Как подобрать теплообменник для бассейна?

Теплообменник для бассейна: принцип работы и расчет мощности

Как подобрать 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 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.

Читайте также  Что нужно для записи в бассейн?

Требуемая мощность теплообменника для нагрева бассейна за определенное время.

P = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S

Где:

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.

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.

Источник: https://udobnovdome.ru/kak-vybrat-teploobmennik-dlya-bassejna/

Профессиональная установка теплообменников для бассейна и уход за ними — БигПул

Как подобрать 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.

Читайте также  Как выбрать размер купальника для бассейна?

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.

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.

Источник: https://bigpool.ru/blog/stroitelstvo/podobrat-teploobmennik-dlja-bassejna.html

Теплообменник для бассейна | KAFKO Украина

Как подобрать теплообменник для бассейна?

Нагрев воды один из самых ресурсоемких процессов в обслуживании и функционировании бассейна. Если нагреватель прямого действия не в состоянии равномерно прогреть большой объем воды и постоянно поддерживать заданную температуру из-за больших теплопотерь, необходимо правильно подобрать теплообменник.

Одними из самых распространённых источников тепла являются газовые и твердотопливные котлы. Для передачи тепла воде нужно промежуточное звено – теплообменник. Важно, чтобы его мощности хватало для равномерного нагрева воды. В этой статье речь пойдёт об особенностях этого устройства и правилах выбора.

Принцип действия

Теплообменник — это оптимизированный, эффективный посредник между водой и теплоносителем. Корпус элемента разделён на две части тонкими стенками из труб и пластин с высокой теплопроводностью. Чем больше площадь наружной поверхности теплообменника, тем быстрее тепло переходит от более нагретой жидкости к холодной. Специалисты рекомендуют подключать устройство последовательно. Вода проходит от системы слива (скиммера) и отфильтрованная, и нагретая возвращается в резервуар через специальные форсунки, встроенные в чашу бассейна по всему периметру.

Для бассейна используют теплообменники рекуперативного типа. Для эффективной передачи тепла используются устройства трубчатого или пластинчатого типа, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Но специалисты считают, что лучшим вариантом будут устройства с трубчатыми пластинами, поскольку они позволяют снизить вносимое прибором сопротивление току воды. Кроме того, они дольше служат, потому что не так требовательны к качеству воды.

Теплообменник делится на две камеры: одна для холодной воды, вторая для горячей. Камера для нагрева имеет цилиндрическую продолговатую форму. Делают её из трубы большого диаметра. Специальные заглушки не дают жидкостям смешиваться. В конструкцию заглушек входят штуцера, к которым подключается трубопровод. На внешней стороне устройство хорошо утеплено, чтобы сохранять максимум тепла.

В корпус устройства входит большое количество изолированных от внутреннего пространства трубок. Они размещены параллельно, а с внешней стороны они объединяются коллекторами, которые с обеих сторон имеют штуцеры. Теплообменники такого типа имеют одно значимое преимущество: низкое гидросопротивление в контуре, а также большую площадь контакта границ между двумя жидкостями. Существует и другой вариант – со спиральной трубкой. И если площадь соприкосновения большая, уровень гидросопротивления в разы выше.

Основные характеристики устройства

Чтобы подобрать подходящий теплообменник под индивидуальные условия, важно хорошо разобраться с основными характеристиками устройства, а также показателями, которые на них влияют, а именно:

  • Максимальная рабочая температура характеризует максимальную температуру нагрева теплоносителя, которую может выдержать устройство.
  • Тепловая мощность напрямую зависит от типа жидкости в контурах теплообменника и от площади контакта.
  • Максимальная пропускная способность определяет объем воды, который может нагреть устройство за 1 час.
Читайте также  Павильон для бассейна из поликарбоната своими руками

Основная характеристика, на которую обращают внимание во время выбора теплообменника, – его мощность. Подбор производится на основании четырёх факторов:

  1. Объем бассейна и теплопотерь.
  2. Температура и мощность источника тепла.
  3. Желаемая температура воды.
  4. Желаемая скорость нагрева воды.

Чтобы выбрать устройство с подходящими характеристиками, нужно придерживаться нескольких правил. Первый момент касается мощности теплообменника. Не нужно чтобы он за максимально короткий срок нагревал воду. Специалисты говорят, что в норме мощности должно хватать на то, чтобы постоянно поддерживать заданную пользователем температуру с учётом максимально возможных теплопотерь и нагревать только что набранную холодную воду за 1-3 дня. Основные потери тепла происходят через чашу бассейна в процессе испарения воды.

Существует универсальная формула, помогающая рассчитать оптимальную мощность прибора: ((V*С*ΔТ)/t) + q*S. Здесь V и S – объем и площадь резервуара, t – время, за которое пользователь планирует отводить на нагрев, С — теплоемкость воды при температуре 20 градусов по Цельсию, ΔТ — разница температуры холодной и горячей воды в камерах устройства, q – примерные потери тепла с одного квадратного метра в 1 час.

Многие совершают ошибку, не учитывая в своих расчётах испарение воды, а ведь это основной источник теплопотерь. Обычно берутся следующие средние показатели: 1000 Вт/м2 для открытого бассейна, 620 Вт/м2 для бассейна, частично закрытого навесом, 520 Вт/м2 для крытого бассейна. Получив итоговую рекомендуемую мощность, при покупке стоит ориентироваться именно на этот показатель. Все остальные параметры теплообменника нужно согласовывать с другим оборудованием.

Некоторые предпочитают максимально экономить на обслуживании бассейна, в том числе на его нагреве. Для этого автоматика настраивается на работу в двух режимах – ночном и дневном. Если источником тепла служит газовый или твердотопливный котёл, то некоторые устанавливают дополнительно электронагреватель. Ночью, когда электроэнергия стоит дешевле, нагрев происходит от электрического водогрейного котла, а для этого мощность теплообменника должна быть выше.

На работу прибора влияние оказывает разница температур в камерах теплообменника и максимальное значение нагрева. Из-за этих двух параметров реальная мощность от заявленной производителем может значительно отличаться. Если разница температур меньше, то выходная мощность тоже меньше, и наоборот – при высоком контрасте выходная мощность гораздо больше.

Но и сам теплообменник влияет на работу других устройств в бассейне. Прежде всего это происходит из-за сопротивления току воды, которое происходит в камерах прибора, а также других элементах: фильтрах, форсунках, обвязке. От этого зависит режим работы циркуляционного насоса.

При выборе оборудования важно учитывать этот факт, чтобы мощности насоса хватало для корректной работы всей системы.

Приведённая выше формула позволяет легко определить примерное время на нагрев бассейна. Достаточно знать мощность теплообменника. Специалисты говорят, что брать сверхмощные теплообменники, чтобы нагревать воду очень быстро не стоит. Даже в профильных заведениях выбирают устройства, нагревающие воду где-то за 2 суток, но для частного бассейна можно выбрать прибор, справляющийся за 3 суток.

Особенности монтажа

Важно помнить, что неправильно подключённое устройство не сможет выполнять свои функции в полной мере. Это утверждение справедливо и для теплообменника. Хотя этот процесс простой, знать некоторые правила очень важно. Первое: подключать устройство в систему нужно перед автоматической станцией дозирования, но уже после фильтров и циркуляционного насоса.

На подаче горячего контура от источника нагрева устанавливается регулирующий клапан, управляющий нагревом. В свою очередь, его работой управляет термостатная головка. На выходном патрубке нагреваемого контура этой детали находится датчик температуры. Управление подачей теплоносителя осуществляется стационарным погружным термометром с индикацией. Пользователю достаточно настроить все параметры работы термоголовки, а дальше электроника будет автономно управлять работой теплообменника.

Нередко источник тепла может быть размещён далеко от бассейна и давления для нормальной работы не хватает. Решением этой проблемы станет установка дополнительного циркуляционного насоса. Тут, опять же, есть свои особенности. Бесперебойную работу всех элементов нагрева, фильтрации и очистки воды обеспечит правильное расположение: параллельно теплообменнику и обязательно до регулирующего клапана. Когда в системе каждое устройство находится на своём месте, каждый элемент прослужит надёжно и долго. Поэтому важно чётко следовать инструкции или обратиться за помощью к специалисту.

Источник: https://shop.kafko.com.ua/osobennosti-vybora-teploobmennika-dlya-bassejna/