Басейн у будинку: розрахунок нагрівача

Правильно підібране обладнання для нагріву води в басейні — це виважена початкова інвестиція та економія під час експлуатації. Слабкий нагрівач прогріватиме воду днями і не встигатиме компенсувати тепловтрати. Надто потужний коштуватиме дорожче, а ще частіше вмикатиметься й вимикатиметься, що скорочує його ресурс.

Обираючи спосіб нагріву басейну, враховують можливості місця встановлення, наявність достатньої електричної чи теплової потужності та інші чинники. Пояснюємо, як порахувати потрібну потужність і як обрати тип нагрівача.

Від чого залежить потужність

Кількість тепла для нагріву залежить від розташування басейну, площі дзеркала води та об’єму води. Для відкритого басейну в розрахунок закладають багато видів тепловтрат: передавання тепла ґрунту, підживлення свіжою водою, випромінювання, випаровування, конвекцію. Для критого басейну враховують лише тепловтрати через випаровування, які залежать від температури й вологості повітря та швидкості його руху. У басейні в будинку ці втрати найменші.

Потрібна потужність складається з двох частин:

• початковий нагрів — щоб після наповнення довести всю воду до бажаної температури за прийнятний час;
• підтримання температури — щоб компенсувати постійні тепловтрати і відновлювати температуру після купання чи доливання холодної води.

Формула розрахунку нагрівача

Безліч формул розрахунку тепла для нагріву басейну зведено в таблиці підбору нагрівачів за розмірами басейну та його розташуванням. Але порахувати потужність можна і самостійно.

Формула розрахунку потужності нагрівача: Q = V × 1,163 × (Тб – Тв) / tн + q × S, де Q — потужність нагрівача, Вт; V — об’єм басейну, л; Тб — потрібна температура води; Тв — температура води, якою наповнюють басейн; tн — потрібний час нагріву, год; S — площа дзеркала води, м²; q — тепловтрати: для критого басейну 180 Вт/м², для повністю накритого вуличного — 520 Вт/м², для частково відкритого вуличного — 620 Вт/м², для повністю відкритого вуличного — 1000 Вт/м².

Коефіцієнт 1,163 — це кількість енергії у ват-годинах, потрібна, щоб нагріти 1 літр води на 1 °C.

Приклад для басейну об’ємом 48 м³ із площею дзеркала 32 м², який нагрівають із 10 до 28 °C за 72 години:

Q = 48 000 × 1,163 × (28 – 10) / 72 + 180 × 32 = 19 716 Вт ≈ 20 кВт.

Щоб відновити задану температуру 28 °C після її падіння на 1 °C за 1 годину роботи нагрівача, знадобиться:

Q = 48 000 × 1,163 × (28 – 27) / 1 + 180 × 32 = 61 584 Вт ≈ 61,6 кВт.

Можна взяти середню потужність 40 кВт: тоді первинний прогрів води займе близько 30 годин, а на відновлення температури піде трохи більше часу — близько 1,5 години.

Як прочитати результат

Розрахунок показує, що для первинного прогріву досить близько 20 кВт, а для швидкого відновлення температури потрібно втричі більше. Тому потужність обирають за тим, як ви користуєтеся басейном.

Якщо басейн рідко спускають, а вода постійно тримається на заданій температурі, вистачить потужності для підтримання з невеликим запасом. Якщо важливо швидко повертати температуру після активного купання, беруть потужніший нагрівач або поєднують два джерела тепла: основне працює постійно, а додаткове вмикається, коли треба швидко прогріти воду.

Який нагрівач обрати

• Електронагрівач перетворює електроенергію на тепло один до одного. Він компактний і недорогий у покупці, але найдорожчий у роботі. Доречний для невеликих басейнів, SPA або як додаткове джерело тепла. Великим електронагрівачам потрібна відповідна виділена потужність електромережі.
• Теплообмінник передає воді тепло від котла, теплового насоса будинку чи сонячних колекторів. Він вигідний, якщо джерело тепла має запас потужності. Потужність теплообмінника вказують для певної температури теплоносія — її треба звірити з тим, що реально видає котел.
• Тепловий насос забирає тепло з повітря, ґрунту або води і на кожен кіловат електроенергії віддає кілька кіловат тепла. Ефективність залежить від температури джерела: що холодніше повітря, то нижча віддача. Тому для басейну, яким користуються цілий рік, дивляться характеристики саме за низьких температур.

Розміщення теплового насоса на даху будинку

Особливості підбору теплового насоса

Ці показники варто враховувати під час підбору нагрівача для плавального басейну в будинку, зважаючи на рекомендації виробника.

• Найбільший рекомендований виробником об’єм басейну для моделі має бути не меншим за об’єм вашого басейну.
• Потужність різних моделей порівнюють за однакових умов: виробники вказують її для певної температури повітря і води.
• Повітряний тепловий насос ставлять там, де є вільний приплив повітря і де шум вентилятора нікому не заважатиме, — наприклад, на даху чи в глибині ділянки.
• Через тепловий насос пропускають потрібну йому кількість води, тому на трубопроводі передбачають байпас із кранами для регулювання потоку.

Як зменшити витрати на нагрів

Найбільше тепла басейн втрачає з поверхні води. Накриття — плівка чи жалюзі — суттєво зменшує випаровування і тепловтрати, поки басейном не користуються, а з ними й навантаження на нагрівач та осушувач. Допомагає і правильний клімат у приміщенні: повітря, тепліше за воду на 2–3 °C, стримує випаровування. Докладніше про це — у статті «Басейн у будинку: клімат приміщення».