Выбор и установка теплового насоса для бассейна

Тепловые насосы представляют собой одно из самых эффективных решений в области отопительных систем. Они позволяют использовать практически бесплатную энергию, получаемую из воздуха, земли или воды. Применение теплового насоса для бассейна может значительно уменьшить расходы на подогрев воды.

В этой статье мы рассмотрим, как выбрать подходящую модель для эффективного использования «зеленой» энергии в целях подогрева воды, а также подробно объясним принцип работы этих систем. Вы также узнаете о правильной установке и эксплуатации устройства в домашних условиях.

Принцип работы теплового насоса

Энергия присутствует везде, даже в тех оболочках, которые кажутся холодными. Однако эта энергия часто обладает низким потенциалом. Тепловые насосы способны выделять эту энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в высокопотенциальную теплоту, которая подходит для обогрева.

Строение тепловых насосов напоминает холодильники и работает по принципу Карно. Холодильник отводит теплый воздух из камеры, чтобы произвести охлаждение, тогда как тепловой насос выполняет обратную функцию.

Распространение тепловых насосов для подготовки воды в бассейне связано с их способностью существенно снижать энергорасходы и обеспечивать эффективность подогрева.

При установке насосов для бассейнов их размещают после песочных фильтров, что позволяет предотвратить охлаждение нагретой воды при прохождении через другие устройства перед подачей в бассейн.

На сегодняшний день наиболее популярны тепловые насосы, работающие по принципу воздух-вода. Производители предлагают решения для подключения как к однофазным, так и трехфазным электрическим сетям.

Кроме того, на частных участках могут использоваться и различные схемы насосов, которые забирают тепло из грунтовых вод или горных пород.

Тепловые насосы часто применяются для обогрева как открытых, так и закрытых бассейнов, что особенно актуально в условиях ограниченной подачи электроэнергии.

Для снижения нагрузки на насос может быть разумно сочетать его с другими источниками альтернативной энергии, например, солнечными панелями или коллектором.

На показатели расходов на подогрев воды также влияют крытые павильоны для временных или стационарных летних бассейнов, которые защищают чашу от воздействия среды.

Система теплового насоса состоит из двух ключевых элементов — внешнего и внутреннего блоков, в которых расположены компрессор и испаритель. Теплоноситель циркулирует по трубам, находящимся снаружи, поглощая энергию, заложенную в земле, воде или воздухе, в зависимости от типа устройства.

Далее теплоноситель проходит через испаритель, заполненный хладагентом (чаще всего фреоном). Хладагент начинает испаряться при низких температурах. Тепло от низкопотенциальной энергии активирует его и переводит в газообразное состояние перед поступлением в компрессор.

На данной схеме иллюстрируется устройство и механизм работы теплового насоса, который извлекает низкопотенциальное тепло из окружающей среды и преобразовывает его в высокопотенциальную теплоту (+).

Здесь газ нагревается и перемещается в конденсатор. Затем хладагент остывает и возвращается в жидкое состояние, передавая накопленное тепло в внутреннюю обогревательную систему — будь то дом или бассейн. Этот процесс повторяется многократно.

Безусловно, для работы подобной системы потребуются затраты электроэнергии, однако их объем значительно меньше (примерно в 4 раза) по сравнению с затратами на прямое обогревание воды электрическим нагревателем. При потреблении менее 2,5 кВт электроэнергии тепловой насос способен генерировать более 10 кВт тепла.

Как выбрать оптимальную систему?

Конструкция теплового насоса обеспечивает ему большую стойкость к повышенной влажности по сравнению с другими системами подогрева воды. Однако необходимо учитывать тип насоса и источник низкопотенциальной энергии.

Чем стабильнее температура окружающей среды, тем эффективнее работает насос. В этом плане земля является наилучшим вариантом, но ее реализация требует выполнения определенных условий, которые могут оказаться довольно сложными.

В таблице представлены расчеты мощности теплового насоса для бассейна с учетом наличия защитного покрытия от солнечных лучей (+).

Для этого потребуется достаточно большой земельный участок и значительные земляные работы. Трубы для циркуляции воды придется установить в земле, что бывает не всегда удобно. Тепловые насосы типа «земля-вода» редко применяются для бассейнов.

Создание водяного теплового насоса проще, так как он использует в качестве источника энергии воду. Наиболее подходящим вариантом будет расположенный рядом водоем, например, пруд, озеро или река.

Однако у многих владельцев участков нет доступа к таким ресурсам. Более доступный вариант заключается в том, чтобы установить трубы для воды в скважину или колодец. Это может требовать создания дополнительного источника воды на участке.

Меньше времени и усилий потребуется для установки теплового насоса, использующего энергию, рассеянную в воздухе. Для обеспечения интенсивного воздухообмена используются мощные вентиляторы, и нет необходимости прокладывать трубы в земле или копать новые скважины.

Тепловые насосы типа «воздух-вода» могут эффективно обогревать значительные объемы воды в бассейне с минимальными затратами электроэнергии.

Разумеется, эффективность обогрева с помощью воздушного теплового насоса может быть несколько ниже, чем при использовании постоянных источников энергии, как земля или вода. Тем не менее, они отлично подходят для сезонного использования с весны до осени, когда большинство людей пользуются бассейнами.

Тепловой насос также можно комбинировать с другими отопительными системами, включая электрическое подогревание. В некоторых случаях их эффективно используют совместно с газовым или электрическим котлом для отопления жилых домов. Это особенно полезно в холодных регионах, так как при падении температуры ниже -20 градусов эффективность тепловых насосов существенно снижается.

Следует учесть, что промышленные модели тепловых насосов имеют высокую стоимость. Однако можно значительно сократить затраты, создав такое устройство самостоятельно, хотя это может оказаться довольно сложным. Промышленные агрегаты обеспечивают более высокую надежность, эффективность и простоту в управлении.

Отмечается, что высокая первоначальная стоимость промышленных моделей тепловых насосов окупается в течение первых двух лет эксплуатации, а иногда даже быстрее. Важно лишь правильно выбрать модель с мощностью, точно соответствующей тепловым потребностям объекта.

Тепловые потери и их расчет

Для того чтобы правильно подобрать мощность теплового насоса, нужно определить тепловые потери бассейна, где будет установлено устройство.

При этом стоит учесть:

• локацию бассейна;
• уровень надежности конструкции;
• объем купального плоскости;
• начальную температуру воды;
• целевую температуру воды для купания;
• другие факторы, влияющие на температурные изменения, такие как обогрев воздуха в крытом помещении и кондиционирование.

Для расчета тепловых потерь могут использоваться методики, предложенные в ДБН В.2.5-67: 2013. Мощность насоса должна превышать тепловые потери на 30%.

Данная схема позволяет оценить возможные тепловые потери бассейна в зависимости от внешней среды. Чем меньше потерь, тем более эффективно будет работать насос.

Эти расчеты достаточно специфичны, поэтому лучше доверять их выполнение профессионалам. Полезные рекомендации можно получить от опытных специалистов, занимающихся производством или продажей тепловых насосов. Также важно обратить внимание на мощность теплообменника устройства.

При выборе воздушного теплового насоса для подогрева воды в бассейне важно учитывать различные условия, влиящие на тепловые потери, включая наличие или отсутствие укрытия.

Этот показатель указывает на потребление тепловой энергии, необходимой для подогрева воды в бассейне за определенный временной промежуток.

Упрощенная формула для расчета может выглядеть так:

P = 1.16 × ΔT/t × V (кВт)

• 1,16 – коэффициент, учитывающий тепловые потери;
• ΔT – разница температур, отделяющая начальную и конечную температуру воды в бассейне, ºС;
• t – время работы устройства до достижения желаемой температуры воды, час;
• V – объем купальной чаши, куб. м.

Конечно, эта формула не учитывает ряд факторов, включая обогрев воздуха в крытом бассейне, воздействие кондиционирования и уровень теплоизоляции.

При выборе правильной модели теплового насоса расчетные параметры могут оказаться весьма полезными. В частности, для крытых бассейнов рекомендуется поддерживать температурные условия на уровне 28 градусов для воздуха и 24 градуса для воды.

Ключевые аспекты при выборе теплового насоса

При выборе теплового насоса следует учитывать не только его мощность, но и ряд других важных факторов. К примеру, размеры насоса, который может выглядеть как большой металлический ящик.

Место установки насоса стоит выбирать заранее, убедившись, что он свободно поместится в выбранной зоне, оставив достаточное пространство для обслуживания и установки устройства.

Разница температур между внешней средой и водой в бассейне существенно влияет на эффективность работы теплового насоса: меньший температурный разрыв обеспечивает лучшую производительность агрегата.

Некоторые модели обладают функцией автоматического управления, которая позволяет адаптировать работу насоса с учетом температуры на улице, скорости остывания воды в бассейне и теплоизоляционных свойств здания, если это крытый бассейн.

Работающие насосы издают шум и могут вибрировать. Особенно важно, чтобы уровень шума на территории был минимальным. Прежде чем сделать покупку, стоит постараться оценить уровень шума различных моделей тепловых насосов.

Наличие блока автоматического управления может заметно влиять на цену устройства. Однако если бюджет позволяет, не стоит пренебрегать этой полезной функцией. Автоматика значительно улучшает уровень комфорта, так как не требует постоянного внимания для регулировок и включения.

Современные тепловые насосы с автоматическим управлением делают эксплуатацию устройств более удобной, повышают их эффективность и увеличивают срок службы.

Кроме того, работа в автоматическом режиме может продлить срок службы оборудования, но все равно могут случаться поломки. Наличие правильно оформленных документов на гарантию поможет минимизировать возможные проблемы.

Однако, иногда недостаточно наличия официального гарантийного удостоверения. Некоторые продавцы умалчивают о том, что гарантийный ремонт выполняется только в специализированных сервисах, находящихся за сотни километров от установки.

Случается, что для ремонта требуется отправить устройство за границу, что создает дополнительные неудобства и может занять много времени.

Мастерам, которые могут выполнить несложный ремонт, стоит заранее ознакомиться с особенностями конструкции выбранной модели и с доступностью запчастей. Если нужных деталей недоступны, их может потребоваться заказывать, что увеличивает сроки доставки и создает дополнительные затраты. Внимательность и предвидение помогут избежать таких осложнений.

При выборе теплового насоса для обогрева воды в бассейне важным критерием является еще и тип помещения: наземный или подземный. Для наземных бассейнов необходима более мощная система.

Также важным аспектом является объем воды, который планируется нагревать с помощью теплового насоса.

Большинство моделей типа воздух-вода способны обслуживать бассейны объемом до 10 000 литров. Если чаша превышает этот размер, потребуется индивидуальный расчет.

Управление тепловым насосом для бассейнов обычно достаточно простое. Такие устройства могут быть оснащены температурными датчиками, дисплеями и встроенными термостатами.

Установка теплового насоса

Процедура подключения теплового насоса для бассейна зависит от характеристик конкретной модели. Поэтому перед началом работы важно внимательно изучить инструкцию производителя и строго соблюдать все рекомендации. Обычно заводские модели уже поставляются в собранном состоянии с необходимыми комплектующими.

Схема подключения теплового насоса к бассейну:

1. Тепловой насос для бассейна
2. Дистанционное управление
3. Чистая вода для бассейна
4. Циркуляционный насос
5. Байпас и регулирующие клапаны
6. Трубопровод для подачи воды из бассейна
7. Фильтр

В процессе подключения потребуется установить несколько труб и обеспечить электропитание. Насос необходимо разместить так, чтобы он находился после системы фильтрации и перед хлоратором.

Как видно на схеме, тепловой насос подключается после фильтра для воды, но до устройства для хлорирования.

Крайне важно правильно выбрать место для установки оборудования. Тепловой насос «воздух-вода» зачастую имеет внушительные размеры, напоминает внешний блок кондиционера.

Для установки такого насоса необходимо выбрать просторную зону, которую желательно защитить от неблагоприятных погодных условий, например, с помощью навеса.

Требования к месту установки:

• хорошая вентиляция;
• отсутствие препятствий для движения воздуха;
• удаленность от открытого огня и других источников тепла;
• защита от элементов окружающей среды: осадки, мусор и т.д.;
• удобный доступ для технического обслуживания.

Чаще всего тепловой насос устанавливают под навесом. Для дополнительной защиты можно установить боковые стенки, но они не должны препятствовать циркуляции воздуха, создаваемого вентиляторами.

Насос монтируется на металлической раме, основание должно быть строго горизонтальным, чтобы уменьшить вибрацию и риск поломки.

При установке оборудования важно убедиться в чистоте всех его деталей. Не лишним будет проверить и внутреннюю поверхность труб для подключения.

Все соединения, через которые проходит вода, должны быть хорошо загерметизированы и проверены на предмет утечек. Чтобы вибрация теплового насоса не передавалась на всю систему, разумно использовать гибкие шланги при подключении.

Обеспечение электропитания теплового насоса требует особого внимания. Оно должно соответствовать нормам установки электрического оборудования с учетом всех мер безопасности.

Поскольку рядом с бассейном часто высокий уровень влажности, риск попадания воды на электрокомпоненты повышается. Поэтому нужно тщательно изолировать все электрические соединения, дополнительно защитив их от влаги.

Система подключения теплового насоса к электросети должна включать автоматические выключатели с термодатчиками, а также устройства для предотвращения утечки тока.

Все токопроводящие элементы обязательно требуют заземления. Для подключения силовых и контрольных кабелей нужно использовать специальные клеммники. Инструкция обычно содержит информацию о.required сечении для подключения.

Следует строго придерживаться этих рекомендаций. Сечение провода можно увеличить, но уменьшать недопустимо.

Установка теплового насоса для подогрева бассейна должна проводиться согласно рекомендациям производителя. Обычно он размещается после системы очистки, но перед хлораторным устройством, если такое имеется.

Реально ли создать тепловой насос своими руками?

Создание теплового насоса самостоятельно может существенно сэкономить средства, хотя эффективность таких устройств остается ниже по сравнению с заводскими аналогами. Процесс начинается с изготовления отдельных элементов насоса, которые затем соединяются в одно целое. Испаритель может быть выполнен из большого пластикового контейнера с медным змеевиком внутри.

Чтобы сформировать змеевик, медная труба может быть аккуратно намотана на газовый баллон или другой цилиндрический объект. Таким же образом изготавливается второй змеевик для испарителя, который помещается в металлический бак, что требует сварочных работ.

Компрессор можно просто купить или извлечь из старого устройства, например, кондиционера. Как только все элементы готовы, они соединяются, а компрессор наполняется хладагентом. Затем остаётся соединить испаритель с вентилятором для воздушного потока, а конденсатор — с системой подогрева воды в бассейне.

Гораздо сложнее обстоит дело с тепловым насосом типа вода-вода. Для его создания необходимо наличие рядом реки или водоёма, и если таковых нет, то потребуется бурение скважин. Тем не менее, если получение энергии из воздуха по техническим причинам невозможно, этот вариант также может оказаться полезным.

Итоги и интересное видео по теме

В следующем видео представлен практический опыт использования тепловых насосов для нагрева воды в бассейне:

В данном ролике наглядно объясняется принцип функционирования воздушного теплового насоса:

На этом видео можно найти подробный анализ работы и конструкции модели теплового насоса типа «воздух-вода»:

Тепловой насос представляет собой удобный, экономичный и экологически чистый способ обогрева бассейна. При правильном использовании стоимость устройства быстро оправдается, а качественный монтаж значительно продлит его эксплуатационный срок.

Хотите поделиться ценными сведениями по обсуждаемой теме? Может быть, у вас есть идея, как самостоятельно изготовить тепловой насос для вашего частного бассейна? Оставляйте комментарии в блоке ниже, задавайте вопросы, делитесь своим мнением и тематическими фотографиями.

Видео:

Тепловой насос — нагреватель бассейна на 220 В Fairland. Экономичный подогрев каркасного бассейна