Выбираем тепловые насосы для подогрева бассейна. Тепловые насосы для бассейнов Тепловой насос для отопления бассейна

Экология потребления.Усадьба:Бассейны, вне зависимости от размеров, требуют подогрева в любое время года. Для этого применяются разные устройства, чтобы поддерживать температуру.

Бассейны, вне зависимости от размеров, требуют подогрева в любое время года. Для этого применяются разные устройства, чтобы поддерживать температуру.

Для правильного решения этой задачи отлично подходит тепловой насос для бассейна. Это специальный преобразователь, позволяющий максимально эффективно создавать тепловую энергию для нагрева воды, не нарушая при этом окружающую экологию.

Конструкция и принцип работы

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.

Схема работы теплового насоса с хладагентом

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.

Важно знать: трубопровод конструкции «вода-вода» обязательно должен быть зарыт в землю.

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.

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.

Основные плюсы

Главными преимуществами таких насосов можно считать:

возможность поддерживать постоянный указанный владельцем уровень температуры воды во всем бассейне;
экономия энергии во время преобразования её в тепловую. Так, подобные устройства могут в соотношении 1:5 сделать из обычной электроэнергии тепло. За счет этого из 1 кВт потребляемого электричества получается приблизительно 4 кВт тепловой энергии;

Так выглядит потеря тепла от обычного открытого бассейна

максимальная экологичность, за счет отсутствия необходимости сжигания топлива и выброса загрязнений на участок;
надежность и продолжительный срок службы. А в случае возникновения каких-либо неполадок в его работе, происходит автоматическое отключение и он сигнализирует о поломке;
легкость в применении, за счет автоматизации всего процесса делает возможным просто выбирать нужную температуру без дополнительных манипуляций;
максимальный КПД среди всех других видов обогрева не только по потреблению электроэнергии, но и по скорости нагрева.

Критерии выбора

Во время выбора таких агрегатов необходимо учитывать такие факторы, как:

Условия, в которых будет производиться использование: либо это открытый бассейн, либо предполагается его расположение в помещении.
Где будет располагаться само устройство, уровень доступности источников, из которых можно извлекать потенциальную энергию.
Если находиться будет в здании, то какой будет тип его крыши.
Первоначальные показатели температуры воды, а также максимально необходимые её значения.
Объем бассейна. Чем больше в нем будет количества воды, тем, соответственно, большая должна быть мощность агрегата.
Наличие дополнительных источников тепла и вентиляции, будь то отопление или кондиционирование (для помещений).
Возможность легкого подключения не только к электросети, но и водяному контуру, что сделает монтаж и обслуживание значительно легче.

Пример расположения теплового насоса на открытом бассейне, где коммуникации проложены под землей

Для обустройства крытых бассейнов, комфортные параметры воздуха будут составлять от 22°С до 24°С градусов, а для воды в бассейне от 26°С до 27°С. Учитывая эти конечные значения, если нет особых пожеланий, которые нужно достигать, стоит остановить свой выбор на тепловых насосах.

Условия эксплуатации

Так, в большинстве случаев, насос нужно размещать выше уровня воды, чтобы повысить эффективность его работы. Запуск должен проводиться при допустимом температурном уровне как , так и воздуха вокруг.

Так выглядит бассейн и все коммуникации для подогрева воды и её фильтрации

Также необходимо соблюдать условия эксплуатации оборудования. Необходимо, чтобы уровень влажности в месте установки агрегата не превышал допустимых для него значений, а также не было длительных перегрузок и отсутствие перегрева.

Полезно знать: чтобы насос быстро не вышел из строя, необходимо позаботиться о правильной фильтрации воды поступающей к нему.

Это позволит не только долго прослужить насосу, но и сэкономит потребление электроэнергии, которое может повыситься из-за неправильного его использования и несоблюдения должных условий его работы.

Смотрите в следующем видео обзор одного из производителей для бассейнов:

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека..

Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Подпишитесь -

Воздушный тепловой насос воздух-вода LG Therma V является альтернативой системам отопления, основанным на сжигании топлива и газа.

Компания LG Electronics, ведущий мировой производитель климатического оборудования, представила на российском рынке отопительную систему Therma V .

Принцип работы теплового насоса основан на преобразовании возобновляемой энергии, взятой из окружающей среды. Поглощенная из воздуха тепловая энергия переходит через теплообменник насоса к безопаснонму хладагенту с низкой температурой кипения. Получив тепло, хладагент вскипает и переходит в газообразное состояние. Благодаря использованию компрессора с инверторным приводом, его давление увеличивается, тем самым повышая температуру, а полученное тепло, в свою очередь, поступает в водораспределительную систему, отапливая помещение и осуществляя горячее водоснабжение.

Модельный ряд тепловых насосов воздух вода LG Therma V

AH-W096A0	AH-W126A0	AH-W146A0	AH-W166A0

Мощность 9 кВт	Мощность 12 кВт	Мощность 14 кВт	Мощность 16 кВт

Расходы на отопление составляют большую часть затрат, связанных с эксплуатацией здания. Поэтому при выборе оптимального вида топлива и отопительного оборудования необходимо брать во внимание затраты на продолжительный период времени. По сравнению с традиционными системами отопления, тепловые насосы LG Therma V обладают значительными преимуществами. Прежде всего, если на территории, где располагается объект, отсутствует сеть бытового или природного газа, а подключение к уже существующей сети является дорогостоящим, использование воздушного теплового насоса значительно снижает расходы на инсталляцию отопительной системы, тем более, что система Therma V проста в установке.

Однако при выборе экономичного вида отопления нельзя исходить только из расходов на монтаж, необходимо учитывать и долгосрочные затраты. Эксплуатация LG Therma V отличается значительной экономией: высокий уровень энергоэффективности позволяет получать до 4 кВт тепла на каждый киловатт потребляемой электроэнергии. Таким образом, используя Therma V, ¾ энергии, необходимой для отопления помещения, можно получить без каких-либо материальных вложений.

Соответствие мировым требованиям по экологичности также является одной из важных отличительных характеристик воздушного теплового насоса LG. Работа Therma V не провоцирует разрушительного воздействия на озоновый слой и обладает минимальным показателем выброов углекислого газа в атмосферу. Система Therma V состоит из 2-х блоков: наружного и внутренного (гидравлического модуля), модельный ряд которых включает в себя блоки мощностью от 9 до 16 кВт. Использование воздушных тепловых насосов воздух вода для отопления помещений становится все более распространенным. Все вышеперечисленные характеристики Therma V наряду с высокой надежностью и конкурентной ценой делает этот продукт LG чрезвычайно привлекательным для потребителей.

Тепловой насос воздух вода цены

Тепловой насос воздух вода окупает свою цену за счет экономии электричества за срок от 1,5 до 4 лет, в зависимости от мощности и места установки. Цены на тепловые насосы начинаются от 124 000 рублей.

Как правило, нагрев воды в бассейнах осуществляется либо с помощью электронагревателей, либо через водоводяные теплообменники, используя тепловую энергию теплоцентрали или отопительного котла, при этом возникает ряд отрицательных моментов – высокие тарифы на энергоносители и в большинстве случаев нехватка электрических мощностей для подключения необходимого оборудования.

Выгоды систем с тепловым насосом

экономичность. Тепловой насос использует затраченную энергию значительно эффективнее любых других отопительных систем, сжигающих топливо или использующих электрические нагревательные элементы. В сравнении с электронагревателями тепловой насос позволяет экономить до 80% электроэнергии. Например, потребляя 1,24 кВт электрической энергии, тепловой насос способен выработать 5,5 кВт тепловой энергии.

При этом тепловые насосы обладают значительным ресурсом (срок службы 50–100 лет при межремонтных интервалах 15–25 лет);

доступность и повсеместность. Практически нет такого дома или объекта, где была бы невозможна установка теплового насоса. Это оборудование не зависит от капризов погоды, поставщиков и тарифов на тепло, наличия дров или дизельного топлива или просто от падения давления газа в сети;

экологичность. Отопление тепловыми насосами – экологически чистый способ обогрева. Такая установка не только сэкономит деньги на энергоресурсы, но и сбережет здоровье жильцам дома. Данные отопительные установки не сжигают топливо и, соответственно, не образуются вредные для человека окислы. Применение тепловых насосов положительно влияет на экологию всей планеты, сокращается выработка электроэнергии на ТЭЦ. Используемые в тепловых насосах фреоны озонобезопасны и не содержат хлоруглеродов;

универсальность. Тепловые насосы – реверсивные, они не только вырабатывают тепло, но и охлаждают помещения. Тепловые насосы могут отбирать тепло из воздуха дома, охлаждая его и направлять тепловые избытки в скважину или на улицу с воздухом. В летнее время избыточное тепло можно использовать на подогрев бассейна;

безопасность. Тепловые насосы пожаро- и взрывобезопасны. Нет открытого огня, выбросов, нет топлива, опасных газов или смесей. Элементы его конструкции не нагреваются до высоких температур, способных воспламенить горючие материалы. Остановка теплового насоса не приведет к поломкам или замерзанию жидкостей.

Тепловой насос не требует особого обслуживания и достаточно прост в управлении. Эксплуатационные параметры настраиваются с помощью специального блока автоматики.

Виды источников тепловой энергии.

Источником тепловой энергии может быть грунт, грунтовые и подземные воды, водоемы, воздух, а следовательно нагрев воды возможно осуществлять всесезонно. К тому же, в качестве дополнения к тепловому насосу, можно использовать солнечные коллекторы, которые обеспечат дополнительную тепловую мощность без затрат на электричество, а так же снизят время работы теплового насоса в ясную погоду, работая на поддержание температуры воды.

У геотермальных насосов внешний контур, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой полиэтиленовый трубопровод, уложенный в землю или в воду. Теплоноситель – раствор этиленгликоля (либо этилового спирта) или антифриз (рассол).

При использовании в качестве источника тепла скалистой породы трубопровод опускается в скважину. Можно пробурить несколько неглубоких скважин – это, возможно, обойдется дешевле, чем одна глубокая. Главное получить общую расчетную глубину. Также, при наличии достаточного количества грунтовых и подземных вод, через внешний контур можно прокачивать воду, получаемую из одной скважины, и сбрасывать ее в другую скважину или водоем.

При укладке контура в землю для достижения максимального КПД желательно использовать участок с влажным грунтом, лучше всего с близко расположенными грунтовыми водами. Использование тепловых геотермальных насосов на участках с сухим грунтом тоже возможно, но это приводит к увеличению длины контура. Укладка может осуществляться горизонтально или в траншеи. Специальной подготовки почвы не требуется, влияния на рост растений на участке трубопровод при правильной укладке не оказывает.

Ближайший водоем – идеальный источник тепла для теплового насоса. При использовании в качестве источника тепла озера или реки контур укладывается на дно. Этот вариант оптимален: «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), короткий внешний контур, высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом.

Существует также модель теплового насоса с воздушным теплообменником для получения тепловой энергии из воздуха. Помимо обработки воздуха окружающей среды, такой насос может эффективно получать тепло из использованного внутри помещений воздуха, например, из вытяжки вентиляционной системы.

Использование теплового насоса является хорошей альтернативой при повышении цен на традиционные виды топлива. Использование тепловых насосов обеспечивает здание и бассейн теплом, выработка которого безопасна для окружающей среды и экономична.

Использование тепла сточных вод

Также хочется упомянуть в качестве среды для забора тепла тепловым насосом сточные воды. Септик – специально спроектированная емкость, в которой происходит очистка сточных вод загородного дома или коттеджа. Септики различаются по количеству камер (от одной до трех) и способом очистки – с доступом и без доступа воздуха.

Септик – идеальное решение отведения и биологической очистки сточных вод. Сливные воды имеют относительно высокую стабильную температуру. Разместив в септике контур теплосборника, можно обеспечить загородный дом горячей водой за счет отбора тепла из септика, что, в свою очередь, снижает нагрузку и капитальные затраты на основной контур.

Любая горячая вода после использования сливается в септик или в канализацию, т.е. попросту выбрасывается, поэтому возврат (рекуперация) тепла при помощи режима DX, позволяет «замкнуть», минимизировать расходы на ГВС. При помощи петли-испарителя, затопленной в септик с одной стороны и подключенной через порты к тепловому насосу с другой, возможно использовать тепло сточных вод. После использования человеком горячей воды она попадает в септик, оттуда тепло сточных вод с помощью теплового насоса передается на подогрев холодной воды до необходимой температуры, т.е. цикл полностью замыкается. В то время, когда нет водоразбора, нет и необходимости в подогреве горячей воды. По этой же причине исключается чрезмерное охлаждение септика, т.е. это нисколько не вредит его биосистеме.

Подогрев воды в бассейне с помощью теплового насоса (воздух-вода)

Тепловые насосы предназначены для нагрева воды бассейна, используя тепло окружающей среды, то есть воздуха. Основными элементами теплового насоса являются: вентилятор, конденсатор, компрессор, теплообменник и блок управления.

На потребление тепла для уличного бассейна влияют привычки людей, которые будут им пользоваться, и тип бассейна. Если подогрев бассейна осуществляется в межсезонье, не имеет смысла учитывать потребление бассейна в объеме тепла, поставляемого тепловым насосом.

Примерный расчет потребления тепла зависит от таких параметров, как площадь бассейна, наличие ветра, температуры воды в бассейне, климатических условий в месте установки, частоты и длительности использования, наличия крыши или тента над бассейном.

Распределение тепловых затрат открытого бассейна выглядит примерно так:

· конвекция в окружающую среду 10–20%;

· отдача тепла в атмосферу 5–20%;

· испарение с поверхности воды 50–80%;

· отдача тепла стенам бассейна 2–5%.

Наиболее выгодна интеграция системы подогрева воды открытого бассейна с помощью теплового насоса в инженерную систему здания в южных районах. В теплый период года, когда возможно использование бассейна, в южных районах основной расход энергии идет на охлаждение здания. Тепловой насос способен работать не только в режиме подогрева, но и охлаждения. При этом выделяется тепло, которое обычно утилизируется в землю, в случае же интеграции двух систем это тепло будет использовано на подогрев воды в бассейне. Исследование, проведенное учеными в США, показало, что использование систем подогрева воды в бассейне с тепловым насосом позволяет сократить длину внешнего контура на 20%, а также повысить экономическую эффективность теплового насоса.

Таблица 1
Необходимое количество энергии, Вт/м 2 ,
для подогрева воды в бассейне (в период с мая по сентябрь)

Тип бассейна	Температура воды, °C
Тип бассейна	20	24	28
Крытый бассейн
Бассейн с заграждением
Частично крытый бассейн
Открытый бассейн			1000

В северных районах, где основным потребителем энергии является система отопления, длина контура подбирается исходя из обеспечения отопительной нагрузки и остается без изменений.

Потребление тепла для внутреннего бассейна зависит от температуры воды в нем, от разницы между температурой воды в бассейне и температурой помещения, а также от частоты использования бассейна.

В случае интеграции системы подогрева внутреннего бассейна в систему отопления дома с помощью теплового насоса может потребоваться увеличение внешнего контура трубопроводов.

Для первичного нагрева воды в бассейне до температуры более 20 °C необходимо примерно 12 кВт·ч/м 3 . Время полного цикла подогрева бассейна зависит от его величины и установленной отопительной мощности (время нагрева может составить несколько дней).

Пример расчета периода обогрева воды в бассейне:

· бассейн имеет объем 31,5 м 3 (7 x 3 x 1,5 м);

· начальная температура 15 °C, желаемая температура 28 °C;

· для подогрева бассейна тепловому насосу необходимо произвести:
Q = 31,5 · (28 – 15) · 4186/3600 = 476 кВт.

При мощности теплового насоса 10 кВт бассейн (не учитывая затраты) будет подогреваться 47,6 ч (около двух суток).

Подключение подогрева воды плавательного бассейна осуществляется параллельно тепловыми насосами отопления и горячего водоснабжения. Подогрев воды плавательного бассейна следует выполнить через теплообменник бассейна, т.к. их материалы обладают повышенной коррозионной стойкостью с учетом воздействия воды, содержащей хлор.

Снижение тепловых затрат

Использование специального укрытия бассейна (пластиковой пленки-мембраны) в часы, когда бассейн не используется, позволяет сократить потери тепла и частично снизить конвекцию. В целом с помощью использования укрытия для бассейна можно сохранить до 50% тепла. У внутренних бассейнов укрывание поверхности будет нести еще другую важную функцию – снижение количества влаги, выделяющейся с зеркала бассейна в помещение. Закрывающая пленка должна быть устойчива к УФ-излучению (прежде всего у внешних бассейнов).

Если система подогрева уличного бассейна тепловым насосом совмещена с системой охлаждения здания, то в особо жаркие дни укрывать бассейн не рекомендуется, т.к. в системе будут наблюдаться избытки тепла.

Установка теплового насоса

Для работы теплового насоса необходимо всего лишь разместить его вблизи бассейна, подключить к системе фильтрации воды бассейна и к электричеству, обеспечить отвод дренажа и свободный доступ свежего воздуха. Тепловой насос может работать при температуре не ниже+7 ° С. Монтаж теплового насоса обычно происходит в течении дня и он может быть осуществлен в уже смонтированные системы фильтрации.

Блок может быть установлен в любом месте снаружи при условии, что соблюдаются требования к минимальному расстоянию от других объектов. Для бассейнов внутри помещений проконсультируйтесь с установщиком оборудования.

Обычно тепловой насос для бассейна устанавливается в радиусе 7.5 метров от бассейна. Чем больше расстояние от бассейна, тем больше потери тепла в подводке. Так как большая часть труб закапываются, тепловые потери могут быть минимальными на расстоянии до 30 метров (15 метров к и от теплового насоса = 30 метров в целом), за исключением случаев, когда земля сырая. Потери тепла на каждые 30 м можно грубо принять 0.6 кВт*ч (2000 BTU) на каждые 5С разницы между температурой в бассейне и температурой окружающей трубу земли, что влечет за собой увеличение времени работы на 3-5%.

Минимальное необходимое расстояние для блоков теплового насоса, расположенных на каждой стороне бассейна (См. рисунок ниже).

Необходимо установить by-pass в том случае, если поток воды от насоса в бассейне превышает указанный производителем поток через теплообменник теплового насоса более чем на 20%.

Необходимо увеличить размер выходной трубы, чтобы предотвратить замерзание в течение холодного времени года, установить тройник и клапан для облегчения процедуры замены трубы зимой или слива воды из системы для предотвращения ее замерзания, если тепловой насос прекращает свою работу при отрицательной температуре окружающей среды, в противном случае, устройство может быть повреждено.

Все добавки химикатов должны вводиться после теплового насоса по току воды. Между установкой для хлорирования и нагревателем необходимо установить улавливатель, предотвращающий возврат хлора в тепловой насос (См. рисунок ниже).

Для правильного решения этой задачи отлично подходит тепловой . Это специальный преобразователь, позволяющий максимально эффективно создавать тепловую энергию для нагрева воды, не нарушая при этом окружающую экологию.

Конструкция и принцип работы

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

Важно знать: трубопровод конструкции «вода-вода» обязательно должен быть зарыт в землю.

За счет постоянного тепла грунтовых вод, вне зависимости от сезона, обогрев таким насосом может осуществляться круглый год. Главный элемент, за счет которого такой 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.

Основные плюсы

Главными преимуществами таких насосов можно считать:

возможность поддерживать постоянный указанный владельцем уровень температуры воды во всем бассейне;
экономия энергии во время преобразования её в тепловую. Так, подобные устройства могут в соотношении 1:5 сделать из обычной электроэнергии тепло. За счет этого из 1 кВт потребляемого электричества получается приблизительно 4 кВт тепловой энергии;
максимальная экологичность, за счет отсутствия необходимости сжигания топлива и выброса загрязнений на участок;
надежность и продолжительный срок службы. А в случае возникновения каких-либо неполадок в его работе, происходит автоматическое отключение и он сигнализирует о поломке;
легкость в применении, за счет автоматизации всего процесса делает возможным просто выбирать нужную температуру без дополнительных манипуляций;
максимальный КПД среди всех других видов обогрева не только по потреблению электроэнергии, но и по скорости нагрева.

Критерии выбора

Во время выбора таких агрегатов необходимо учитывать такие факторы, как:

Условия, в которых будет производиться использование: либо это открытый бассейн, либо предполагается его расположение в помещении.
Где будет располагаться само устройство, уровень доступности источников, из которых можно извлекать потенциальную энергию.
Если находиться будет в здании, то какой будет тип его крыши.
Первоначальные показатели температуры воды, а также максимально необходимые её значения.
Объем бассейна. Чем больше в нем будет количества воды, тем, соответственно, большая должна быть мощность агрегата .
Наличие дополнительных источников тепла и вентиляции, будь то отопление или кондиционирование (для помещений).
Возможность легкого подключения не только к электросети, но и водяному контуру, что сделает монтаж и обслуживание значительно легче.

Источник бесперебойного питания для насоса отопления:

Условия эксплуатации

Также необходимо соблюдать условия эксплуатации оборудования. Необходимо, чтобы уровень влажности в месте установки агрегата не превышал допустимых для него значений, а также не было длительных перегрузок и отсутствие перегрева.

Полезно знать: чтобы насос быстро не вышел из строя, необходимо позаботиться о правильной фильтрации воды поступающей к нему.

Смотрите в следующем видео обзор одного из производителей тепловых насосов для бассейнов:

Описание:

Тепловые насосы, используемые для бассейнов,– это высокоэффективные и энергосберегающие устройства, обеспечивающие нагрев воды с использованием тепла окружающей среды.

Использование тепловых насосов для подогрева воды в бассейнах

А. А. Садовников , директор «Вигорцентр»

Тепловые насосы , используемые для бассейнов,– это высокоэффективные и энергосберегающие устройства, обеспечивающие нагрев воды с использованием тепла окружающей среды.

В данном случае целесообразно применение тепловых насосов. С их помощью возможен нагрев воды как закрытых так и открытых бассейнов. Принцип действия теплового насоса заключается в переносе тепла, полученного из окружающей среды (воды, грунта или воздуха), в воду бассейна. В сравнении с электронагревателями тепловой насос позволяет экономить до 80% электроэнергии. Например, потребляя 1,24 кВт электрической энергии, тепловой насос способен выработать 5,5 кВт тепловой энергии.

У геотермальных насосов внешний контур, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой полиэтиленовый трубопровод, уложенный в землю или в воду. Теплоноситель – раствор этиленгликоля (либо этилового спирта) или антифриз (рассол).

Ближайший водоем – идеальный источник тепла для теплового насоса. При использовании в качестве источника тепла озера или реки контур укладывается на дно. Этот вариант оптимален: «высокая» температура окружающей среды (температура воды в водоеме зимой всегда положительная), короткий внешний контур, высокий коэффициент преобразования энергии тепловым насосом.

Существует также модель теплового насоса с воздушным теплообменником для получения тепловой энергии из воздуха. Помимо обработки воздуха окружающей среды, такой насос может эффективно получать тепло из использованного внутри помещений воздуха, например, из вытяжки вентиляционной системы.

Подогрев воды в бассейне

Подогрев воды в бассейне тепловым насосом экономичнее и удобнее, чем подогрев с помощью электронагревателя. Также существует возможность точной регулировки процесса подогрева воды, в отличие от подогрева воды солнечными панелями.

Рисунок 1.

Распределение тепловых затрат открытого бассейна выглядит примерно так:

конвекция в окружающую среду 10–20%;
отдача тепла в атмосферу 5–20%;
испарение с поверхности воды 50–80%;
отдача тепла стенам бассейна 2–5%.

Пример расчета периода обогрева воды в бассейне:

бассейн имеет объем 31,5 м 3 (7 x 3 x 1,5 м);
начальная температура 15 °C, желаемая температура 28 °C;
для подогрева бассейна тепловому насосу необходимо произвести:
Q = 31,5 · (28 – 15) · 4186/3600 = 476 кВт.

При мощности теплового насоса 10 кВт бассейн (не учитывая затраты) будет подогреваться 47,6 ч (около двух суток).

Снижение тепловых затрат

Аквапарки

Первые аквапарки закрытого типа в мире появились на рубеже 1970–80-х годов. Аквапарки – дорогостоящие объекты с высокими первичными капиталовложениями и последующими эксплуатационными расходами. Одной из задач проектировщиков является оптимизация стоимостных показателей всех частей проекта. Сегодня определен уровень стоимостных показателей рентабельного объекта, который может колебаться в диапазоне от $15 до 30 млн (по данным Ingenieur-BuroGansloserGmbH, Германия).

При решении задачи оптимизации стоимостных показателей проекта перед проектировщиком возникает многокритериальная задача и главная ее составляющая лежит в подходе к созданию комплексного энергоэффективного проектного решения здания аквапарка.

Закрытый аквапарк – это сложное гидротехническое сооружение с искусственным климатом, предназначенное для отдыха и оздоровления широкого возрастного круга людей.

Водная поверхность бассейнов является интенсивным источником испарения. При нормальной температуре воды в бассейнах аквапарка 26 °C, температуре воздуха 27 °C и относительной влажности 60% с каждого м 2 зеркала бассейнов выделяется 230 г воды в час. В результате создаются неблагоприятные микроклиматические условия и происходит конденсация паров воды на относительно холодных ограждающих конструкциях. Это приводит к запотеванию окон, намоканию стен, разрушению внутренней отделки помещений, образованию плесени, коррозии. Особенно опасной является коррозия арматуры железобетонных конструкций, а также образование трещин в кирпичной кладке и шлакобетонной кладке при замерзании влаги, проникающей в результате конденсации в толщу наружных ограждений. Печальным итогом в ряде случаев является полное разрушение здания либо его непригодность к дальнейшей эксплуатации.

Следовательно, решение задачи осушения воздуха внутри влажной зоны аквапарка весьма важно, а наиболее экономичным и эффективным способом борьбы с избыточной влажностью является так называемый конденсационный. Для акваторий общей площадью более 2000 м 2 должны применяться установки центрального кондиционера большой производительности, около 100000 м 3 /ч. В составе установки имеются теплообменники диагонального типа (рекуператор) и работающий в реверсивном режиме тепловой насос. Конструктивно тепловой насос позволяет менять режим работы с зимнего на летний и наоборот. При такой производительности желательно добиться коэффициента энергетической эффективности с показателем 4:1, т.е. на каждый кВт потребляемой энергии отдаваемая мощность должна составлять 4 кВт. Учитывая, что аквапарки представляют собой объекты высшей категории энергетической насыщенности, указанные показатели эффективности, приводящие к 4-кратному снижению соответствующих эксплуатационных затрат, дают весьма ощутимую годовую экономию со сроком окупаемости необходимых капитальных вложений в несколько лет.

Использование тепла сточных вод

Выгоды системы с тепловым насосом:

экономичность. Тепловой насос использует затраченную энергию значительно эффективнее любых других отопительных систем, сжигающих топливо или использующих электрические нагревательные элементы. При этом тепловые насосы обладают значительным ресурсом (срок службы 50–100 лет при межремонтных интервалах 15–25 лет);