Тепловой насос для бассейна: критерии выбора и правила установки

Тепловые насосы — действительно выдающееся достижение в сфере отопительных технологий. Они предоставляют возможность извлекать почти бесплатную энергию из воздуха, земли или воды. Установка теплового насоса для подогрева бассейна позволяет значительно уменьшить затраты на нагрев воды.

В этой статье мы расскажем, как подобрать наилучшую модель для использования «зеленой» энергии для создания тепла для нагрева воды. Мы подробно опишем, как функционирует данная система, а также поделимся рекомендациями по установке и правильной эксплуатации оборудования в домашних условиях.

Как работает такой насос?

Энергия присутствует повсюду, даже в тех местах, которые кажутся нам холодными. Однако эта энергия обычно обладает низким потенциалом. Тепловые насосы обладают способностью извлекать эту энергию из окружающей среды и превращать её в более высокопотенциальную теплоту, что позволяет использовать её для отопления.

Принцип работы тепловых насосов схож с принципом холодильника, действующего по циклу Карно. Холодильник извлекает тепловую энергию из внутреннего пространства и выделяет её в окружающую среду для создания эффекта холода, тогда как тепловой насос осуществляет обратный процесс.

Широкое применение тепловых насосов для подогрева воды в бассейнах связано с их способностью существенно снижать расходы на энергоносители и обеспечить достаточную эффективность в нагреве воды.

В схеме обустройства бассейнов тепловые насосы должны располагаться после песочных фильтров, чтобы горячая вода не охлаждалась при прохождении через другие системы перед тем, как поступить в бассейн.

В области бассейнов наиболее распространены тепловые насосы, работающие по принципу воздух-вода, которые предлагаются в готовых вариантах для подключения к одно- и трехфазным электросетям.

Тем не менее, в техническом оснащении частных бассейнов также можно встретить другие схемы тепловых насосов, которые используют тепло грунтовых вод или горных пород.

Чаще всего теплонасосы применяются для подогрева открытых стационарных и временных водоемов.

Тепловые насосы отлично подходят для обеспечения теплом закрытых бассейнов, особенно в тех случаях, когда возникают проблемы с электроснабжением.

Чтобы уменьшить нагрузку на тепловой насос, его рекомендуется комбинировать с другими альтернативными источниками энергии, такими как солнечные панели или коллекторы.

Существенно сократить тепловые потери можно с помощью крытых временных или стационарных павильонов для летних бассейнов, которые будут защищать чашу от факторов внешней среды, таких как тенты и подобные конструкции.

Тепловой насос в подогреве воды бассейна

Расположение теплового насоса в системе оборудования.

Насос для обустройства бассейна типа воздух-вода.

Теплонасос для искусственного водоема, работающий по принципу земля-вода.

Применение для устройства открытых конструкций

Оборудование для подогрева воды в закрытом бассейне.

Солнечная батарея как дополнение к тепловому насосу

Правила поддержания температуры воды в бассейне.

Система теплового насоса состоит из двух главных элементов — наружного и внутреннего блоков, между которыми располагаются компрессор и испаритель. Теплоноситель циркулирует по трубам, находящимся снаружи, поглощая энергию, имеющуюся в земле, воде или воздухе в зависимости от модели насоса.

После этого теплоноситель проходит через испаритель с хладагентом (обычно фреоном), который начинает кипеть при низких температурах. Нагреваясь благодаря тепловой энергии низкого потенциала, он переходит в газообразное состояние и направляется в компрессор.

На этой схеме подробно показано устройство и функционирование теплового насоса, который извлекает низкопотенциальное тепло из окружающей среды и преобразует его в высокопотенциальную энергию.

В компрессоре газ нагревается и передается в конденсатор, где хладагент охлаждается и вновь становится жидким, а собранное тепло передается во внутреннюю отопительную систему, будь то система отопления дома или бассейна. Этот процесс повторяется многократно.

Обратите внимание, что для работы данной системы необходимо определенное количество электроэнергии, без которой насос не сможет функционировать.

Однако потребление электроэнергии тепловым насосом составляет примерно в четыре раза меньше, чем затраты на прямой подогрев воды с помощью электрического устройства. При потреблении менее 2,5 кВт мощности, тепловой насос может вырабатывать свыше 10 кВт тепловой энергии.

Как выбрать подходящую систему?

Конструкция теплового насоса делает его более устойчивым к высоким уровням влажности по сравнению с другими системами подогрева воды. Тем не менее, важно правильно выбрать тип насоса и определить источник низкопотенциальной тепловой энергии.

Чем стабильнее температура окружающей среды, тем более эффективно будет функционировать тепловой насос. Земля является наилучшим вариантом для этого, но её использование связано с выполнением ряда сложных условий.

В следующей таблице вы сможете определить необходимую мощность теплового насоса для вашего бассейна, учитывая защитное покрытие от солнечного света.

Для этого потребуется достаточно большой земельный участок и обширные земляные работы. Трубы, по которым циркулирует вода, придётся разместить в толще земли, что не всегда удобно и возможно. Поэтому тепловые насосы типа “земля-вода” редко используются для бассейнов.

Устанавливать водяные тепловые насосы проще, так как для них источником энергии служит вода. Оптимальным вариантом будет водоем, находящийся вблизи, например, пруд или река.

Не у всех владельцев участков есть доступ к таким водным ресурсам. Более приемлемым решением проблемы может быть установка труб для забора воды из скважины или колодца, что подразумевает необходимость создания дополнительного источника воды на участке.

Установка воздушных тепловых насосов требует меньше времени и усилий, так как они используют энергию из воздуха. Для обеспечения интенсивного воздухообмена применяются мощные вентиляторы, что исключает необходимость прокладок труб в земле или бурения скважин.

Тепловые насосы типа «воздух-вода» способны эффективно обогревать большой объем воды в бассейне с небольшими затратами электрической энергии.

Хотя эффективность обогрева с помощью теплового насоса, работающего на воздухе, может быть несколько ниже, чем при использовании более стабильных источников энергии, таких как земля или вода, они идеально подходят для сезонного использования с весны до осени. В большинстве случаев бассейны эксплуатируются именно в этот период.

Кроме того, тепловые насосы могут использоваться совместно с другими отопительными системами, такими как электрический подогрев. Для отопления домов эти модели иногда комбинируются с газовыми или электрическими котлами, что особенно актуально в регионах с суровыми зимами, так как при температуре ниже -20 градусов эффективность тепловых насосов заметно снижается.

Следует отметить, что все промышленные модели тепловых насосов имеют высокую стоимость. Сократить затраты можно путем самостоятельного изготовления устройства, что является вполне выполнимой задачей, поскольку многие мастера успешно справляются с этим. Однако, как правило, промышленные модели отличаются надежностью, эффективностью и простотой в управлении.

По отзывам пользователей, высокая цена промышленных тепловых насосов оправдывает себя уже в первые несколько лет использования, а иногда даже за месяцы. Важно правильно подобрать модель, чья мощность будет точно соответствовать требованиям объекта в отношении тепла.

Тепловые потери объекта

Чтобы правильно подобрать тепловой насос по мощности, следует учитывать тепловые потери бассейна, в котором он будет установлен.

При этом нужно учитывать:

• расположение бассейна;
• наличие и степень его защиты;
• размер купальной чаши;
• исходную температуру воды;
• желаемую температуру для купания;
• другие факторы, влияющие на изменение температуры воды, такие как обогрев в крытом помещении или кондиционирование.

Для расчетов тепловых потерь здания некоторые специалисты рекомендовали бы использовать методику, изложенную в ДБН В.2.5-67: 2013. Мощность насоса должна быть на 30% больше, чем вычисленные тепловые потери бассейна.

Эта схема представляет собой практическое видение возможных тепловых потерь в зависимости от внешних факторов. Чем ниже эти потери, тем более эффективно будет действовать тепловой насос.

Расчеты этого типа являются достаточно специфическими, поэтому лучше доверить их специалистам. Полезные советы можно также получить от опытных профессионалов, которые занимаются продажей или производством тепловых насосов. Необходимыми будут и данные о мощности теплообменника.

При выборе воздушного теплового насоса для подогрева воды в бассейне важно учитывать множество факторов, которые могут влиять на уровень тепловых потерь в здании, например, наличие защитного покрытия.

Этот параметр определяет расход тепловой энергии на подогрев воды за определённый срок.

В упрощенной форме формула для расчета может выглядеть следующим образом:

P = 1.16 × ΔT/t × V (кВт)

• 1,16 — коэффициент, учитывающий тепловые потери;
• ΔT — разница между начальной и конечной температурой воды в бассейне, °C;
• t — продолжительность работы устройства до достижения необходимой температуры воды, в часах;
• V — объем купальной чаши, в кубических метрах.

Стоит отметить, что данная формула не учитывает ряд таких факторов, как влияние обогрева в крытом бассейне, наличие кондиционирования, утепления и так далее.

При выборе подходящей модели теплового насоса расчеты могут оказаться весьма полезными. Необходимо помнить, что для крытого бассейна оптимальными считаются температура воздуха на уровне 28 градусов, а температура воды — около 24 градусов.

Важные моменты при выборе насоса

При подборе теплового насоса важен не только его функционал. Следует также учитывать множество других характеристик. К примеру, это размер устройства, которое обычно выглядит как крупный металлический контейнер.

Лучше всего заранее выбрать место для установки насоса, проверив, что модель помещается на выбранном участке, оставляя достаточно пространства для установки и обслуживания оборудования.

Чем меньше разница между наружной температурой и температурой воды в бассейне, тем более эффективным будет использование теплового насоса, что в свою очередь повысит его производительность.

Некоторые модели оснащены автоматизированной системой управления, позволяющей регулировать работу устройства, учитывая как внешние параметры температуры, так и скорость охлаждения воды в бассейне, а также способность здания (в случае крытого бассейна) сохранять тепло.

Работа теплового насоса сопровождается вибрацией и шумом. Чем тише в вашем доме, тем лучше. Перед покупкой стоит изучить уровень шума, производимого различными моделями насоса.

Наличие блока автоматического управления может существенно влиять на цену агрегата. Если бюджет позволяет, лучше не отказывать себе в этом современном и удобном дополнении. Преимущество автоматики в том, что она повышает комфорт, так как не требуют постоянного вмешательства для включения, регулировки или отключения.

Современные системы автоматического управления тепловыми насосами значительно упрощают использование устройства, повышают его эффективность и продлевают срок службы.

Кроме того, автоматический режим работы значительно увеличивает ресурс эксплуатации прибора. Стоит учитывать, что поломки могут все же возникнуть. Поэтому наличие корректно оформленных документов на гарантийное обслуживание устройства поможет минимизировать возможные проблемы.

Однако наличие гарантийного талона с печатью может быть недостаточным. Некоторые продавцы могут не упомянуть, что гарантийный ремонт выполняется только специализированными сервисами, находящимися вдалеке от места установки. В редких ситуациях может оказаться, что для ремонта изделие придется отправлять за границу. Такое гарантийное обслуживание может быть очень неудобным и занимать много времени.

Тем, кто может справиться с простыми ремонтами бытовой техники, полезно заранее изучить особенности конструкции выбранного насоса и наличие запасных частей. Если нужные детали нельзя найти поблизости, придется ждать поставку, что также может вызвать задержки. Предусмотрительность в этом деле поможет избежать неприятных ситуаций.

Галерея изображений

При выборе теплового насоса для подогрева воды в бассейне важен тип установки: надземная или заглубленная. Более мощная система потребуется для наземного варианта.

Также важно учитывать объем воды, который будет нагреваться с помощью теплового насоса.

Большинство моделей типа «воздух-вода» предназначены для бассейнов вместимостью до 10 000 литров. Более крупные бассейны требуют индивидуального подхода и расчетов.

Управление тепловыми насосами для бассейнов достаточно простое. Модели оснащены датчиками температуры, экранами и встроенными термостатами.

Специфика выбора теплонасоса для бассейна
Учет объема подогреваемой воды
Стандартные возможности теплонасоса
Устройства управления и контроля работы

Если цена готового теплового насоса кажется слишком высокой, его можно сделать самостоятельно. Подробная инструкция о том, как собрать устройство из доступных материалов, представлена в одной из наших статей.

Особенности монтажа устройства

Подключение теплового насоса к бассейну зависит от специфики конкретной модели. Поэтому перед началом работ важно внимательно ознакомиться с инструкцией производителя и строго следовать приведенным в ней рекомендациям. Обычно готовые устройства поставляются уже собранными и с необходимыми компонентами для установки.

Схема работы теплового насоса, подключенного к бассейну, выглядит следующим образом:
1 — Тепловой насос для бассейна
2 — Дистанционное устройство управления
3 — Чистая вода для бассейна
4 — Циркуляционный насос
5 — Байпас и регулирующие клапаны
6 — Трубопровод для подачи воды из бассейна
7 — Фильтр

При подключении необходимо установить несколько труб и обеспечить электропитание. Установку теплового насоса следует производить так, чтобы он располагался после фильтрационной системы и перед устройством хлорирования.

Как видно на схеме, тепловой насос подключается после фильтра, но перед устройством для хлорирования.

Правильный выбор места для установки насоса имеет большое значение. Тепловой насос «воздух-вода» обычно представляет собой большой агрегат, напоминающий внешний блок кондиционера.

Необходимо выбрать достаточно просторное место для установки насосной установки и защитить его от внешних факторов, например, установив навес.

Место установки должно соответствовать следующим критериям:

• доступная вентиляция;
• отсутствие препятствий для воздушных потоков;
• удаленность от открытого огня и других источников тепла;
• защита от воздействия окружающей среды, включая осадки и мусор;
• доступность для технического обслуживания и ремонта.

Наиболее часто тепловые насосы устанавливают под навесами. Для дополнительной защиты можно устанавливать боковые стенки, но они не должны блокировать воздушные потоки, создаваемые вентиляторами.

Насос устанавливается на металлической раме, а основание должно быть идеально ровным. Это поможет избежать вибраций и уменьшит шум, что обеспечит надежную работу устройства.

Установку воздушного теплового насоса рекомендуется производить на прочном и горизонтальном основании, что позволит минимизировать шум и вибрацию в процессе его эксплуатации.

При монтаже и подключении насоса следует убедиться, что все его компоненты находятся в чистоте. Не лишним будет также проверить внутренние поверхности труб, по которым осуществляется соединение.

Все соединительные участки труб должны быть надлежащим образом заизолированы и проверены на наличие протечек. Для предотвращения передачи вибрации от насоса на остальную систему следует рассмотреть использование гибких шлангов при подключении.

Обеспечение электропитания насоса имеет особое значение. Оно должно полностью соответствовать правилам установки электрического оборудования, включая требования по пожарной безопасности.

Поскольку уровень влажности рядом с бассейном обычно повышен, есть опасность контакта электрооборудования с водой. Поэтому важно надежно изолировать все электрические соединения и защитить их от влаги.

Схема подключения теплового насоса к электросети обязательно должна включать автоматические выключатели с температурными датчиками, а также устройства, предотвращающие утечку тока.

Все электрические узлы должны быть заземлены. Для подключения силовых и контрольных кабелей понадобятся специальные клеммники. В инструкции производителя указывается необходимое сечение проводов для подключения оборудования.

Эти рекомендации необходимо соблюдать. Сечение кабеля можно увеличить, но не уменьшать.

Установка теплового насоса для отопления воды в бассейне производится в строгом соответствии с указаниями производителя. Обычно его устанавливают после фильтрации воды, но перед хлорированием, если такое предусмотрено.

Самодельный тепловой насос — реально ли?

Создание теплового насоса своими руками позволит значительно сэкономить, однако эффективность таких устройств будет несколько ниже по сравнению с промышленными аналогами. Сначала изготавливаются отдельные компоненты насоса, которые затем соединяются в единую систему. Испаритель можно сделать из большого пластикового контейнера с установленным внутри медным змеевиком.

Для выполнения змеевика медную трубу можно аккуратно обмотать вокруг газового баллона или другого цилиндрического объекта для придания ей нужной формы. Таким же образом создается еще один змеевик для испарителя. Этот элемент размещается внутри металлического бака, что потребует сварочных работ.

Компрессор рекомендуется либо купить, либо извлечь из другого устройства, например, из неисправного кондиционера. После завершения изготовления этих трех компонентов их соединяют в единую систему. Затем компрессор наполняется хладагентом. Осталось подключить испаритель к вентилятору, который будет нагнетать воздух, а конденсатор — к системе подогрева воды в бассейне.

Гораздо сложнее в конструкции тепловой насос типа «вода-вода». Для его изготовления необходимо наличие рядом реки или естественного водоема; если таковых нет, придется бурить скважины. Однако в случае отсутствия возможности извлечения энергии из воздуха, такой вариант также может быть полезным.

Выводы и полезное видео по теме

Практические рекомендации по подогреву водяной массы в бассейне с использованием тепловых насосов можно увидеть в приложенном видео:

В данном ролике ярко показан принцип функционирования воздушного теплового насоса:

В этом видео можно найти детальный обзор работы и конструкции модели теплового насоса типа “воздух-вода”:

Тепловой насос представляет собой удобное, эффективное и экологически чистое решение для обогрева бассейна. При соблюдении всех правил эксплуатации, инвестиция в устройство быстро оправдается, а грамотный монтаж поможет значительно продлить срок его службы.

Хотите обсудить важные моменты, касающиеся данной темы? Или, возможно, у вас есть идеи о том, как создать тепловой насос для своего частного бассейна самостоятельно? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в представленном ниже разделе, задавайте вопросы, делитесь мыслями и фотографиями на эту тему.