Расчет мощности телообменника для бассейна

Расчет мощности теплообменника

(формулы взяты из книги «Planung von Schwimmbadern»
C. Saunus)
Мощность теплообменника определяется из усло-
вий первичного нагрева воды в бассейне. Обычно принимается время первичного нагрева 2-4 дня при непрерывной работе нагревателя.

Qs =(V•C•(tB – tK)\Za)+ Zu•S

Qs — мощность нагревателя в [Вт]
V — объем бассейна [л]
С — удельная теплоемкость воды. С=1,163 [Вт/кгК]
tB — требуемая температура воды [°С]
tK — температура заполняемой воды [°С]
S — площадь зеркала воды [м2]
Za — требуемое время нагрева
Zu — потери тепла [в час]
1.Бассейн в помещении = 180 [Вт/(м2)]
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытоеместо) = 1000 [Вт/(м2)]

2.Бассейн на открытом воздухе (частично открытоеместо) = 620 [Вт/(м2)]
2.Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытоеместо) = 520 [Вт/(м2)]
при расчете по этой формуле условно — 1 кг =1 л.

При ограниченном времени нагрева
например: в часы с пониженным тарифом за электроэнергию и так далее.

Q = (Qs•24)\ZH
Q — Мощность нагревателя [Вт]
24 — время [ч]
ZH — ежедневное время работы [ч]

Монтаж теплообменника

1. Необходимо предусмотреть запорную арматуру до и после теплообменника.

2. Теплообменник устанавливается ниже напорной линии, чтобы не образовывались воздушные подушки.
3. Если теплообменник устанавливается выше зеркала воды, то необходимо сделать так, чтобы послевыключения фильтровальной установки, теплообменник оставался заполненным водой.
4. Если используется теплообменник с магнитнымклапаном на контуре горячей воды, то необходимо
предусмотреть фильтр, так как горячая вода должна быть чистой.
5. Циркуляционный насос теплообменника должен включаться в работу только во время работы
фильтровальной установки. ( Рекомендуем использовать устройства управления
фирмы «Pahlen» или цифровой регулятор температуры).
6. Дозирование химических реагентов должно происходить после теплообменника.
7. Требования к воде: содержание хлоридов не более 150 мг/л, значение РН 7,057,8, содержание
свободного хлора не более 1 мг/л.

Расчет мощности электрического нагревателя

Q = Qs\2 т.е. мощность электронагревателя равна половине мощности теплообменника.

Монтаж электронагревателя

Устанавливать электронагреватель следует горизонтально. При монтаже использовать гибкие вставки. При горизонтальном монтаже необходимо учесть, чтобы после выключения насоса фильтровальной установки электроды нагревателя оставались в воде. Электронагреватель нельзя располагать вблизи легко воспламеняющихся материалов.
Электронагреватель должен работать только при включенном насосе фильтровальной установки. Для этого
необходимо использовать автоматику, которая подключается к блоку управления фильтровальной установки.

В электронагреватель встроена защита от сухого хода с минимальным давлением включения 0,2 бара.

Как рассчитать теплообменник для бассейна?

 

Qs – мощность нагревателя (Вт)

V – объем бассейна (л)

tB – требуемая температура воды (град. по Цельсию)

tK – температура заполняемой воды  (град. по Цельсию)

S – площадь зеркала воды (кв. метр)

Za – требуемое время нагрева (час)

Zu – потери тепла (Вт в час.)

 

Тип бассейна и значение параметра потери тепла

Тип и местонахождение бассейна	Значение параметра потери тепла Zu, Вт
Бассейн в помещении	180
Бассейн на открытом воздухе (полностью открытое место)	1000
Бассейн на открытом воздухе (частично закрытое место)	620
Бассейн на открытом воздухе (полностью закрытое место)	520

 

Например: бассейн 8 х 5, глубина 1,5 м на открытом воздухе, тогда:

Qs = 60 000 л *1,163*(28 гр – 10 гр)/72 + 1000*40

Qs = 57445 Вт = 58 кВт

 

Упрощенный расчет мощности теплообменника,  электронагревателя или солнечных коллекторов:

Тип и место использования водонагревателя	Значение требуемой мощности водонагревателя
Теплообменник для открытого бассейна (мощность в кВт)	Равен объему бассейна (куб. метр)
Теплообменник для закрытого бассейна (мощность в кВт)	Равен ¾ объема бассейна (куб. метр)
Электронагреватель для открытого бассейна (мощность в кВт)	Равен ½ объема бассейна (куб. метр)
Электронагреватель для закрытого бассейна (мощность в кВт)	Суммарная площадь коллекторов должна быть равна площади самого бассейна

Подогрев воды в бассейне — InfoPool.ru

Бассейны с подогревом воды — удовольствие в любое время года и в любых климатических условиях. Одним из важных элементов в оборудовании для бассейнов является обогрев воды. Возможность регулировать и поддерживать нужную температуру воды создает дополнительные преимущества использования бассейна: ведь для оптимальных физических нагрузок необходима постоянная температура воды 27 градусов, тогда как для наибольшего эффекта расслабления, для гидротерапии или массажа бассейн нужно нагреть до 30-33 градусов. Кроме того, следует помнить, что при одинаковой температуре воды бассейна и воздуха охлаждение в воде происходит примерно в 20 раз быстрее, чем на воздухе.

Для начала следует определиться, чем будет обогреваться бассейн. Существуют два типа обогревателей для бассейнов. Это электронагреватель и теплообменник. Поскольку нужно будет все равно делать какой-то выбор, то рассмотрим плюсы и минусы каждого, а потом подберем то, что нам нужно.

Посмотреть оборудование для подогрева воды воды в нашем магазине.

Электронагреватели.

Для подогрева воды в бассейнах используют проточные электронагреватели. Нагреватель представляет собой колбу из материалов слабо подвергающихся коррозии. Это нержавеющая сталь, титан или пластик. Внутри колбы расположены электрические ТЭНы. Снаружи 2 резьбовых отверстия для входа и для выхода воды. Вода, из бассейна, протекая через электронагреватель, во время работы оборудования фильтрации, постепенно нагревается до необходимой температуры. На электронагревателе имеется регулятор температуры. Для защиты электронагревателя от аварийных ситуаций предусмотрен датчик перегрева, датчик потока или датчик давления.

Плюсы установки электронагревателя, наверное, в простоте установки. Ведь для того, чтобы нагреть бассейн стоящий, например, на улице или в отдельном помещении, не надо думать о тепловых расчетах, о подводе теплоносителя и т.п. Минусы, и весьма существенные – это конечно цена на электронагреватель и цена на электричество. Кроме того не всегда существует возможность подведения к бассейну необходимо электрической мощности. Такой подогрев актуален лишь в небольших бассейнах, таких как, например, сборно-разборные бассейны, или бассейны объемом до 15м3. Конечно, если с электричеством проблем нет, то все это можно и не читать, а сразу переходить к подбору необходимого нагревателя.

Расчет электронагревателя.

Расчет и подбор любого нагревателя для бассейна это непросто. И это действительно так. Сделать подробный теплотехнический расчет, учесть все нюансы и подводные камни, могут только специалисты в этом деле. Но мы упростим задачу. Точные расчеты оставим для общественных бассейнов.

Объем нашего бассейна 27м3. Для бассейна в помещении берем 1/3 от этой цифры, получаем: 9 кВт эл.мощности.

Параметры электронагревателей практически у всех производителей одинаковы. 3,6,9,12,15,18 кВт. У нас получилось  точно  9кВт. Но если так не получается, например при делении получается 9,3кВт, то выбираем нагреватель следующий за 9кВт – это 12кВт. Это позволит учесть возможные теплопотери и быстрее нагреть воду до требуемой температуры.

Для уличного бассейна все  почти также, только объем бассейна делим пополам. В нашем случае это 13,5 кВт. Двигаемся вперед к большему и получаем 15кВт. Все просто.

Теплообменники.

Для подогрева воды используют водо-водяные теплообменники. Теплообменник это все та же колба, только отверстий в ней 4, и 2 независимых контура. По одному контуру, собственно через колбу, движется вода из бассейна, по другому, расположенному в корпусе теплообменника в виде спирали или трубок, движется теплоноситель от котла, нагретый до 90С. Поток воды, пересекаясь с горячей спиралью контура теплоносителя, постепенно нагревается до определенной температуры.

Для того, чтобы пластиковые трубы обвязки бассейна, подсоединенные к теплообменнику не перегрелись из за остановки насоса фильтровальной установки, на теплообменник устанавливают дополнительное оборудование. Это циркуляционный насос и электромагнитный клапан.

Циркуляционный насос устанавливается на выходе теплоносителя из теплообменника, на «обратке», а электромагнитный клапан на входе теплоносителя, на «подаче».

Управляет работой этой системы нагрева воды блок управления фильтрацией. Если температура воды понизилась, то открывается электромагнитный клапан, включается циркуляционный насос и теплоноситель движется через теплообменник.

Как только вода нагрелась, циркуляционный насос отключается, клапан закрывается, теплоноситель останавливается. Температурный датчик может устанавливаться прямо в теплообменник, или отдельно в трубную обвязку до теплообменника.

Расчет теплообменника.

Расчет теплообменника так же упростим. Для бассейна в помещении возьмем мощность теплообменника равной 3/4 от объема бассейна. Для нашего бассейна это 20,25.

Теплообменники выпускаются тоже довольно стандартные по параметрам. 13,28,40,75,120 кВт.

13кВт не подходит, выбираем следующий за ним — 28 кВт. Для уличного бассейна даже считать ничего не надо. Какой объем, такая и цифра, и движемся в большую сторону для подбора. Для нашего бассейна получаем 28кВт, но это не совсем верно. Потери температуры теплоносителя гораздо вероятнее потерь электричества в электронагревателях, поэтому для компенсации тепловых потерь необходимо выбрать немного больше, хотя бы 40кВт.

Посмотреть оборудование для подогрева воды воды в нашем магазине.

 

---

Похожие статьи:

Новые статьи:

Старые статьи:

---

Подбор системы нагрева воды в бассейне

Температура воды в бассейне, если на неё никак не воздействовать, становится равна температуре окружающего воздуха. Но если температуру воздуха градусов в 17-18 еще можно назвать сносной, то вот для плавания такая температура уже подойдет вряд ли. Именно поэтому в наших северных широтах довольно остро стоит вопрос нагрева воды в бассейне, особенно если он открытый (хотя и в закрытых помещениях, температура воды часто опускается ниже, чем хотелось бы).

Если отбросить субъективное восприятие, существуют регламентированные нормативы температуры для разных типов бассейнов. Для плавательных и спортивных бассейнов стандартом считается температура 24-26 °С, для детских бассейнов норма повышена до 28-30 °С, а в гидромассажных и спа-бассейнах норматив доходит до 32-38 °С. Но чтобы с поддержанием правильной температуры не возникало проблем, нужно подобрать правильное нагревательное оборудование, желательно, еще на этапе проектирования. Данная статья как раз и призвана помочь вам сориентироваться в этом вопросе и выбрать модель подходящих типа и мощности.

Все системы обогрева воды работают по принципу передачи тепла «от горячего к холодному». Различия заключаются в принципе получения тепла для нагрева. В рекурперативных теплообменниках циркулирующая вода, нагреваемая тем или иным способом, передает через стенки тепло, нагревая тем самым воду. Электронагреватели, предсказуемо, нагреваются за счет электроэнергии. Тепло передается воде напрямую от так называемых ТЭН-ов (трубчатых электронагревателей). Рассмотрим каждую из разновидностей подробнее.

Теплообменники

Водно-водяной теплообменник представляет собой колбу, внутри которой находятся 2 контура. В первичном контуре, или контуре нагрева, циркулирует вода из бойлера. По вторичному контуру проходит вода из бассейна. Между контурами происходит теплообмен — вода из бассейна нагревается, а бойлер начинает догревать воду вышедшую из теплообменника. Цикл замкнутый и продолжается до тех пор, пока вода в бассейне не достигнет требуемой температуры.

Нагретая теплообменником вода обратно попадает в бассейн. Время, требующееся для достижения водой требуемой температуры, зависит от мощности нагревателя и от объема бассейна. По достижению заданной температуры нагреватель либо отключается, либо начинает работать в режиме поддержания температуры. Это зависит от настроек.

Водно-водяные теплообменники также принято разделять по типу контура нагрева. Называются они при этом вертикальными и горизонтальными, иллюстрируя своим названием положение в котором их удобнее монтировать.
Горизонтальными теплообменниками называют модели с нагревательным контуром в форме спирали.
У вертикальных теплообменников контур представляет собой пучок тонких трубок, по каждой из которых проходит вода. Наличие большого количества трубок в пучке повышает площадь теплопередачи. Также, некоторые производители предусматривают демонтируемый пучок трубок, что обеспечивает ремонтопригодность теплообменника.
Корпуса теплообменников изготавливаются либо из композитного пластика, либо из нержавеющей стали. Хотя в моделях премиум-класса встречаются и титановые корпуса. Контура нагрева (как горизонтальные, так и вертикальные) изготавливают из нержавеющей стали (обычно AISI316), титана, никеля и купроникеля. Первый вариант отлично подходит по соотношению цены/качества для бассейнов с пресной водой, однако для заполняемых морской водой следует выбрать более дорогие антикоррозийные материалы.

В большинстве случаев, водно-водяные теплообменники станут идеальным решением для подогрева воды. Они сравнительно дешевы и не требуют больших затрат в процессе эксплуатации. Однако, для его работы требуется наличие в доме газового котла. В случае его отсутствия, можно установить электрический котел, однако это дорогое и далеко не всегда оправданное решение.
Еще одной неприятной особенностью является то, что на заявленной мощности теплообменник будет работать только при указанных в тех.паспорте разнице температур первичного и вторичного контура, а также соотношении скоростей жидкости в них. Оценить падение производительности нагревателя, в случае отклонения от паспортных значений, можно по приложенным графикам. (диаграмма А и диаграмма Б)

Для оценки времени работы теплообменника по нагреву бассейна, без учета отклонений от заявленной мощности и потерь тепла, существует эмпирическая формула:
t = 1.16 * V * T / P,
где t — искомое время в часах, V — объем воды бассейна в кубометрах, T — требуемая разница температур в градусах, P — заявленная мощность.
С её помощью можно заранее оценить, сколько времени займет нагрев вашего бассейна теплообменником определенной мощности. И поверьте, процесс этот достаточно долгий. Например, для нагрева воды на 20 °С в бассейне объемом 30 куб.м. посредством теплообменника мощностью 6 кВт, вам потребуется 116 часов. И повторимся, это без учета потерь.
Стоит также помнить, что в комплекте с теплообменником не поставляются необходимые для подключения комплектующие. Так что при покупке потребуется также приобрести комплект обвязки, состоящий из накидных металлопластиковых муфт (для плавного перехода от пластиковых труб к металлическому стержню обогревателя), циркуляционного насоса (если его нет в котле изначально) для перекачки теплоносителя, электромагнитного клапана (для предотвращения самопроизвольной циркуляции), и, при необходимости терморегулятора.

Солнечные коллекторы

Помимо водно-водяных существует еще один тип рекурперативных теплообменников для бассейна. Солнечные батареи представляют собой коллектор, который нагревается под действием солнечных лучей и позволяет использовать это тепло для подогрева воды в бассейне, используя систему тонких трубок.

 

Казалось бы, не нужен газовый котел. Не нужно тратить электричество. Однако, вряд ли подобная система станет удачным решением в наших широтах. Даже в ясный день, при условии соблюдения всех правил эксплуатации, квадратный метр поверхности солнечной

Системы подогрева воды в бассейне, теплообменник для бассейна | расчет мощности теплообменника бассейна

Расчет мощности теплообменника бассейна

Мощность в час определяется в основном требуемым временем нагрева первично залитой холодной воды в бассейн. Обычно принимается интервал в 2-3 дня, исходя из электрического  нагрева в ночное время или круглосуточно от проточного теплообменника. Совокупная мощность необходимого нагревателя рассчитывается по формуле:

Q=V*C*(Tгор-Tхол)/Zчас+Kтип*S 

V-объем чаши в литрах

С-специфическая теплоемкость воды=1,163 W/кгК 

Tгор-требуемая температура воды 

Tхол-температура заливаемой воды (холодной) 

Zчас-необходимое время нагрева в часах 

Ктип-Дополнительный фактор потери тепла за время нагрева воды 

Для крытого бассейна Ктип=120W/мкв 

Открытый бассейн на открытой местности Ктип=750W/мкв 

Открытый бассейн на частично открытой местности 

Ктип=430W/мкв

S-площадь бассейна

Электрические нагреватели

Электрические проточные водонагреватели представляют собой установку для подогрева воды во время её фильтрации в пределах гигиенических норм и норм теплового комфорта. Комплектуется встроенными термостатами.
В комплект нагревателя входят: два термостата для регулирования температуры воды в бассейне (10-40°С) и защиты тенов от перегрева, датчик потока, кронштейн для монтажа. Подключение: 1, 1/2″.
Нагреватели рассчитаны на подключение к трёхфазной электросети переменного тока напряжением 380 В.
Для правильной эксплуатации необходимо комплектовать нагреватель щитком автоматики и блоком защитного отключения оборудования. Степень защиты IP-54!
Щиток автоматики содержит: таймер, автоматы защиты, контактор, индикатор включенного состояния.

Теплообменные водяные нагреватели

Подключенный к контуру отопления Вашего загородного дома с одной стороны и фильтровальной установке с другой , теплообменник нагревает воду в бассейне. Изготовленный из высококачественной стали, он отличается длительным сроком службы и надёжностью в работе. Теплообменники можно разделить на два основных типа-пластинчатые и паянные теплообменники.

Для небольших бассейнов поставляются готовые комплекты, смонтированные на удобном стенде. Теплообменник, циркуляционный насос, устройство блокировки естественной циркуляции, таймер и электронный термостат, установлены в общем корпусе, что обеспечивает простую установку и автоматическое регулирование температуры в бассейне и необходимого времени фильтрации.
Поставляются в напольном и подвесном вариантах.