Toplotna črpalka za bazen: kriteriji izbire in pravila vgradnje

Toplotne črpalke so nedvomno eden najboljših izumov na področju ogrevalnih sistemov.Dobesedno omogoča črpanje skoraj brezplačne energije neposredno iz zraka, pa tudi iz zemlje ali vode. Če uporabljate toplotno črpalko za bazen, lahko bistveno znižate stroške ogrevanja vode.

Povedali vam bomo, kako izbrati optimalen model za uporabo "zelene" energije za pridobivanje toplote za ogrevanje vode. Članek, predstavljen za pregled, podrobno opisuje načelo delovanja sistema. Tukaj se boste naučili, kako namestiti enoto in kako jo pravilno uporabljati v domačem okolju.

Kako deluje ta črpalka?

Energija je povsod, tudi v tistih predmetih, ki se nam zdijo izjemno hladni. Ta energija ima le nizek potencial. Toplotne črpalke vam omogočajo, da jo črpate iz okolja in pretvorite v energijo z visokim potencialom. V tem stanju termalna energija se lahko uporablja za ogrevanje.

Toplotne črpalke, tako kot hladilniki, delujejo po Carnotovem principu. Hladilnik prenaša toplotno energijo iz komore v okolico in tako ustvarja hladilni učinek, toplotna črpalka pa deluje v nasprotni smeri.

Tak sistem je sestavljen iz dveh glavnih delov - zunanjega in notranjega, med njima sta kompresor in uparjalnik. Torej hladilna tekočina kroži skozi sistem cevi, ki se nahajajo zunaj.Hkrati absorbira energijo, razpršeno v debelini zemlje, v vodi ali v zraku, odvisno od vrste črpalke.

Hladilno sredstvo nato prehaja skozi komoro uparjalnika, napolnjeno s hladilnim sredstvom (običajno freonom). Hladilno sredstvo vre pri zelo nizki temperaturi. Segrevanje ob stiku z nizko potencialno toplotno energijo preide v plinasto stanje in vstopi v kompresor.

Ta diagram jasno prikazuje zasnovo in princip delovanja toplotne črpalke, ki zbira toploto nizkega potenciala iz okolja in jo pretvarja v toplotno energijo visokega potenciala (+)

Tu se plin segreje in premakne v kondenzator. Hladilno sredstvo se nato ohladi in se spet vrne v tekoče stanje, toplota, ki jo je zbrala, pa gre v notranji ogrevalni sistem, tj. na ogrevalni sistem hiše ali v tem primeru bazena. Cikel se večkrat ponovi.

Seveda bo za delovanje takšnega sistema, namreč črpalnih enot, potrebna določena količina električne energije, brez dostopa do katere sistem ne bo mogel delovati.

Toda količina električne energije, ki jo potrebuje toplotna črpalka, je približno štirikrat manjša od stroškov ogrevanja vode neposredno z električnim grelcem. Pri porabi manj kot 2,5 kW moči za delovanje električne energije lahko toplotna črpalka proizvede več kot 10 kW toplotne energije.

Kako izbrati pravi sistem?

Zaradi konstrukcijskih značilnosti toplotne črpalke je bolj odporna na visoko vlažnost kot katerikoli drug sistem za ogrevanje vode. Vendar morate izbrati pravega tip toplotne črpalke, tj. določiti vir nizkokakovostne toplotne energije.

Bolj kot je stabilna temperatura okolice, bolj učinkovito deluje toplotna črpalka. Zemljišče se v tem pogledu šteje za najboljšo možnost, vendar praktična izvedba zahteva izpolnjevanje številnih ne zelo preprostih pogojev.

Ta tabela vam omogoča, da določite moč vaše toplotne črpalke za bazen. Izračuni so bili narejeni ob upoštevanju prisotnosti zaščitnega premaza pred soncem (+)

Potrebna bo prostorna parcela in obsežna izkopavanja. Cevi, po katerih kroži voda, bodo morale biti nameščene globoko v tleh, izpolnjevanje te zahteve ni vedno mogoče ali priročno. Toplotne črpalke zemlja-voda se redko uporabljajo za bazene.

Vodno toplotno črpalko je nekoliko enostavneje namestiti, saj se kot vir energije uporablja voda. Najboljša možnost je bližnje vodno telo: ribnik, jezero, reka itd.

Vsi lastniki zemljišč nimajo dostopa do takih virov. Cenovno ugodnejša rešitev problema je spuščanje vodovodnih cevi v vodnjak ali vodnjak. To pomeni, da bo na lokaciji morda treba zgraditi dodaten vodni vir.

Manj časa in truda bo potrebno za namestitev toplotne črpalke, ki porablja energijo, razpršeno v zračnih masah. Za organizacijo intenzivne izmenjave zraka se uporabljajo močni ventilatorji. Ni treba polagati cevi v zemljo ali vrtati novega vodnjaka.

Toplotne črpalke zrak voda omogočajo ogrevanje velike količine vode v bazenu z minimalno porabo električne energije

Seveda je lahko izkoristek ogrevanja toplotne črpalke zrak nekoliko nižji kot pri uporabi stabilnih virov energije, kot sta zemlja ali voda.Vendar pa je ta model idealen za uporabo v sezoni od pomladi do jeseni in ne vse leto. Večina bazenov na mestih se uporablja v tem obdobju.

Toplotno črpalko je možno uporabljati tudi v povezavi z drugimi ogrevalnimi sistemi, na primer z električnim ogrevanjem. Za ogrevanje doma so takšni modeli včasih kombinirani s plinskim ali električnim kotlom. To je še posebej primerno v območjih z ostrim podnebjem, saj se pri temperaturah zraka pod -20 stopinj izkoristek toplotnih črpalk močno zmanjša.

Značilnost katerega koli modela industrijske toplotne črpalke je visoka cena. Stroške lahko zmanjšate, če takšno napravo sestavite sami. To ni zelo težka naloga, mnogi obrtniki so jo uspešno opravili. Toda industrijski modeli so bolj zanesljivi, učinkoviti in lažji za upravljanje.

Glede na ocene se visoki stroški modela industrijske toplotne črpalke izplačajo v prvih nekaj letih delovanja, včasih pa v samo nekaj mesecih. V tem primeru je zelo pomembno izbrati model, katerega moč bo natančno ustrezala toplotnim potrebam objekta.

Toplotne izgube objekta

Za izbiro prave toplotne črpalke po moči je potrebno določiti toplotne izgube bazena, v katerega bo naprava nameščena.

V primeru bazena upoštevajte:

• kraj, kjer se nahaja bazen;
• razpoložljivost in stopnja zanesljivosti bazena;
• prostornina kopalne posode;
• začetna temperatura vode;
• optimalna temperatura vode za kopanje;
• prisotnost dodatnih dejavnikov, ki vplivajo na spremembe temperature vode: ogrevanje zraka v zaprtih prostorih, klimatizacija itd.

Za izračun toplotnih izgub konstrukcije nekateri strokovnjaki priporočajo uporabo metodologije, določene v DBN V.2.5-67: 2013. Moč črpalke mora biti 30% večja od toplotnih izgub bazena.

Ta diagram vam omogoča, da dobite predstavo o možnih toplotnih izgubah v bazenu glede na vpliv zunanjih dejavnikov. Manjše kot so te izgube, učinkovitejša bo toplotna črpalka

Ti izračuni so precej specifični, zato jih je bolje zaupati strokovnjaku. Koristna priporočila lahko dobite pri izkušenih strokovnjakih, ki proizvajajo ali prodajajo toplotne črpalke. Pri izbiri toplotne črpalke bo koristen tudi podatek o moči toplotnega izmenjevalnika naprave.

Pri izbiri zračne toplotne črpalke za ogrevanje vode v bazenu morate upoštevati številne dejavnike, ki vplivajo na stopnjo toplotne izgube stavbe, na primer prisotnost ali odsotnost pokrova.

Ta indikator odraža porabo toplotne energije za ogrevanje vode v bazenu v določenem časovnem obdobju.

V poenostavljeni obliki lahko formula izgleda takole:

P = 1,16 X ΔT/t X V (kW)

Kje:

• 1,16 – korekcijski faktor za toplotne izgube;
• ΔT – število stopinj, ki ločuje začetno in končno temperaturo vode v bazenu, ºС;
• t – čas delovanja naprave do doseganja želene temperature vode, ura;
• V - prostornina kopalne posode, kubični metri. m.

Seveda ta formula ne upošteva številnih dejavnikov, kot so vpliv ogrevanja v notranjem bazenu, prisotnost klimatske naprave, prisotnost izolacije itd.

A pri izbiri primernega modela toplotne črpalke je tak izračun lahko zelo koristen.Pri izračunih je koristno upoštevati, da je optimalna temperatura zraka za notranji bazen 28 stopinj, temperatura vode pa 24 stopinj.

Pomembne točke pri izbiri črpalke

Pri izbiri ustrezne toplotne črpalke se ne osredotočite le na njeno moč. Pomembni so tudi drugi dejavniki. Na primer, to so dimenzije črpalke, ki spominja na veliko kovinsko škatlo.

Mesto namestitve je običajno izbrano vnaprej, paziti je treba, da bo izbrani model tja prosto pristajal, hkrati pa bo ostalo dovolj prostora za osebo, ki bo napravo namestila in vzdrževala.

Manjša ko je razlika med temperaturo zraka zunaj in temperaturo vode v bazenu, učinkovitejša bo uporaba toplotne črpalke in večja je njena učinkovitost.

Avtomatsko krmiljenje nekaterih modelov omogoča spreminjanje delovanja črpalke, pri čemer se upošteva ne le zunanja temperatura, ampak tudi hitrost hlajenja vode v bazenu, pa tudi zmogljivost zgradbe (če smo govorimo o notranjem bazenu) za ohranjanje toplote.

Med delovanjem toplotna črpalka vibrira in povzroča hrup. Manj hrupa na mestu, bolje je. Pred nakupom morate poiskati način za oceno ravni hrupa, ki ga proizvajajo različni modeli toplotnih črpalk.

Na stroške enote lahko bistveno vpliva prisotnost avtomatske krmilne enote. Če sredstva dopuščajo, tega sodobnega in priročnega dodatka ne smete zavrniti. Prvič, avtomatizacija poveča udobje pri uporabi opreme, saj vam ni treba nenehno motiti, da jo vklopite, prilagodite, izklopite itd.

Sistem avtomatskega krmiljenja sodobnih toplotnih črpalk olajša delovanje naprave, poveča njeno učinkovitost in podaljša življenjsko dobo

Drugič, delovanje naprave v samodejnem načinu bistveno poveča njeno življenjsko dobo, tj. življenska doba. Toda okvare so še vedno možne. Pravilno izpolnjeni garancijski dokumenti za napravo bodo pomagali zmanjšati težave, povezane z delovanjem toplotne črpalke.

Vendar uradni obrazec z žigom ni dovolj. Včasih prodajalci skromno molčijo o dejstvu, da garancijska popravila izvaja samo specializirano podjetje, ki se nahaja sto kilometrov od mesta namestitve opreme.

Zgodilo se je tudi, da so morali aparat poslati v popravilo v tujino. Takšen garancijski servis je izjemno neugoden, saj lastniku vzame več mesecev časa.

Obrtniki, ki so zadovoljni s preprostimi popravili gospodinjskih aparatov, morajo vnaprej preučiti značilnosti naprave izbranega modela in dostop do rezervnih delov. Če potrebnih delov ni na voljo nekje v bližini, jih boste morali posebej naročiti, plačati dolge dobavne roke itd. preudarnost bo pomagala preprečiti takšne težave.

Če se zdi cena tovarniško izdelane toplotne črpalke v nebo visoka, je lahko sestavite z lastnimi rokami. Kako je enota zgrajena iz tako rekoč odpadnih začetnih materialov, je opisano v članku, ki ga priporočamo.

Funkcije namestitve naprave

Postopek priključitve toplotne črpalke za bazen je odvisen od značilnosti posameznega modela. Zato morate pred začetkom dela natančno preučiti navodila proizvajalca in dosledno upoštevati zahteve in priporočila, ki jih vsebujejo. Običajno so industrijski modeli dobavljeni že sestavljeni in z nizom komponent, potrebnih za namestitev.

Shema delovanja toplotne črpalke priključene na bazen:
1 — Toplotna črpalka za bazen
2 - Naprava za daljinsko upravljanje
3 – Čista voda za bazen
4 - Obtočna črpalka
5 - Bypass (obvodni kanal) in regulacijski ventili
6 - Cev za dovod vode iz bazena
7 - Filter

Med povezavo boste morali namestiti nekaj cevi in ​​zagotoviti napajanje. Grelnik je vgrajen v sistem vzdrževanja bazena tako, da se nahaja za filtrirnim sistemom in pred klorinatorjem.

Kot je prikazano na tem diagramu, je treba toplotno črpalko priključiti za vodnim filtrom, vendar pred klorirno napravo

Zelo pomembno je izbrati pravo mesto za namestitev opreme. Običajno toplotna črpalka zrak voda je impresivno velika enota, ki spominja na zunanjo enoto split sistemske klimatske naprave.

Za namestitev zračne toplotne črpalke je treba izbrati dovolj prostoren prostor, ki naj bo zaščiten pred zunanjimi dejavniki, na primer z nadstreškom.

Mesto namestitve takšne opreme mora izpolnjevati naslednje zahteve:

• dobro prezračevanje;
• odsotnost ovir za gibanje zračnih mas;
• oddaljenost od odprtega ognja in drugih virov toplote;
• zaščita pred zunanjimi okoljskimi dejavniki: padavine, odpadki, ki padajo od zgoraj itd .;
• dostopnost za vzdrževanje in potrebna popravila.

Najpogosteje je toplotna črpalka nameščena pod nadstreškom. Za dodatno zaščito lahko namestite nekaj stranskih sten, ki pa nikakor ne smejo ovirati pretoka zraka, ki ga črpajo ventilatorji.

Črpalka je nameščena na kovinskem okvirju, podlaga mora biti strogo vodoravna. To bo zmanjšalo težave, kot so tresljaji in hrup med delovanjem naprave, poleg tega pa bo napravo zaščitilo pred poškodbami.

Toplotna črpalka zrak mora biti nameščena na trdni in strogo vodoravni podlagi. To bo zmanjšalo vibracije med njegovim delovanjem in zmanjšalo količino hrupa.

Pri vgradnji in priklopu toplotne črpalke na sistem je pomembno zagotoviti, da so vsi njeni elementi čisti. Ne bi škodilo, če bi preverili notranjo površino cevi, ki se uporabljajo za povezavo.

Vse cevne priključke, skozi katere kroži voda, je treba skrbno zatesniti in preveriti tesnjenje. Da se tresljaji toplotne črpalke med njenim delovanjem ne bi prenašali na ostali sistem, je smiselno razmisliti o priklopu z gibljivimi cevmi.

Zagotavljanje električne energije za toplotno črpalko bo zahtevalo posebno pozornost. V celoti mora biti v skladu s pravili za namestitev električne opreme ob upoštevanju vseh zahtev požarne varnosti.

Okoli bazena je običajno visoka vlažnost, zato se verjetnost stika električne opreme z vodo znatno poveča. Zato je potrebno skrbno izolirati vse električne kontakte in jih dodatno zaščititi pred morebitnim stikom z vlago.

V shemo priključitve toplotne črpalke na napajalnik je nujno treba vključiti avtomatska stikala, ki so opremljena s senzorji, ki se odzivajo na dvig temperature. Potrebovali boste tudi zaščitne naprave, ki bodo preprečile uhajanje toka.

Vse prevodne komponente morajo biti ozemljene. Za priključitev kablov, tako močnih kot krmilnih, boste potrebovali posebne priključne bloke. V navodilih proizvajalca je navadno naveden potreben prerez električnih kablov, preko katerih lahko opremo priključimo na napajanje.

Te podatke je treba upoštevati. Prerez kabla je lahko večji od priporočenega, vendar ne manjši.

Vgradnja toplotne črpalke za ogrevanje bazenske vode poteka v skladu s priporočili proizvajalca. Običajno se namesti za sistemom za pripravo vode, vendar pred napravo za kloriranje, če je na voljo.

Domača toplotna črpalka - ali je to mogoče?

Če toplotno črpalko izdelate sami, lahko veliko prihranite, vendar je izkoristek tovrstnih naprav nekoliko nižji kot pri industrijsko izdelanih modelih. Najprej se izdelajo posamezni elementi črpalke, nato pa se združijo v skupni sistem. Uparjalnik je lahko izdelan iz velikega plastičnega rezervoarja. V notranjosti je nameščena bakrena tuljava.

Za izdelavo tuljave lahko bakreno cev previdno navijemo okoli plinske jeklenke ali drugega primernega cilindričnega predmeta, da ji damo želeno obliko. Druga tuljava je izdelana na enak način - za uparjalnik. Ta element je nameščen znotraj drugega rezervoarja, tokrat bo potrebno kovinsko varjenje.

Kompresor preprosto kupite ali odstranite iz druge naprave, na primer iz pokvarjene klimatske naprave. Ko so te tri naprave pripravljene, jih povežemo v skupni sistem. Kompresor se nato napolni s hladilnim sredstvom. Ostane le še priključitev uparjalnika na ventilator, ki vpihuje zrak, kondenzator pa na sistem za ogrevanje vode v bazenu.

Oblikovno bistveno bolj kompleksen toplotna črpalka voda voda. Njegova gradnja zahteva prisotnost reke ali naravnega rezervoarja v bližini mesta, če ne obstajajo, se vrtine izvrtajo. Če pa zaradi tehničnih razlogov ni mogoče pridobiti energije iz zraka, bo tudi ta možnost uporabna.

Zaključki in uporaben video na to temo

Praktične izkušnje ogrevanja bazenske vode s toplotnimi črpalkami so predstavljene v naslednjem videu:

Načelo delovanja toplotne črpalke na zrak je jasno prikazano tukaj:

Ta video prikazuje zelo podroben pregled delovanja in zasnove modela toplotne črpalke zrak-voda:

Toplotna črpalka je priročen, učinkovit in okolju prijazen način ogrevanja bazena. S pravilno uporabo se bodo stroški modela zelo hitro izplačali, pravilna namestitev pa bo znatno podaljšala življenjsko dobo naprave.

Ali želite deliti koristne informacije o temi tega članka? Morda veste, kako narediti toplotno črpalko za ureditev zasebnega bazena z lastnimi rokami? V spodnji blok napišite komentarje, postavite vprašanja, delite svoje mnenje in tematske fotografije.