Как нагреть воду в бассейне

Готовые решения нагрева воды солнцем и их цена

Экономическое обоснование приобретения гелиосистемы зависит от нескольких критериев:

• полной стоимости, включая установку;
• теплоотдачи;
• периода окупаемости;
• срока службы.

Не все гелиосистемы одинаково эффективно работают. При использовании коллекторов, сделанных из дешевых и некачественных материалов можно столкнуться с проблемами во время эксплуатации: недостаточной производительностью и быстрым выходом оборудования из строя. Чтобы не испытать разочарования, следует покупать только проверенное временем оборудование.

Ниже приводятся несколько моделей популярных солнечных водонагревателей, которые, судя по отзывам потребителей, сделаны качественно и считаются лучшим выбором в соотношении стоимость/теплоотдача:

• Atmosfera — на базе украинской компании производителя, изготавливаются вакуумные и панельные коллекторы для всесезонного нагрева ГВС и поддержки систем отопления. Водонагреватели Атмосфера подходят для систем с принудительной циркуляцией, имеют улучшенную теплоизоляцию. В корпусе предусмотрено место для установки регулирующих датчиков.
• Особенность гелиоколлекторов Atmosfera в высокой производительности в пасмурную погоду и зимнее время года. Приобрести водонагреватель можно начиная от 20 тыс. руб.
• Sidite — китайская компания, наладившая выпуск гелиосистем и всего, что необходимо для их обслуживания и подключения. Выпускаются трубчатые и панельные солнечные водонагреватели. В ассортименте продукции присутствует огромное количество готовых решений для оснащения: коммерческих зданий, бассейнов, хостелов, многоквартирных домов, больниц и др. Водонагреватели Sidite только приобретают популярность среди отечественного потребителя.
• Vaillant auroSTEP plus — гелиоколлекторы с безупречным немецким качеством сборки и такой же традиционной ценой. За систему, достаточную чтобы обеспечить горячей водой семью на 2-3 человека, придется заплатить не меньше 200 тыс. руб. За эти деньги покупателю предоставляется полностью готовая система ГВС Vaillant auroSTEP plus, включая бойлер косвенного нагрева и контроллер.
• SunRain — еще одна модель от китайского производителя. Согласно заявленным техническим характеристикам гелиоколлекторы смогут работать при снижении температуры до –50°С. Допускается горизонтальная и наклонная установка. Водонагреватели способны работать в течение всего года. Подключаются к выносному баку. Стоимость трубчатых гелиоколлекторов SunRain от 40 тыс. руб.
• Viessmann Vitosol — линейка немецкого производителя, основная деятельность которого связана с производством водогрейного оборудования. Главные отличия от аналогичной продукции других изготовителей: безупречное качество сборки, полное соответствие заявленным характеристикам. В Viessmann Vitosol присутствует антивандальная и противоградовая системы. Поверхность стекла самоочищающаяся. Стоимость от 200 тыс. руб.
• ЯSolar — российская компания, выпускающая системы горячего водоснабжения «под ключ». В комплектацию входит: накопительный бак, контроллер, датчики нагрева, насосная станция, воздухоотводчик. Выпускаемые солнечные коллекторы ЯSolar предназначены для подключения в системы с принудительной циркуляцией. Полная стоимость комплекта от 430 тыс. руб.

Заявленный срок службы каждой из представленных моделей 35-50 лет. На первые 15 лет эксплуатации дается гарантия производителя. При всесезонной эксплуатации, в условиях коммерческого применения гелиосистема окупится за несколько лет. Если планируется использовать коллектор только летом, окупаемость наступит через 7-8 лет. Расчет экономической эффективности можно выполнить по следующему графику, показывающему зависимость теплоотдачи от времени года:

Расчет солнечного коллектора для нагрева воды осуществляется по коэффициенту потребления ГВС, используемому в СНиП. Для обеспечения потребности одного человека в горячей воде требуется от 2-4 кВт/час. В технической документации на приобретаемую гелиосистему указывается предполагаемая мощность конвектора, по которой можно узнать подходит ли понравившееся оборудование под конкретные условия эксплуатации.

Перед покупкой желательно изучить отзывы о солнечных коллекторах для нагрева воды. Из комментариев можно узнать о некоторых недостатках гелиосистем и их преимуществах, подобрать подходящую модель гелиоколлектора.

Особенности размещения и подключения

Для максимально возможного поглощения солнечных лучей, коллектор нужно ориентировать в южном направлении. Достаточно небольшого угла наклона 10-15 градусов, чтобы коллектор эффективно работал практически при любом расположении солнца.

Нижнюю часть трубы нужно подсоединить к нижней части накопительного бака, а верхнюю – приблизительно, к его центральной части. Холодная вода из полимерной емкости будет поступать по нижней трубе в коллектор, где будет нагреваться и подниматься по верхней трубке в бак.

Таким образом, будет осуществляться естественная циркуляция воды по самодельной системе. Чтобы обеспечить высокую интенсивность циркуляции воды, бак должен быть размещен чуть выше солнечного коллектора на расстоянии не менее  0,3 м от него.

При правильном соединении гелио-коллектора с накопительным баком обеспечивается естественная циркуляция воды

Нужно учесть, что при поступлении холодной воды в бак из системы водоснабжения происходит ее активное перемешивание, что снижает эффективность работы коллектора. Избежать этого можно, оборудовав ввод в бак турбулентным редуктором, который представляет собой заглушенную трубку с множественными отверстиями.

Вода через редуктор поступает плавно, что позволяет холодной воде оставаться в нижних слоях, откуда и происходит ее забор в солнечный коллектор.

Использование турбулентного редуктора помогает избежать перемешивания холодной и теплой воды в накопительном баке

Очевидно, что солнечный коллектор обеспечивает подогрев воды только в дневное время при солнечной погоде

Поэтому важно сохранить горячую воду для ее использования днем и вечером. Для этого необходимо произвести утепление накопительной емкости

Как подключить и использовать водонагреватель?

Рассмотрим порядок подключения и использования самодельных нагревателей.

Солнечный

Солнечный коллектор необходимо подключить к системе циркуляции бассейна. Не имеет особого значения порядок присоединения трубок — установка одинаково работает в обе стороны.

После этого никаких действий не требуется, нагреватель будет работать самостоятельно, пока на небе есть солнце. В темное время суток он просто пропускает воду, не меняя ее температуры.

Электрический

Подключение электрического нагревателя производится в разрыв циркуляционной системы, после фильтра, но перед дозаторами

Это важно, так как в дозатор вносят химические средства для очистки воды

Эксплуатация электронагревателей состоит из настройки режима работы

Топливный (дровяной)

Подключение дровяного нагревателя производится путем соединения выводов змеевика с системой циркуляции (в разрыв).

Работа нагревателя начинается после загрузки камеры сгорания дровами и розжига. Пока они горят, происходит нагрев воды.

Если огня нет, установка просто пропускает воду через себя. От пользователя необходима регулярная чистка топки от золы, сажи, углей. Кроме этого, надо следить за состоянием дымохода, проверять соединения, стенки топки — они могут прогореть.

Газовый

Газовый нагреватель подключается также как дровяной — выводы змеевика присоединяют в разрыв системы циркуляции, между фильтром и дозаторами. Работа такого нагревателя требует постоянного внимания и контроля — горелка иногда затухает, что создает опасность взрыва при повторном розжиге.

Рекомендуется размещать такие установки на улице, чтобы не создавать условий в помещении для появления опасных концентраций газа.

Как снизить потери солнечной энергии

При проведении расчетов, связанных с выбором и установкой солнечной батареи нужно также рассчитать потери энергии, которые свойственны для всех систем обогрева. Это позволит свести их к минимуму и более эффективно использовать энергию солнечных коллекторов.

На потерю тепла в бассейне влияют:

• Испарение воды и естественный теплообмен воды и окружающей среды;
• Перелив воды через борта бассейна и ее разбрызгивание вовремя купания;
• Грунт забирает много тепла из бассейна;
• При очистке фильтров теплой водой.

Для уменьшения теплопотерь в открытых бассейнах необходимо в ночное время закрывать их специальным теплоизоляционным материалом, который также будет защищать водоем от засорения.

Заглубление каркасника — для чего и как?

Заглубление бассейна в землю желательно, если «каркасник» морозоустойчив и будет стоять на участке не одну зиму.

Чтобы заглубить бассейн, после выбора места и изготовления площадки, нужно:

• выкопать яму требуемой глубины (с полным или частичным углублением резервуара) на 0.5 м шире конструкции во все стороны;
• уплотнить стены ямы кирпичом;
• засыпать дно песком или залить бетоном, также в качестве основы используется ПВХ-плёнка, ненужные куски линолеума и т.д.;
• установить бассейн, оборудование и дополнения, после проверки работоспособности переходить к следующему пункту;
• осуществить наружную отделку.

Подробнее о заглублении каркасника читайте тут, о том, как вкопать чашу в землю — тут.

Преимущества и недостатки

Преимущества водонагревательной гелиосистемы своими руками:

• Невысокая стоимость.
• Возможность собрать конструкцию самостоятельно.
• Использование бесплатной солнечной энергии.
• Экономия электроэнергии в теплое время года до 60%.
• Подогрев воды, отопление дома на местности, где не подведены коммуникации.
• При правильной организации возможно круглогодичное использование.

Недостатки:

• Зависимость от погодных условий.
• Невозможность функционировать в межсезонье.
• При установке в местности со сменным климатом рекомендуется дополнительный источник подогрева.
• Невысокая производительная мощность.
• Оборудование места для установки.
• Для принудительной циркуляции жидкости в системе необходим электронасос, что приводит к дополнительным затратам.

Как источник альтернативной энергии водонагревательная гелиосистема значительно экономит расходы на электроэнергию, газоснабжение, покупку жидкого, твердого топлива и т.д. Подобную установку можно сделать самостоятельно при необходимом наборе материалов, инструментов. Это значительно сократит потребление других энергоресурсов, за которые приходится платить.

Гелиоустановка также эффективна в холодное время года, если соблюдать правила монтажа. В ясную погоду она будет так же накапливать солнечное тепло, прогревая воду. Главное, качественно утеплить трубопровод, накопительную емкость.

Как работает солнечный коллектор?

Принцип действия коллектора основан на поглощении (абсорбции) тепловой энергии солнца специальным приемным устройством и передачей его с минимальными потерями теплоносителю. В качестве приемника используются медные или стеклянные трубки, окрашенные в черный цвет.

Ведь известно, что лучше всего абсорбируют тепло предметы, имеющие темную или черную окраску. Теплоносителем чаще всего выступает вода, иногда – воздух. По конструкции солнечные коллекторы для отопления дома и горячего водоснабжения бывают таких видов:

• воздушные;
• водяные плоские;
• водяные вакуумные.

Среди прочих воздушный солнечный коллектор отличается простотой конструкции и, соответственно, самой низкой ценой. Он представляет собой панель – приемник солнечной радиации из металла, заключенный в герметичный корпус. Стальной лист для лучшей теплоотдачи снабжен с задней стороны ребрами и уложен на дно с тепловой изоляцией. Спереди установлено прозрачное стекло, а по бокам корпуса имеются проемы с фланцами для подключения воздуховодов или других панелей, как показано на схеме:

Надо сказать, что установка солнечных коллекторов с нагревом воздуха имеет свои особенности. Из-за их невысокой эффективности для обогрева помещений нужно применять несколько подобных панелей, объединенных в батарею. Кроме того, обязательно понадобится вентилятор, поскольку нагретый воздух из коллекторов, находящихся на кровле, самостоятельно вниз не пойдет. Принципиальная схема воздушной системы показана ниже на рисунке:

Устройство и принцип работы воздушного солнечного коллектора

Солнечный воздушный коллектор состоит из нескольких основных частей:

Схема работы воздушного солнечного коллектора

• Вся конструкция коллектора помещена в прочный и герметичный корпус, который обязательно снабжен тепловым изолятором. Тепло, попавшее внутрь коллектора не должно «утекать» наружу.
• Главная деталь любого коллектора – это солнцеприемная панель, которую еще называют поглотителем или абсорбером. Задача этой панели принять солнечную энергию, а затем передать ее воздуху, поэтому она должна быть изготовлена из материала с наибольшей теплопроводностью. Такими свойствами из доступных в быту являются медь и алюминий, реже сталь. Для лучшей теплоотдачи нижнюю часть абсорбера делают как можно большей площади, поэтому могут применяться ребра, волнистая поверхность, перфорация и другие способы. Для лучшего поглощения солнечной энергии приемная часть абсорбера окрашивается в темный матовый цвет.
• Верхняя часть коллектора герметично закрывается прозрачной изоляцией в качестве которой может применяться закаленное стекло или оргстекло, или поликарбонатное стекло.

Солнечный коллектор ориентируют на юг и придают поверхности такой наклон, чтобы максимальное количество солнечной энергии попадало на поверхность. Как говорят специалисты – для максимальной инсоляции. Холодный наружный воздух естественно или принудительно попадает в приемную часть, проходит через ребра абсорбера и выходит с другой части, снабженную фланцем для стыковки с воздуховодом, ведущим внутрь отапливаемого помещения. Стоит отметить, что вариантов конструкций солнечных коллекторов существует масса и вышеописанная показана только для примера.

Воздушное отопление при помощи солнечных коллекторов не может в нашей климатической зоне полностью заменить основное отопление, но оно будет очень хорошим подспорьем даже в морозные зимние солнечные дни.

Установка, эксплуатация и обслуживание

Электрические нагреватели просты в установке. Нужно подать воду из бассейна в фильтр, а с него на агрегат.

Выход с горячей водой подать в бассейн. Каждое изделие снабжено инструкцией. Нельзя включать электрообогреватель, если в резервуаре находятся люди.

Стоит следить за температурой воды, если нет встроенного указателя.

Солнечные водонагреватели нужно устанавливать в хорошо освещаемом месте, чтобы не было тени. Нужен будет насос для обеспечения циркуляции воды и фильтр. Следует очищать поверхность коллектора от грязи.

Теплообменник может быть горизонтальным или вертикальным. Это нужно учитывать при установке. Если он не будет использоваться в холодное время года, то нужно слить из него воду. Перед первым запуском необходимо вначале запустить циркуляционный насос для удаления воздуха из системы. Электрические соединения должен осуществить электрик.

Топливные агрегаты нельзя устанавливать под деревьями, может возникнуть пожар. Нужно очищать их от золы. Обязательно включать циркуляционный насос. Не допускать детей к нагревателю. Всегда иметь рядом противопожарный комплект.

Газовые аппараты могут устанавливать только специальные службы. Они подключат агрегат в систему и зарегистрируют его. Нужно внимательно следить за утечками газа. Если они возникнут, то перекрыть вентиль.

Подогрев при помощи теплообменника

Если установлен зимний бассейн или с большим резервуаром, тогда монтируют подогрев на основе теплообменника. Он подключается непосредственно к системе отопления дома, работающей например от газового котла. Выполнен в форме змеевика в колбе, по которому течет горячая вода.

Теплоноситель движется за счет циркуляционного насоса. Жидкость поступает в колбу, где греется от змеевика. С каждым новым кругом она нагревается все больше. После возвращается в чашу. Процесс автоматический, не требует особого контроля. Пользователь только устанавливает температуру на термостате.

Нагреватель выбирают исходя из габаритов бассейна. В первые сутки включают на максимальную мощность, затем поддерживать оптимальную температуру. При этом нельзя допускать резких перепадов.

Теплообменник устанавливают между насосом и системой дезинфекции. Хлор не будет попадать в аппарат, что увеличит его срок службы

Преимущества:

• нагревает большие объемы с меньшим расходом энергоресурсов;
• легкость эксплуатации.

Тепловой насос

Нагреватель бассейна использует природные источники тепла. Это может быть прогретая почва, водоем или воздух. Такой метод является инновационным, но не сильно популярен из-за своей высокой стоимости. В зависимости от того, какой источник тепла используется, устройство располагается либо глубоко под землей, либо на поверхности. Состоит оно из трубок, по которым циркулирует специальная жидкость, которая чувствительна к малейшему повышению температуры. Подогретая жидкость нагревает хладагент, который превращается в пар. Пар сдавливает компрессор, при этом выделяется электроэнергия, которая и нагревает водоем. Система работает беспрерывно. Хотя она стоит очень дорого, но настолько эффективна, что может использоваться даже для отопления дома до 300 квадратных метров. Плюс, за использование вам не придется ничего платить, так как используются природные бесплатные источники энергии.

Тепловой насос для бассейна

Солнечный коллектор

Такой метод тоже один из самых современных. Обогрев бассейна осуществляется при помощи энергии солнца. Для этого используются солнечные панели, которые могут нагреться до 140 градусов. Внутри по змеевику циркулирует вода, поглощает солнечное тепло и возвращается в водоем.

Чтобы подогрев бассейна был достаточным, нужно точно рассчитать размер коллектора. Для водоемов, расположенных в помещении, размер коллектора должен быть 50-70% от объема бассейна. Для уличного бассейна нужен коллектор размером 70-100%. В связи с этим обнаруживается первый недостаток такого метода. Если объем бассейна очень большой, то придется выделить большой участок под солнечные батареи. Сэкономить место и сохранить красоту участка можно если разместить коллектор на крыше. При этом стоит учитывать, что коллектор нужно направлять под наклоном в 45 градусов в южную сторону. Если такой возможности нет, можно разместить на запад или на восток. Однако, при этом придется устанавливать специальные пластины, которые захватывают больше лучей.

Солнечный коллектор для Бассейна

Уход за коллекторами не сложен. Нужно лишь периодически чистить фильтры и сливать воду, если температура падает ниже -25 градусов. Недостаток в том то, что этот метод не эффективен в зимнее время.

Это интересно: Септик из покрышек своими руками: технология устройства

Способы обогрева воды в бассейне

Современного оборудования для подогрева воды существует великое множество, однако из широкого ассортимента всех устройств можно выделить пять основных типов, которые сегодня пользуются большей популярностью. Среди них:

• Солнечные обогреватели или коллекторы.
• Тепловые насосы.
• Электрические нагреватели.
• Топливные нагреватели.
• Теплообменники.

Такой способ идеально подойдёт для тех, кто живёт в местности, где большую часть времени светит солнце. Устройство позволит довольно быстро подогреть любой объем воды, за счёт увеличения или же уменьшения количества специальных модулей, принимающих солнечную энергию.

Солнечный нагреватель — безопасный и экономичный вариант для подогрева воды в бассейне

Представленная система имеет ряд особенностей:

• солнечный обогреватель представляет собой экологически безопасный продукт;
• для работы не требуются дополнительные температурные сенсоры;
• самостоятельная установка устройства обеспечит минимум денежных затрат.

При всём этом солнечные коллекторы можно подразделить на две группы.

Для того чтобы купание в бассейне было приятным и комфортным, температурные значения воды должны иметь следующие значения:

• Для активных и спортивных игр в бассейне — 21–23 градуса.
• Для взрослых людей — 25–27 градусов.
• Для маленьких ребятишек — 29–31 градусов.
• Для пожилых людей — от 26 градусов и выше.

Для комфортного купания важны многие факторы: один из таких — температура воды

Поддержание оптимальной и стабильной температуры воды в резервуаре необходимо, чтобы не навредить себе и своему здоровью.

Это интересно: Септики Упонор — модели био (bio) и сако (sako): отзывы потребителей

Разновидности

Различают два типа солнечных коллекторов:

1. Открытые. Тепло аккумулируется в шланге, уложенном спиралью и закрепленном на основании. Конструкция не закрывается стеклом. Такие коллекторы эффективно функционируют только в жаркую погоду и рассчитаны на подогрев воды в небольших бассейнах.

2. Закрытые. Поверх теплообменника закрепляется стекло, благодаря которому снижаются теплопотери. Такие коллекторы работают круглый год в ясную солнечную погоду.

Солнечные коллекторы также различаются по виду аккумулирующего элемента. Для нагрева воды в бассейне используют:

1. Вакуумные (трубчатые) коллекторы. Это система из стеклянных колб с двойными стенками – вакуум между ними обеспечивает надежную термоизоляцию. Внутри колб находятся медные термотрубки с легкокипящей жидкостью. Эта жидкость превращается в пар под воздействием прямых и рассеянных солнечных лучей, инфракрасного излучения, и отдает тепло теплоносителю в нагревательном контуре. Вакуумные коллекторы работают в пасмурную погоду, в зимние морозы до -40°С. Это оптимальный вариант для закрытого бассейна круглогодичного пользования.
2. Панельные. Поглотителем тепла служит металлическая пластина с селективным покрытием. Конструкция коллектора также включает короб из алюминиевого профиля, теплообменник из медной или алюминиевой трубы и защитное ударопрочное стекло. Такая гелиосистема является всесезонной, но КПД панельных коллекторов высок только в теплую солнечную погоду.
3. Пирамидальные. На отражателе крепится куполообразный каркас, который служит опорой для шланга диаметром 25-40 мм, уложенного витками. Сверху конструкция может быть закрыта стеклом для снижения теплопотерь. В летний солнечный день компактный коллектор повысит температуру воды в небольшом бассейне до 23-25°С.
4. Гибкие. Это коллекторы открытого типа, без защитного стекла. Поглотителем тепла служит пластиковый или резиновый коврик черного цвета, внутри которого расположены каналы с циркулирующим теплоносителем. Гибкий коллектор мобилен, его можно разложить на земле или на крыше постройки.

Подогрев бассейна при помощи электронагревателя

Этот способ отличается своей простотой и доступностью.

Преимущества данного метода:

• — быстрота нагрева (для небольших бассейнов);
• — возможность регулировать температуру воды;
• — автоматизированная система контроля.

Из недостатков можно выделить:

• — низкая мощность (не подходит для больших бассейнов);
• — высокая стоимость потребляемой электроэнергии.

Теплообменник

Нагрев воды в бассейне теплообменником происходит при помощи обмена теплом одной жидкости с другой. Поэтому, для этого нужно чтобы где-то на участке или в помещении был какой-то водонагреватель. Это может быть газовая колонка или отопительная система. Аппарат может выглядеть как баллон, в который загоняется жидкость из водоема. Через всю конструкцию проходит спираль, по которой двигается горячая вода. Таким образом жидкость используемая, например, для отопления дома, делиться теплом с водоемом.

Теплообменник для бассейна довольно экономичен и удобен в использовании. Можно значительно сэкономить, если при подогреве водоема используется газ или дрова. Использование такого метода не имеет ограничений по объему водоема. Если вода прогревается не до конца, достаточно просто установить дополнительный теплообменник. Недостаток в том то, что система работает не круглый год, так как летом дом обычно не обогревается. Поэтому, если летом испортилась погода или долго шли дожди и остыла вода, чтобы её подогреть придется использовать дополнительные методы.

Теплообменник Maxi-Flo 75 кВт

Вывод

Солнечный коллектор – изобретение современной науки, вызывающее множество любопытства и споров.

Об абсолютном переходе на подобные установки говорить рано. При этом разумные доводы в сторону использования такого метода генерации тепла, безусловно, присутствуют.

В условиях истощения ресурсов природы коллекторы солнечного света становятся все актуальнее. Технология продолжает идти по пути развития, совершенствования, распространения в массы.

Производство гелиосистем набирает обороты. Количество моделей на разные потребности увеличивается. Даже при обширных сомнениях народа в таком отоплении, ниша растет и занимает все более устойчивые позиции.