм;
- стекло;
- черная краска в баллончике, устойчивая к температуре;
- обрезная доска 10×3 см;
- шуруповерт;
- саморезы;
- лист оцинкованного металла размером 1×2 м;
- ножовка по дереву.
Сборка всей конструкции осуществляется так:
Вода, проходя через смотанные отрезки трубы, успевает хорошо прогреваться и впоследствии отдавать свою температуру жидкости, которая находится в емкости. Витки необязательно могут быть расположены так, как описывалось выше. Можно сделать конструкцию больших размеров и уложить трубу змейкой или другим рисунком, который позволит обеспечить максимальное прогревание.
Для автоматизации всего процесса насос можно подключить к специальному таймеру. На приборе сделать настройки в таком режиме, чтобы он начинал функционировать только днем. Нагнетатель будет включаться самостоятельно и вам не придется переживать из-за некомфортных условий.
Особенности монтажа устройства
Порядок подключения теплового насоса для бассейна зависит от особенностей конкретной модели. Поэтому перед началом работ следует внимательно изучить инструкцию изготовителя и точно соблюсти изложенные в ней требования и рекомендации. Обычно промышленные модели поставляются уже в собранном виде и с набором необходимых для установки комплектующих.
Схема функционирования теплового насоса, подключенного к бассейну:1 – Тепловой насос для бассейна2 – Дистанционное устройство управления3 – Чистая вода для бассейна4 – Циркуляционный насос5 – Байпас (обводной канал) и регулировочные клапаны6 – Труба подачи воды из бассейна7 – Фильтр
В ходе подключения понадобится установить пару труб, а также обеспечить электропитание. В систему обслуживания бассейна нагреватель устанавливают таким образом, чтобы он располагался после системы фильтрации и перед хлоратором.
Как показано на этой схеме, тепловой насос следует подключать после фильтра для воды, но перед устройством для ее хлорирования
Очень важно правильно выбрать место для установки оборудования. Обычно тепловой насос типа “воздух-вода” представляет собой агрегат внушительных размеров, напоминающий наружный блок сплит-системы кондиционера
Для установки воздушного теплового насоса необходимо выбрать достаточно просторное место, которое следует защитить от воздействия внешних факторов, например, с помощью навеса
Место для установки такого оборудования должно соответствовать следующим требованиям:
- хорошая вентиляция;
- отсутствие препятствия для передвижения воздушных масс;
- удаленность от открытого огня и других источников тепла;
- защита от воздействия внешних факторов окружающей среды: осадки, падающий сверху мусор и т.п.;
- доступность для технического обслуживания и необходимого ремонта.
Чаще всего тепловой насос устанавливают под навесом. Ради дополнительной защиты можно установить пару боковых стен, однако они никак не должны препятствовать воздушному потоку, который нагнетается вентиляторами.
Насос монтируют на металлической раме, основание должно быть строго горизонтальным. Это позволит минимизировать такие проблемы как вибрация и шум при работе прибора, а также защитит устройство от поломок.
Воздушный тепловой насос следует устанавливать на прочном и строго горизонтальном основании. Это позволит снизить вибрацию при его работе и уменьшить количество шума
При монтаже теплового насоса и подключении его к системе важно убедиться, что все его элементы чистые. Не помешает проверить и внутреннюю поверхность труб, с помощью которых осуществляется подключение
Все места соединения труб, по которым циркулирует вода, должны быть тщательно загерметизированы и проверены на наличие протечек. Чтобы вибрация от теплового насоса во время его работы не передавалась остальной системе, имеет смысл рассмотреть вариант подключения с использованием гибких шлангов.
Особого внимания потребует обеспечение электропитания теплового насоса. Оно должно полностью соответствовать правилам установки электрического оборудования с учетом всех требований пожарной безопасности.
Рядом с бассейном обычно сохраняется высокий уровень влажности, и вероятность контакта электрооборудования с водой существенно возрастает. Поэтому необходимо тщательно заизолировать все места электрических контактов, дополнительно защитив их от возможного контакта с влагой.
В схему подключения теплового насоса к электропитанию в обязательном порядке необходимо включить автоматические выключатели, которые снабжены датчиками, реагирующими на повышение температуры. Понадобятся также устройства защиты, которые предотвратят утечку тока.
Все токопроводящие узлы следует в обязательном порядке заземлить. Для подключения кабелей, как силовых, так и контрольных, понадобятся специальные клеммники. В инструкции производителя обычно указано необходимое сечение электрокабелей, через которые можно выполнять подключение оборудования к электропитанию.
Этих данных необходимо придерживаться. Сечение кабеля может быть больше рекомендованного, но никак не меньше.
Установка теплового насоса для подогрева воды в бассейне производится в соответствии с рекомендациями производителя. Обычно его устанавливают после системы очистки воды, но перед устройством хлорирования, если оно имеется
Подогрев солнечными коллекторами
Чтобы подогреть бассейн на даче можно использовать энергию солнца. Нагреть воду можно внутри помещения и на открытом пространстве. Достаточно 3-5 часов, чтобы она достигла нужной температуры для бассейнов объемом до 30м3.
Для создания системы с подогревом нужно специальное оборудование — модули в виде экрана или трубки.
Принцип работы солнечных батарей:
- — коллекторы черного цвета интенсивно поглощают солнечные лучи;
- -от полученной энергии вода достигает высоких температур;
- — после прогрева до нужного градуса, запускается циркуляционный насос.
Предусмотрены модели с трехходовыми автоматическими клапанами. Они обеспечивают бесперебойную циркуляцию теплоносителя по системе.
Солнечные коллекторы для нагрева воды можно сделать с помощью обычного черного шланга. Потребуется около 60 метров материала диаметром 32мм, насос для циркуляции и ровная площадка из листа фанеры размером примерно 2 на 1,5м., оклеенного черным полиэтиленом, и оббитым по периметру брусочком.
Шланг скручивается спиралями, укладывается на подготовленную площадку таким образом, чтобы между витками был зазор не менее 20 мм — это нужно для более полного освещения труб солнцем. Готовый коллектор устанавливается под углом к солнцу на поверхности или на крышу – на самое освещенное место; к нему подключается насос; конструкцию соединяют с бассейном. Происходит забор прохладной воды из бассейна, прогрев ее в шланге до 40-50 градусов и заполнение бассейна теплой водой.
Такой способ отлично подойдет для надувных бассейнов и средних каркасных сооружений. Чтобы увеличить температуру нагрева воды в коллекторе, и тем самым поднять КПД всей конструкции можно поверхность коллектора, поглощающую солнечную энергию, закрыть листом поликарбоната, а тыльную сторону утеплить листом полистирола толщиной до 100мм. Так исключаются потери тепла от ветра и при неожиданном похолодании воздуха.
Солнечные коллекторы оправдывают свое применение только в теплое солнечное время. При отрицательных температурах вода в шланге может замерзнуть, и конструкция придет в негодность.
Пошаговая инструкция: создание солнечного коллектора своими руками
Для начала нужно выбрать подходящее место, где будет располагаться солнечный нагреватель. Это должен быть открытый и незатененный участок на южной стороне. Расстояние от коллектора до самого бассейна необходимо сделать минимальным.
- Первым делом следует разметить площадку под нагреватель размером 5 квадратных метров и снять плодородный слой с почвы (как правило, его толщина составляет 25–30 сантиметров).
- Затем выровняйте и утрамбуйте дно, засыпав его 10-сантиметровым слоем песка.
- Тщательно утрамбуйте песок, добавив на него немного воды. Он будет выступать в качестве дренажной системы. Так основание нагревателя не намокнет от осадочных вод.
- Покройте песок рулонной гидроизоляцией. Рекомендуется укладывать отрезы внахлёст друг на друга на 10 сантиметров, а на стенки ямы — на 20 сантиметров.
- Уложите покрытие в виде тротуарной плитки.
Кладем тротуарную плитку
- Изготовьте каркас из квадратных брусьев, соединяя детали уголками.
Деревянный каркас
- Затем соберите плоскость, прикрепив коллектор к каркасу под необходимым углом.
Крепим плоскость для коллектора
- Собираем плоскость.
Собираем плоскость для коллектора
- Колышками из алюминия прибейте получившуюся конструкцию к земле.
- Выполните разметку на плоскости нагревателя в точках, где будут крепиться трубы.
- Покройте чёрной нитрокраской каждый угловой переходник.
- В намеченных местах прикрутите переходники.
Прикручиваем переходники
- Соберите каркас щита, обшив его фанерой.
- Закрепите щит на собранном каркасе.
Фиксируем щит
- Используя уголки, по всей конструкции сделайте бортики из брусков.
- Прорежьте пазы (для установки стекла).
- На фанере зафиксируйте листовой металл, окрасив щит в чёрный цвет.
- Обозначьте маркером точки расположения креплений для металлопластиковых труб с шагом в 50 миллиметров.
- Установите крепления, вставив в них металлопластиковые трубы нужной длины.
- Используя штуцеры и уголки, изготовьте змеевик.
- Сделайте 2 отверстия в бортиках для выведения труб, а на концах зафиксируйте тройники.
- Соберите оставшуюся схему водоотвода. Проведите гидравлическое тестирование. При успешном завершении — покрасьте змеевик нитрокраской.
Красим нитрокраской
- В центре щита закрепите опорный брус, а затем — соберите раму из алюминиевых профилей.
- Нарежьте стекла нужного размера, промазав их силиконовым герметиком.
- Уложите стекла в пазы.
- С боков прикрутите отрезки уголков и установите накладку в центре, где стыкуются 4 стекла.
Состыковка 4 стекол
- Проведите сеть (питание) и закрепите внутри насоса гидроизолированную розетку.
Проводим питание
- Запустите коллектор и проведите тестирование.
Сборка достаточно простая, однако за счёт того, что система не автоматизирована, выключать и включать солнечный коллектор придётся своими руками.
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.
Предлагаем ознакомиться Расчет заземляющего устройства контура заземления
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.
Сопротивление току воды следует учитывать при выборе циркуляционного насоса, притом совместно с фильтрующей станцией, сопротивлением труб, форсунок и всех остальных элементов обвязки.
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.
Этапы строительства зимнего бассейна
- Подготовка территории. Принцип подготовки такой же, как и при строительстве обычного стационарного бассейна. Размечается основание будущего бассейна при помощи колышек и натянутой между ними нитки. Не стоит забывать про хорошее солнечное освещение. Расположение грунтовых вод. Удаление корней деревьев.
- Рытье котлована. Для ускорения процесса лучше вызвать специализированную технику. Это займет меньше времени и сил.
- Строительство деревянной опалубки. Лучше отдать предпочтение полистирольным плитам. Во-первых, с ними легче работать. Можно создать любую причудливую форму будущему бассейну. Они удобно собираются в пазы. Во-вторых, после заливки пустоты между полистирольными плитами их не нужно убирать. Плиты и бетон будут очень прочной конструкцией. Внешнюю сторону чаши бассейна необходимо защитить гидроизоляционным материалом. Он не даст влаге контактировать с бетоном. Убережет от грунтовых вод. Отдача тепла в землю значительно снизится.
- Во время строительства опалубки закладываются все закладные элементы, трубы слива и налива. Отопительная система. Система фильтрации. Для прочности их фиксируют проволокой к арматуре.
- Во время заливки бетона необходимо брать цемент специальный, высокого качества, который способен постоянно контактировать с водой. Во время заливки бетона необходимо помешивать его, чтобы выпустить воздух. Вначале заливают металлическую арматуру на дне бассейна. После полного просыхания приступают к залитию стен. Между плитами также должна быть установлены армированные прутья.
Совет!
Для заливки чаши применяются только марки бетона для бассейнов, с водонепроницаемостью не ниже W4, а по прочности – не ниже класса В15 (по-старому не ниже М350). Марки бетона для открытых бассейнов по морозостойкости должны быть не ниже F200.
- После просыхания бетонной конструкции приступают к отделочным работам. Изначально промазывают мастикой глубокого проникновения. Она способна раскрыть поры цемента и заполнить пустоты. Очень хорошая защита от попадания влаги в трещины бетона. Во вторых, пройтись гидроизоляционной штукатуркой. Она способна выровнять неровности поверхности, и станет дополнительным защитным слоем. Затем зашкуривают и приступают к декоративной отделке.
- Лучше всего для уличного бассейна с подогревом зимой подходит мозаика. Она стеклянная, а пропускная способность воды стеклом сводится к нулю. Мозаика не только очень качественная плитка, но и красивая. Ее можно уложить в различных вариантах и цветовой гамме. Заключительным этапом считается обработка швов гидроизоляционной затиркой. Они эластичная, хорошо держит воду и амортизирует вместе с плиткой во время нагрузки большого объема воды. Кстати это еще один плюс, множества маленьких плиток могут принимать нужную форму во время заполнения бассейна водой.
- После того как бассейн заполнен водой и проверены все подключённые системы — его запускают. Нагрев включают постепенно на минимальную температуру, чтобы система отрегулировала свою работоспособность.
Расчет теплопотерь: Отопление бассейна при помощи печки:
