Как сделать тепловой насос для бассейна своими руками?

Особенности выбора теплового насоса для бассейна

Стоимость тепловых насосов достаточно велика и возрастает вместе с увеличением мощности и оснащенности агрегата. Поэтому не всегда самым эффективным решением будет покупка самого мощного и максимально укомплектованного теплового насоса.

Для того, чтобы сделать оптимальный выбор, нужно учесть ряд факторов:

• Крытый бассейн или же он находится на улице.
• Масса воды, подлежащей разогреву. Объем бассейна – это один из наиболее важных факторов, определяющих выбор теплового насоса.
• Кроме объема весьма важным параметром являются температуры воды, исходная и целевая, до которой воду необходимо нагреть.

В плане технического оснащения разные модели тоже могут во многом отличаться. Один и тот же насос может обогревать исключительно бассейн или и помещение, в котором он находится тоже. Кроме этого, существуют модули, практически полностью автоматизирующие работу этих агрегатов. Их применение значительно повышает комфорт от использования тепловых насосов, но их наличие необязательно. Таким образом, определение своих потребностей поможет ответить на вопрос, какой тепловой насос выбрать?

Схема котла

Для нагрева воды в бассейне применяются различные виды конструкций. Приборы состоят из топки, теплообменника, корпуса и дымохода.

Металлические агрегаты мобильны, имеют большой КПД, не требуют основательного фундамента.

Простейший самодельный прибор для нагрева воды в бассейне представляет собой металлический цилиндр, внутри которого вдоль стенок уложен теплообменник: змеевик из нержавеющей стали. Дрова сжигаются внутри, вода подаётся насосом или течёт сама в бассейн, расположенный рядом.

Фото 1. Для изготовления обогревателя бассейна необходим подобный змеевик: это теплообменник, по которому будет циркулировать теплоноситель.

Металлическую буржуйку со встроенным теплообменником сложнее сделать, но она более эффективна. Топка расположена под теплообменником, в роли которого могут выступать сетка из сваренных труб, змеевик, рёбра чугунных батарей, автомобильные радиаторы с разреженными пластинками. Горячие газы, проходя через теплообменник, греют циркулирующую жидкость.

В котлах на базе печки длительного горения «Булерьян» все топливо уходит на нагрев проходящей воды. Домашние умельцы давно научились делать такие приборы из профильных труб и листового металла.

Газовый нагреватель

Как говорилось выше, подключение напрямую к котлу чревато дорогостоящим ремонтом. На этот случай были разработаны специальные теплообменники. Они представляют собой небольшую колбу, которая через коллектор подключается к системе отопления. В ней по змейке циркулирует горячая вода. Благодаря насосу, который установлен возле бассейна, жидкость из него подается в эту гильзу, где происходит обмен.

Теплообменник

Статью можно использовать как практическое руководство для сборки конкретного нагревателя или как подсказку для собственных разработок. Уверены, что у вас получится собрать производительный агрегат.

Тепловые потери объекта

Чтобы правильно выбрать тепловой насос по мощности, необходимо определиться с тепловыми потерями бассейна, в котором будет установлен прибор.

В случае с бассейном следует учесть:

• место, в котором расположен бассейн;
• наличие и степень надежности бассейна;
• объем купальной чаши;
• начальную температуру воды;
• оптимальную температуру воды для купания;
• наличие дополнительных факторов, влияющих на изменение температуры воды: обогрев воздуха в крытом сооружение, кондиционирование и т.п.

Чтобы рассчитать тепловые потери сооружения, некоторые специалисты рекомендуют использовать методику, изложенную в ДБН В.2.5-67: 2013. Мощность насоса должна на 30% превышать размеры тепловых потерь бассейна.

Эта схема позволяет составить представление о возможных потерях тепла в бассейне в зависимости от воздействия внешних факторов. Чем меньше эти потери, тем более эффективно будет работать тепловой насос

Расчеты эти довольно специфичны, их лучше поручить специалисту. Полезные рекомендации можно получить у опытных специалистов, которые занимаются производством или продажей тепловых насосов. Полезным при выборе теплового насоса будут также сведения о мощности теплообменника устройства.

Выбирая воздушный тепловой насос для подогрева воды в бассейне следует учитывать ряд факторов, которые влияют на степень тепловых потерь здания, например, наличие или отсутствие укрытия

Этот показатель отражает расход тепловой энергии для подогрева воды в бассейне за определенный промежуток времени.

В упрощенном виде формула может выглядеть как:

P = 1.16 Х ΔT/t Х V (кВт)

Где:

• 1,16 – поправочный коэффициент тепловых потерь;
• ΔT – количество градусов, разделяющее начальный и конечный показатель температуры воды в бассейне, ºС;
• t – время работы устройства до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура воды, час;
• V – объем купальной чаши, куб. м.

Но при выборе подходящей модели теплового насоса такой расчет может быть очень полезным. В ходе расчетов полезно учесть, что оптимальной для крытого бассейна считается температура воздуха 28 градусов, а температура воды – 24 градуса.

Подбор теплового насоса

Как вы помните, у нас была задача подогреть воду в бассейне. Например, тепловые потери у нашего бассейна составляют 20 кВт/час и нам их нужно возместить. Максимальная мощность тепловых насосов, так же как и любых других котлов, должна быть на 25% выше, чем номинальная. Следовательно, нам подойдет тепловой насос с максимальной мощностью 25 кВт/час.

Как мы делали подогрев воды в бассейне тепловыми насосами

Заказчиком была поставлена задача подогреть воду в бассейне, который находится в городе Геленджике х. Джанхот. Объем бассейна 450 метров кубических и площадь зеркала воды — 250 квадратных метров.

Тепловые насосы для бассейна

Существуют специальные тепловые насосы для нагрева воды в бассейне. Их основное отличие от обычных в том, что в них, на заводе установлен теплообменник из титана.

В бассейнах вода фильтруется, проходит обработку и от этого в ней появляются агрессивные вещества, которые разрушают медь. Именно поэтому в системах водоподготовки для бассейна вы не встретите медных деталей.

Титан не реагирует на эти вещества, поэтому такой тепловой насос можно просто подключить в систему водоподготовки бассейна и таким простым путем реализовать подогрев воды в бассейне.

Если же нужно использовать обычный тепловой насос на подогрев воды в бассейне, то придется ставить дополнительный теплообменник.

Теплообменник

Что, такое теплообменник? Не вдаваясь в технические формулировки, можно коротко объяснить – это устройство, имеющее два независимых контура, в котором вода, приходящая от нагревателя, нагревает воду во втором контуре, не смешиваясь с ней.

Не имеет разницы, откуда будет поступать вода в теплообменник. Это может быть:

• Электрокотел.
• Газовый котел.
• Твердотопливный котел.
• Котел на жидком топливе.
• Тепловой насос.
• Солнечная батарея.

Любая из этих систем может быть задействована как для обогрева дома и подогрева воды или только для бассейна.

Из преимуществ стоит отметить такие особенности:

• Не нагружает электросеть.
• Процесс подогрева воды можно автоматизировать за счет установки термостата.
• Простое управление.
• Оборудование компактное.
• Невысокая стоимость оборудования.
• Простота монтажа.

Теперь о недостатках.

• Потребуется больше суток, чтобы нагреть залитую воду в бассейн. В дальнейшем постоянная температура поддерживается этим устройством.
• Высокая стоимость оборудования.

Конструкция и принцип работы

Схема работы теплового насоса с хладагентом (нажмите для увеличения)

Главное преимущество теплонасосов заключается в том, что они позволяют не только полностью в автоматическом режиме подогревать воду в бассейне, но и контролировать в нужном диапазоне уровень её температуры.

Согласно отзывам владельцев, это сильно упрощает проведение обслуживания такого объекта. Он использует для нагрева воды, находящейся в бассейне, классическое тепло.

Принцип работы аналогичен и работает в точности, как похожие устройства в отопительных системах, когда тепло потребитель получает непосредственно от первоисточника: подземных вод, почвы, или воздуха.

За счет постоянного тепла грунтовых вод, вне зависимости от сезона, обогрев таким насосом может осуществляться круглый год. Главный элемент, за счет которого такой тепловой насос забирает тепло непосредственно от первоисточника, это коллектор.

Чем лучше его теплообменные показатели, тем эффективнее работа такого насоса. Он оснащается специальным веществом, наподобие антифриза, которое позволяет ему поглощать тепло, имея самую небольшую разницу в температурах.

Основной компонент внутри подобных устройств – это хладагент. Именно он, циркулируя в системе, изменяет свое состояние из жидкого в газообразное, за счет изменения двух факторов: температуры и давления.

О тепловом насосе Mitsubishi Electric Zubadan (Зубадан) Вы можете почитать здесь.

После этого тепловой насос сжимает в компрессоре поступающее в него газообразное вещество, в результате чего происходит резкое возрастание температуры, и дальше по цепи передается полученное тепло. А потом уже оно передается на конечный теплообменник, который и является последним звеном в цепи.

Несколько вариантов солнечных нагревателей

Для изготовления производительного и интересного варианта понадобятся такие составляющие:

• черный лист сотового поликарбоната;
• полипропиленовая труба диаметром 25 мм;
• фитинги, их количество и параметры будут зависеть от конкретной конфигурации;
• циркуляционный или дренажный насос;
• фильтр.

Последовательность изготовления будет следующей:

1. Необходимо взять два отрезка трубы. Их длина должна быть на 7 см больше ширины листа поликарбоната.
2. С одного торца каждого отрезка припаивается переходник МРН (или МРВ, все будет зависеть от того, как необходимо обеспечить подключение).
3. С другой стороны патрубок закрывается при помощи пластиковой заглушки.
4. Вдоль трубы делается разметка. Наносятся две линии. Расстояние между ними должно быть равно толщине пластикового листа.
5. Патрубки фиксируются в тиски, чтобы их невозможно было сдвинуть. При помощи болгарки делаются прорези.
6. С одной и другой стороны сотового поликарбоната надеваются подготовленные элементы.
7. Места стыков промазываются клеем, который устойчив к воде.
8. Вся конструкция оставляется на определенный промежуток времени, чтобы произошло полное схватывание.
9. Разместить получившийся агрегат необходимо на крыше под наклоном. Направленность внутренних каналов должна идти вдоль листа.
10. К нижней части производится подключение подающей трубы, к верхней — отводящей.
11. В бассейн опускается труба до самого дна. К ней крепится картридж от колбы фильтра. В другом варианте можно отрезать горлышко от 2 литровой бутылки длиной в 15 см. На открытую часть надеть чулок и зафиксировать его стяжкой. К другой части подключается шланг. Он выводится к циркуляционному насосу.
12. Ко второму выходу из насоса подводится труба от нижней части коллектора.
13. Труба от верхней части коллектора подводится к бассейну, чтобы залив происходил сверху.
14. Для того чтобы запустить весь механизм, его частично необходимо наполнить водой, чтобы насос мог подхватить ток.

Два слоя поликарбоната

Отрезки трубы с фитингами и шлангами

Переходник

Патрубок фиксируется, делаются прорези

Вставляется поликарбонат

Водонагреватель из поликарбоната

Суть функционирования заключается в том, что холодная вода забирается со дна бассейна, подается в нижнюю часть сотового поликарбоната. Проходя через всю его площадь по мелким каналам, она прогревается и возвращается снова в емкость. При размерах пласта в 6×2 м мощность достигает приблизительно 7 кВт.

Другой механизм подогрева также изготавливается достаточно просто. Для него понадобятся:

• металлопластиковая труба диаметром 16 мм;
• стекло;
• черная краска в баллончике, устойчивая к температуре;
• обрезная доска 10×3 см;
• шуруповерт;
• саморезы;
• лист оцинкованного металла размером 1×2 м;
• ножовка по дереву.

Сборка всей конструкции осуществляется так:

• Из доски вырезаются две заготовки длиной в 2 м. Два других отрезка должны быть по 1 м.
• Они скручиваются между собой в прямоугольник.
• Задняя часть зашивается листовым металлом.
• Внутренняя сторона покрывается черной краской, что позволит притягивать больше солнечных лучей.
• Все пространство конструкции условно разделяется на две части. В каждую из них необходимо уложить металлопластиковую трубу, которая будет смотана в виде улитки.

• Похожий вариант Два контура соединяются между собой в одну замкнутую систему.

• Для фиксации трубы по бокам закрепляются ограничительные бруски из дерева или другого материала.
• Внутри все снова красится черной краской из баллончика.
• В одной из торцевых стенок делается вырез и пропускается патрубок для подачи. Таким же образом стоит поступить и с противоположного торца по диагонали.
• Ящик сверху закрывается обыкновенным стеклом. Это даст возможность повысить температуру до максимально возможного значения.
• Возле бассейна устанавливается насос. Можно применять самовсасывающий центробежный. Ему не страшно завоздушивание. Также он с успехом будет втягивать воду и подавать ее наверх.
• Коллектор устанавливается под углом в 30° в направлении к солнцу. Желательно разместить его на крыше.
• В бассейн опускается шланг и на нем делается фильтрующий барьер, как описывалось выше. Патрубок подключается к насосу. Ко второму выходу подключается труба для подачи жидкости наверх.
• От коллектора труба опускается непосредственно в бассейн.

Вода, проходя через смотанные отрезки трубы, успевает хорошо прогреваться и впоследствии отдавать свою температуру жидкости, которая находится в емкости. Витки необязательно могут быть расположены так, как описывалось выше. Можно сделать конструкцию больших размеров и уложить трубу змейкой или другим рисунком, который позволит обеспечить максимальное прогревание.

Как подключить тепловой насос

Что касается сплит-систем, то они, обычно состоят из нескольких частей, обычно двух: внешнего и внутреннего блоков. Эти части (блоки) соединены между собой медными трубопроводами, в которых циркулирует фреон. И поэтому самостоятельно установить сплит-систему крайне проблематично, не обладая должными знаниями и соответствующим инструментом.

А тепловые насосы чаще всего встречаются в виде моноблоков, т.е. это один наружный блок, внутри которого смонтированы несколько теплообменников. И с каждого теплообменника сделан выход в корпусе насоса. Именно поэтому подключение теплового насоса к хоть какой системе отопления очень простое:

• установили тепловой насос;
• подсоединили токоподводящий кабель;
• прикрутили две или четыре гибких подводки, типа «гигант» к выходам «подачи» и «обратки» теплового насоса и системе отопления и системе горячего водоснабжения;
• подсоединили контроллер;
• включили и настроили, при необходимости.

Как вы видите, монтаж чрезвычайно прост, и с ним легко справится любой человек, умеющий думать головой и руки которого, растут из нужного места.

В частном доме подсоединение теплового насоса к готовой системе отопления занимает максимум полдня. Это с прокладкой проводов, и установкой контроллера.

Следует знать, что тепловые насосы тоже бывают разные, как по типу исполнения, так и температурному графику работы. И соответственно, они предназначены для решения различных типов задач.

Где то нужно сделать отопление в доме с помощью теплового насоса, также сделать приготовление горячей воды, и вы мечтаете тепловым насосом еще этот дом и охлаждать, то это одна задача. Если хотите применять тепловой насос только для отопления, то это другая задача.

Тепловой насос это весьма сложное и специфическое оборудование, и при этом достаточно не дешевое, поэтому лучше заранее подумать о том, какие задачи вы хотите решить с помощью теплового насоса, а потом уже подбирать оборудование.

Тепловой насос: что от этого получают владельцы бассейнов

Техническая информация также говорит о том, что тепловой насос выполняет две функции: нагревать или охлаждать, в зависимости от потребностей пользователя. Он может поставлять тепло или холодный воздух, в зависимости от времени года, и его можно использовать в течение длительных периодов времени, например, зимой, где их можно использовать 24 часа в течение 7 дней для отопления ваших бассеинов.

Тепловые насосы применяют принцип кондиционирования воздуха и охлаждения, хотя в обратном режиме тепло вместо холодного воздуха отводится из одного места в другое. Он передает тепло из замкнутого пространства воздуху наружу и охлаждает окружающее пространство. Если требуется тепло, используется обратная функция, при которой горячий воздух извлекается снаружи и перекачивается внутрь помещения. Они рассматриваются в качестве альтернативы центральной системе кондиционирования в зданиях и промышленных зонах.

Производители сконструировали этот насос для нагрева и поддержания температуры воды в бассейне от 20 до 40 градусов. Тепловой насос получает тепло из различных природных источников, таких как вода, воздух, земля итд, и, таким образом, тепло может свободно накапливаться. Многие предпочитают это устройство из-за его возможности использовать для производства тепла или для охлаждения воздуха, когда возникает необходимость в одном из них. Это популярный выбор, особенно в холодных регионах, потому что он потребляет меньше электроэнергии, долговечен и может работать от 10 до 15 лет.

При выборе теплового насоса необходимо учитывать множество факторов. Ваши потребности будут определять тип, размер и функцию насоса, будь то горячий или холодный воздух. Планировка вашего дома — это ещё одна вещь, которую следует учитывать. Эффект охлаждения или обогрева в вашем доме будет зависеть от размера вашего насоса.

Есть много преимуществ, которые могут быть получены от использования тепловых насосов, таких как эффективность в двойной функции нагрева или охлаждения воздуха в зависимости от того, что необходимо владельцу. Меньше инвестиций, меньше времени на обслуживание и простота в эксплуатации.

Преимущества и недостатки печи

Плюсы:

• быстрый нагрев воды;
• простой монтаж и демонтаж;
• экономичность;
• невысокая стоимость;
• возможность изготовить самостоятельно.

Минусы:

• нагреватель невозможно автоматизировать, температуру воды придется контролировать при помощи термометра;
• отопитель должен находиться на расстоянии нескольких метров от бассейна;
• его нельзя оставлять без присмотра;
• требует постоянного внимания «истопника»;
• обязательно нужно придерживаться техники безопасности при работе с огнем;
• котлу требуется уход в виде уборки золы, чистки от гари и периодической окраски специальной эмалью.

Как рассчитать мощность ГН?

При максимальной нагрузке система тепловых насосов выдает температуру теплоносителя +65 С. Но это самые высокие параметры, а оптимальными считаются показатели в пределах +45 С…+50 С, этого достаточно для подключения к системам низкотемпературного типа, например, к теплым полам.

Чтобы рассчитать коэффициент мощности и др

характеристики, следует принимать во внимание особенности эксплуатации оборудования:

1. Мощность. Для 1 м2 потребуется тепловая отдача в 0,7 кВт. Для отопления дома размером в 200 м2 нужна установка, производительность которой не ниже 14 кВт.
2. Чтобы рассчитать, сколько труб нужно для геотермального контура, берутся факторы влажности, типа грунта, заглубление уровня промерзания (средний показатель). В среднем для выработки 1 кВт теплоэнергии нужно 40-60 м водяного контура, заглубленного в грунт.
3. Затраты электроэнергии будут выше, если СОР маленький и наоборот – чем выше показатель СОР, тем меньше затраты электричества. Циркуляция теплоносителя осуществляется за счет принудительного перемещения в первичном водяном контуре, а также требуется нагнетание давления фреона в модуле компрессора, поэтому показатели СОР должны быть максимально высокими.

Сомневаясь в выборе того или иного типа установки, необходимо посоветоваться со специалистом. Учитывая приведенные параметры, мастер поможет подобрать оборудование, которое будет отвечать всем требованиям заказчика.

Как подобрать геотермальный насос?

Основное требование – соответствие условий для монтажа ТН геотермального типа. Монтаж возможен не в каждом доме, ограничения касаются особенностей рельефа, глубины залегания водоносных слоев, площади надела, наличия водоема и прочих факторов. Составлением проектов, предварительными расчетами занимается мастер из компании, которая реализует оборудование.

Выбор модели осуществляется по следующим параметрам:

• СОР. Это международное сокращение, которое показывает уровень рентабельности монтажа теплового геотермального насоса, то есть производительность оборудования в отношении к затратам электроэнергии. СОР обозначает, что на каждый 1 кВт затраченной энергии будет произведено не менее 3 кВт тепловой энергии.
• Тип размещения, выкладки насоса. Этот показатель влияет на производительность и в расчет берется площадь участка, в грунт которого укладывается контур. Чтобы провести предварительные расчеты, нужно умножить общую площадь дома (отапливаемую) на 3. Итоговая цифра покажет нужные размеры надела.
• Функциональные возможности. Строение, оборудованное геотермальной системой тепла, получает зимой отопление, а в теплое время года охлаждается. Чтобы такое положение дел было возможным, нужен монтаж сплит-системы.

Плюсы и минусы подогрева бассейна солнечными коллекторами

Перед тем как установить оборудование для аккумуляции солнечной энергии, надо взвесить его преимущества и недостатки.

Плюсы:

1. Стоимость аккумулирующего оборудования для бассейна доступна рядовому покупателю. Коллекторы можно приобрести за небольшую стоимость.
2. Простота устройства позволяет самостоятельно создавать коллекторы из пластиковых труб.
3. Объем нагретой солнечной энергией воды можно регулировать самостоятельно. Схема проста: чем больше коллекторов, тем больше жидкости они способны прогреть.
4. Аккумулирующие устройства просты в эксплуатации. Отсутствует необходимость приглашать специалистов для подключения к системе.

Из недостатков выделяют только два неоспоримых факта. Организовать полноценное отопление бассейна солнечным коллектором невозможно. Вдобавок в пасмурную или холодную погоду его эффективность снижается.

Тепловые потери объекта

Чтобы правильно выбрать тепловой насос по мощности, необходимо определиться с тепловыми потерями объекта, в котором будет установлен прибор. В случае с бассейном следует учесть:

• место, в котором расположен бассейн;
• наличие и степень надежности бассейна;
• объем купальной чаши;
• начальную температуру воды;
• оптимальную температуру воды для купания;
• наличие дополнительных факторов, влияющих на изменение температуры воды: обогрев воздуха в крытом сооружение, кондиционирование и т.п.

Чтобы рассчитать тепловые потери сооружения, некоторые специалисты рекомендуют использовать методику, изложенную в ДБН В.2.5-67: 2013. Мощность насоса должна на 30% превышать размеры тепловых потерь бассейна.

Эта схема позволяет составить представление о возможных потерях тепла в бассейне в зависимости от воздействия внешних факторов. Чем меньше эти потери, тем более эффективно будет работать тепловой насос

Расчеты эти довольно специфичны, их лучше поручить специалисту. Полезные рекомендации можно получить у опытных специалистов, которые занимаются производством или продажей тепловых насосов. Полезным при выборе теплового насоса будут также сведения о мощности теплообменника устройства.

Выбирая воздушный тепловой насос для подогрева воды в бассейне следует учитывать ряд факторов, которые влияют на степень тепловых потерь здания, например, наличие или отсутствие укрытия

Этот показатель отражает расход тепловой энергии для подогрева воды в бассейне за определенный промежуток времени. В упрощенном виде формула может выглядеть как:

P = 1.16 Х ΔT/t Х V (кВт)

Где:

• 1,16 – поправочный коэффициент тепловых потерь;
• ΔT – количество градусов, разделяющее начальный и конечный показатель температуры воды в бассейне, ºС;
• t – время работы устройства до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура воды, час;
• V – объем купальной чаши, куб. м.

Конечно, эта формула не учитывает ряда таких факторов, как влияние обогрева в помещении крытого бассейна, наличие кондиционирования воздуха, наличие утепления и т.п. Но при выборе подходящей модели теплового насоса такой расчет может быть очень полезным. В ходе расчетов полезно учесть, что оптимальной для крытого бассейна считается температура воздуха 28 градусов, а температура воды — 24 градуса.