При проектировании системы подогрева бассейна основное внимание часто уделяют котлу или другому источнику тепла. Однако между системой отопления и водой в бассейне находится еще один важный элемент — теплообменник. Именно от его характеристик во многом зависит, насколько быстро вода достигнет заданной температуры и сможет ли система поддерживать ее при дальнейшей эксплуатации.
Теплообменник работает с двумя независимыми контурами. По одному циркулирует горячий теплоноситель от котла, теплового насоса или другого источника, по второму - вода из бассейна. Тепло передается через стенки оборудования, при этом жидкости между собой не смешиваются.
На первый взгляд, подобрать теплообменник несложно: достаточно знать объем бассейна и выбрать подходящую мощность. На практике этого недостаточно. Разберем пять распространенных ошибок, из-за которых вода может нагреваться медленнее, чем ожидал заказчик.
Ошибка № 1. Выбирать теплообменник только по объему бассейна.
Объем чаши - важный, но не единственный параметр. Два бассейна одинакового размера могут требовать разной мощности оборудования.
На теплопотери влияют:
-
расположение бассейна в помещении или на улице;
-
площадь поверхности воды;
-
температура воздуха;
-
ветер и влажность;
-
наличие павильона или защитного покрытия;
-
режим эксплуатации;
-
желаемая температура воды;
-
утепление стен и дна бассейна;
-
температура воды при первом запуске.
Например, открытый бассейн без покрытия теряет значительно больше тепла, чем аналогичная чаша в помещении. Особенно заметными потери становятся ночью и в ветреную погоду. Поэтому одинаковое оборудование в двух бассейнах одного объема может показывать совершенно разные результаты.
Ошибка № 2. Не учитывать необходимое время первоначального нагрева.
Поддерживать заданную температуру и впервые нагреть весь объем воды - разные задачи.
Для приблизительного расчета количества тепла можно использовать формулу:
Q = m × c × ΔT / t, где:
-
Q — необходимая тепловая мощность;
-
m — масса воды;
-
c — удельная теплоемкость воды;
-
ΔT — разница между начальной и требуемой температурой;
-
t — желаемое время нагрева.
Предположим, необходимо нагреть 30 м³ воды с 18 до 28 °C за 12 часов. Даже без учета теплопотерь потребуется примерно 29 кВт тепловой мощности. В реальных условиях к этому значению нужно добавить потери через поверхность воды, стенки чаши и окружающую среду.
Если заказчик рассчитывает нагреть такой бассейн за шесть часов, требования к мощности будут уже другими. Поэтому перед подбором оборудования необходимо определить не только объем бассейна, но и приемлемое время выхода на рабочую температуру.
Ошибка № 3. Считать номинальную мощность постоянной величиной.
Мощность, указанная в характеристиках теплообменника, достигается при определенных условиях работы. Фактическая теплоотдача зависит от температуры теплоносителя, расхода воды через оборудование и разницы температур между двумя контурами.
Один и тот же теплообменник будет работать по-разному в системе с высокотемпературным газовым котлом и в низкотемпературной системе с тепловым насосом.
Если температура теплоносителя ниже расчетной, теплообменник передаст воде меньше энергии. Поэтому ориентироваться только на число в каталоге нельзя: нужно учитывать параметры всей системы.
Также важны расходы воды в обоих контурах. Недостаточная циркуляция может снизить эффективность даже правильно подобранного оборудования.
Ошибка № 4. Не учитывать материал теплообменника и состав воды.
Материал выбирают не только по стоимости, но и с учетом химического состава воды и применяемого метода обеззараживания.
Теплообменники из нержавеющей стали AISI 304 подходят для бассейнов с пресной водой при условии правильно организованной водоподготовки и соблюдения рекомендованных показателей воды.
Сталь AISI 316L обладает более высокой устойчивостью к воздействию хлоридов и коррозии. Такое исполнение целесообразно использовать там, где к надежности оборудования предъявляются повышенные требования.
Для бассейнов с соленой или морской водой, а также при высокой концентрации хлоридов применяют оборудование с титановыми элементами. Титан лучше работает в агрессивной среде, но при этом стоит дороже.
Попытка сэкономить на материале может привести к преждевременной коррозии и необходимости замены оборудования. При выборе важно заранее знать, какая вода будет использоваться в бассейне и каким способом она будет обрабатываться.
Ошибка № 5. Рассматривать теплообменник отдельно от всей системы.
Даже правильно рассчитанный теплообменник не сможет работать эффективно, если допущены ошибки в обвязке или настройках автоматики.
На результат влияют:
-
производительность циркуляционных насосов;
-
диаметры трубопроводов;
-
длина линии теплоносителя;
-
утепление труб теплоносителя
-
правильность подключения контуров;
-
температура теплоносителя;
-
работа датчиков;
-
настройка клапанов и автоматики;
-
режим работы фильтрационного оборудования.
Например, если циркуляционный насос не обеспечивает необходимый расход, передача тепла будет ограничена. А при неправильной настройке автоматики система может поздно включать подогрев или отключать его раньше достижения заданной температуры.
Поэтому теплообменник следует подбирать вместе с остальным оборудованием, а не как отдельную позицию.
Как правильно подобрать теплообменник.
Подбирать теплообменник нужно с учетом параметров бассейна и всей системы подогрева. Такой подход позволяет заранее определить реальное время нагрева, избежать лишних расходов и поддерживать комфортную температуру воды в процессе эксплуатации.
Для расчета необходимо собрать данные:
-
Определить объем и площадь поверхности бассейна.
-
Указать, находится он в помещении или на улице.
-
Задать начальную и требуемую температуру воды.
-
Определить желаемое время первого нагрева.
-
Учесть наличие покрытия или павильона.
-
Уточнить тип источника тепла и температуру теплоносителя.
-
Определить параметры циркуляции в обоих контурах.
-
Учесть состав воды и способ ее обеззараживания.
После этого можно рассчитать теплопотери, подобрать требуемую мощность и выбрать подходящий материал оборудования.
В линейке Runwill Pools представлены проточные теплообменники из нержавеющей стали AISI 304 и AISI 316L мощностью от 13 до 120 кВт. Также выпускаются разборные модели мощностью 25, 50 и 80 кВт с кассетами из AISI 316L или титана.
Практические советы.
-
Для нагрева бассейна лучше использовать отдельный котел, независимый от котла, обогревающего дом. Это позволит:
-
не останавливать подогрев бассейна при работе котла на подогрев воды в доме;
-
отключать на лето домашний котел;
-
снизить износ основного “домашнего” котла.
-
-
Заложите небольшой запас мощности для открытых бассейнов, объектов с периодическим режимом работы и систем, в которых требуется быстро восстанавливать температуру после перерывов.
-
Если вода нагревается медленно, причина не всегда заключается в недостаточной мощности котла. Проблема может быть связана с неверным расчетом теплообменника, низкой температурой теплоносителя, недостаточной циркуляцией, большими теплопотерями или неправильным выбором материала. Правильный расчет - залог долгой и корректной работы.
