Как выбрать теплообменник для бассейна: расчёт, принцип работы и монтаж

Как подобрать теплообменник для бассейна

Правильная организация работы бассейна является залогом низких издержек на его дальнейшее содержание. Выбор внешнего покрытия, фильтра и насоса, важен, но при этом, не является критическим. Большинство производителей предоставляют данные товары в хорошем качестве и с унифицированными разъемами, что позволяет выбирать, опираясь лишь на личные предпочтения и цену.

Куда важнее является выбор котла (или другого источника тепла) и теплообменника. От первого будет зависеть какой именно ресурс вы будете оплачивать: электроэнергию, газ или что-то другое, а от теплообменника - размер перплаты на подогрев воды для бассейна. Ведь неправильный выбор теплообменного устройства может привести к тому, что вода будет всегда ниже нужной вам температуры или будет требовать большего нагрева рабочей среды, что приведет к повышенному расходу ресурсов.

Для правильного расчета теплообменника для бассейна необходимо понимать, какие виды устройств бывают, их отличия между собой, преимущества и недостатки. Также необходимо понимать, как рассчитывать оптимальную мощность устройства и, где лучше всего его устанавливать.

Виды теплообменников для бассейна

В настоящее время существует много видов данных устройств, отличающихся между собой разными схемами движения рабочих сред для переноса тепла. Однако для бассейна подходит всего два вида: трубчатый (включая кожухотрубный) и пластинчатый теплообменник. Первый вид обычно выбирают из-за его оптимальной скорости движения нагреваемой среды. Это позволяет прогонять огромные массы воды за довольно короткий промежуток времени. Однако его недостатком является низкий коэффициент теплопередачи, большой вес и габаритность конструкции. Также необходимо отметить, что эффективность устройства падает с течением времени из-за забития труб. Его очистка проводится с помощью специального устройства и требует вызова специалиста.

Посмотреть цены на теплообменники для бассейна

Второй вид, пластинчатые теплообменники, лишены данных недостатков. Хотя скорость прохождения через устройство рабочей среды меньше, чем у трубчатых, он позволяет работать с высокой разницей температур. Другими словам, чтобы нагреть воду до +10 ºС, трубчатому теплообменнику понадобится прогнать через себя воду несколько раз, а пластинчатому - всего один. При этом скорость потока воды у трубчатого устройства, хотя и выше, чем у пластинчатого, но не настолько, чтобы обгонять его по общей эффективности.

Помимо этого, у пластинчатого теплообменника для бассейна есть еще целый ряд преимуществ:

• Повышенная теплопередача. Это обеспечивается за счет нескольких технических особенностей. Прямоугольное строение пластин увеличивает площадь соприкосновения воды и теплоносителя. Пластины являются гофрированными - на них выдавлены выпуклые линии, которое еще больше увеличивают площадь соприкосновения. Толщина пластин составляет всего пять миллиметров, тем самым увеличивая теплопроводность между двумя рабочими средами.
• Регулировка мощности. Увеличение мощности производится путем добавления новых пластин, через которые циркулирует вода и теплоноситель. Убавление мощности, соответственно, производится путем удаления пластин. Если для бассейна был выбран разборный теплообменник, то даже после начала его эксплуатации остается возможность регулировать его мощность.
• Компактность. Даже сверхмощные теплообменники занимают мало места и могут быть установлены практически в любых помещениях. Это является одной из основных характеристик, благодаря которой данный вид устройств приобрел повышенную популярность.
• Ремонтопригодность. В случае возникновения проблем достаточно заменить неисправную пластину на другую (кроме паяных пластинчатых теплообменников). Такой ремонт занимает совсем немного времени и особо актуален для бассейнов, которые планируется использовать в коммерческих целях.
• Легкость монтажа. Установка агрегата может производиться как сотрудниками компании, так и самостоятельно. За счет универсальных разъемов, подключение к инженерным сетям не представляет трудностей.

Из недостатков пластинчатый теплообменник имеет ограничение на использование морской воды в бассейне. Стандартная нержавеющая сталь пластин не выдерживает столь агрессивную среду и выходит из строя. Для решения этой проблемы рекомендуется использовать пластины из титана.

Также необходимо отметить, что пластинчатый теплообменник бывает нескольких типов - разборный и паяный. Первый тип удобен тем, что отдельные части устройства легко извлекаются для сервисного обслуживания. Кроме того, в любое время можно изменить его мощность. Второй тип неразборный - пластины скреплены между собой при помощи медного или никелевого припоя. Паяный теплообменник обычно используется в устройствах, где не планируется проводить постоянных техосмотр - например, в тепловых насосах. Поэтому его делают с большим запасом прочности и возможностью самостоятельно прочищать каналы.

Как рассчитать необходимую мощность теплообменника для бассейна

Необходимая мощность оборудования напрямую зависит от следующих параметров:

• Объема воды в бассейне, (V, измеряется в м3);
• Исходной температуры воды - та которая будет в самом начале при заполнении бассейна, (t исх, измеряется в ºС);
• Требуемой температуры воды - температуру, которую мы хотим получить в итоге, (t бассейн, измеряется в ºС);
• Площади зеркала воды, (S, измеряется в м2);
• Время нагрева, (Т нагрева, измеряется в часах);
• Потери тепла в окружающую среду (q, измеряется в Вт/м2). Этот параметр зависит от месторасположения. Так, при нахождении бассейна на воздухе без крыши, потери в среднем составляют 1000 Вт/м2, на открытом воздухе с крышей - 520 Вт/м2, а в помещении - всего 180 Вт/м2.

Чтобы понять необходимую мощность, необходимо воспользоваться следующей формулой:
N = V×c×(t бассейн−t исх)/Т нагрева+(q×S) [1], где с - это удельная теплоемкость воды равная 1, 163 (Вт/кг*К)

Для понимания использования формулы приведем пример. Представим, что нам нужно сделать расчет мощности теплообменника для нагрева воды в бассейне на открытом воздухе, длиной 5 м, шириной 3 м и глубиной 3 м. Исходная температура воды 15 ºС, а желаемая температура 26 ºС.

1. Определяем объем воды. V = 5×3×3=45 м3
2. Рассчитываем мощность по вышеуказанной формуле. Время нагрева берем 2 дня (стандарт для открытого воздуха). N = 45×1,163×(26-15)/48+1000×15=26993 Вт.Таким образом, мощность теплообменника будет равна почти 27 кВт.

При собственных расчетах мы рекомендуем помнить, что время первого нагрева составляет 2-3 дня, как на свежем воздухе, так и в помещении.

Кроме того, если планируется использовать бассейн в коммерческих целях, то необходимо помнить о нормативах температуры воды в зависимости от его типа. Так для плавательных и спортивных бассейнов температура воды должна быть в пределах от 24 до 26 ºС. В детских - температура воды должна быть 28-30 ºС. А в гидромассажных, спа-бассейнах и бассейнах по типу горячих источников температура 32-38 ºС.

Где устанавливать теплообменник

На инфографике указана классическая схема расположения теплообменника под бассейном.

Наша компания производит теплообменное оборудование для нагрева воды в бассейнах с 2009 года. Мы имеем большой опыт в монтаже и сервисном обслуживании бассейнов как для коммерческих, так и для личных целей. К настоящему моменту под нашим контролем находится более 50 действующих бассейнов по всей территории России.

Наши специалисты всегда готовы объяснить вам принцип работы теплообменника для бассейна и помочь с выбором лучшего варианта.

Полезные материалы: Теплообменники для купели

Полезные материалы: Пластинчатые теплообменники для отопления теплиц

Устройство и принцип работы теплообменника для бассейна

Пластинчатый теплообменник состоит из пакета гофрированных пластин из нержавеющей стали, зажатых между двумя плитами. По одним каналам движется горячий теплоноситель от котла, по соседним — вода из бассейна. Стенка пластины разделяет два контура, поэтому вода бассейна никогда не смешивается с теплоносителем.

Принцип работы теплообменника для бассейна основан на противоточном движении жидкостей: теплоноситель и вода бассейна движутся навстречу друг другу, что обеспечивает максимальную эффективность теплопередачи. КПД пластинчатых аппаратов достигает 95%, что делает их наиболее экономичным решением для нагрева бассейна.

Как рассчитать теплообменник для бассейна самостоятельно

Для предварительного расчёта нужны три параметра: объём воды в чаше (м³), желаемая температура воды и время первичного нагрева. Базовая формула:

Q = V × ΔT × 1,163 / t, где V — объём бассейна в м³, ΔT — разница между начальной и конечной температурой воды, t — время нагрева в часах.

Например, для бассейна 50 м³, нагрева с 15°C до 28°C за 24 часа: Q = 50 × 13 × 1,163 / 24 = 31,5 кВт. К полученному значению рекомендуем прибавить 20–30% запаса на теплопотери.

Если не хотите считать вручную — наши инженеры проведут точный расчёт теплообменника для бассейна бесплатно за 15 минут.