ogrzewanie basenu
Po pierwsze: Ważne jest, aby NIE PRZESADZAĆ z temperaturą wody w basenie. Wysoka temperatura wody w basenie może być przyczyną chorób. W podwyższonej temperaturze o wiele szybciej rozwijają się wszelkie drobnoustroje.
Po drugie: Bardzo duże znaczenie mają straty ciepła (np. różnica temperatur pomiędzy wodą a powietrzem, izolacja termiczna basenu od gruntu, powierzchnia basenu itp.). Jeśli temperatura otoczenia będzie wyższa niż temp. wody w basenie, nie będzie strat cieplnych do powietrza. Straty nadal mogą występować do gruntu.
1. Rozwiązanie: wykorzystanie kolektorów bezciśnieniowych wpiętych w obieg pompy filtrującej.
Zalety: najniższy koszt
Wady: Woda jest ogrzewana tylko podczas pracy pompy filtrującej (plus zapas 50l. wody w jednym kolektorze)
Kolektory z serii MK w porównaniu do kolektorów JNSC (oraz innych kolektorów różnych producentów opartych o heat-pipe) są wykonane w całości ze stali nierdzewnej. Również wymiennik ciepła w magistrali zbiorczej u góry kolektora jest wewnątrz ze stali nierdzewnej oraz ma większą średnicę przyłączy (1 cal), co umożliwi większy przepływ wody.
Można przez taki kolektor przepuścić bezpośrednio chlorowaną wodę basenową (nie trzeba budować skomplikowanych wymienników ciepła oraz zamkniętych układów pracujących pod ciśnieniem na roztworze glikolu). Z racji tego, że są to kolektory bezciśnieniowe są dużo tańsze od tych z serii SC (lub innych modeli kolektorów pozostałych producentów).
Powierzchnia czynna absorbera jednego kolektora MK-20 wynosi: 2.48 m2 (moc grzewcza 1,7 - 2,4 kW - oczywiście w zależności od nasłonecznienia)
- Aby podgrzać 1 litr wody o jeden stopień potrzeba 4200J, czyli 0.001166666667 kWh.
- Aby podgrzać 1000 litrów wody o jeden stopień potrzeba 4200kJ, czyli 1.166666667 kWh.
- Stosując urządzenie o mocy 1200W w ciągu 1 godziny jesteśmy w stanie podgrzać 1000 litrów wody o 1 stopień C.
- Jeśli basen zawiera 10 000 litrów wody (10 m3). Aby ją podgrzać o 1 stopień potrzeba 11,66 kWh, czyli urządzenie o mocy 12kW zagrzeje o 1 stopień w ciągu godziny, natomiast urządzenie o mocy 1200 W zagrzeje o 1 stopień w ciągu 10 godzin.
(powyższe dane są wyliczeniami teoretycznymi, nie uwzględniają sprawności urządzeń oraz strat ciepła)
Przyjmując do wyliczeń, że jedna rura próżniowa kolektora słonecznego ma moc maksymalną 0,12 kW (w Polskich warunkach klimatycznych uwzględniając sprawność urządzenia oraz nasłonecznienie moc maksymalna rury wynosi od 80 do 100W), jeden kolektor słoneczny MK-20 (20 rur prózniowych) przez cały słoneczny dzień wytworzy około 17 - 20 kWh, czyli podgrzeje wodę w basenie 10 000 l. o około 1,5 st.C w ciągu godziny.
Analogicznie:
- dwa takie kolektory (czyli 40 rur próżniowych) podniosą temperaturę o około 3 st. C w ciągu godziny.
- dziesięć takich kolektorów podniesie temperaturę o około 15 st. C. w ciągu godziny itp.
- aby podgrzać 10 000 litrów wody (10 m3) o 1 st. C w ciągu godziny potrzebnych jest około 120 rur próżniowych (12 kW)
- aby podgrzać 5 000 litrów wody (5 m3) o 1 st. C w ciągu godziny potrzebnych jest około 60 rur próżniowych (6kW)
- aby podgrzać 20 000 litrów wody (20 m3) o 1 st. C w ciągu godziny potrzebnych jest około 240 rur próżniowych (24 kW)
Przyjmując teoretycznie nasłonecznienie przez 10 godzin na dobę, wychodzi wynik:
- basen 5 000 litrów wody (5 m3) podgrzany w ciągu dnia o 10 st. C - potrzebujemy około 60 rur próżniowych
- basen 10 000 litrów wody (10 m3) podgrzany w ciągu dnia o 10 st. C - potrzebujemy około 120 rur próżniowych
- basen 20 000 litrów wody (20 m3) podgrzany w ciągu dnia o 10 st. C - potrzebujemy około 240 rur próżniowych
- kolektor 24-rurowy w ciągu dnia podgrzeje basen 20 000 litrów o 1 st. C
- kolektor 24-rurowy w ciągu dnia podgrzeje basen 10 000 litrów o 2 st. C
- kolektor 24-rurowy w ciągu dnia podgrzeje basen 5 000 litrów o 4 st. C
Powyższe wyliczenia są tylko teoretyczne. Rzeczywiste wyniki mogą się różnić nawet o -50%, szczególnie po uwzględnieniu strat ciepła rur połączeniowych oraz basenu (zarówno poprzez powierzchnię jak i ściany boczne)
2. Rozwiązanie: wykorzystanie kolektorów ciśnieniowych (na rurkach heat-pipe) np. z serii SC wpiętych w osobny obieg podłączony do wymiennika ciepła w basenie.
Zalety: Kolektory pracują niezależnie od pompy filtrującej.
Wady: Bardzo wysoki koszt sprzętu. Woda w basenie jest ogrzewana tylko podczas pracy pompy obiegowej (bez żadnego dodatkowego bufora)
Moc grzewcza kolektorów opartych o rurki heat-pipe (niezależnie czy to będą nasze kolektory z serii SC czy kolektory innych producentów) będzie porównywalna z mocą grzewczą kolektorów bezciśnieniowych z serii MK. Jednak dużo wyższy koszt zakupu kolektorów, dodatkowej pompy cyrkulacyjnej oraz wymiennika ciepła w basenie sprawia, że takie rozwiązanie jest najmniej opłacalne. Jedyną zaletą takiego rozwiązania może być możliwość pracy takiego układu na roztworze glikolu, który może pozostać w instalacji w okresie zimowym. Przy zastosowaniu kolektorów bezciśnieniowych pracujących na wodzie będzie konieczność opróżniania ich na zimę z wody.
3. Rozwiązanie: wykorzystanie kompaktowych kolektorów bezciśnieniowych z serii Solaris-L oraz YL.
Zalety: Koszt niewiele wyższy niż w przypadku zastosowania kolektorów MK, spory zapas ciepłej wody, która jest zrzucana do basenu przed kąpielą (co zapobiega stygnięciu)
- Solaris L-230 (kolektor 25-rurowy) w ciągu dnia podgrzeje basen 20 000 litrów o 1 st. C
- Solaris L-230 (kolektor 25-rurowy) w ciągu dnia podgrzeje basen 10 000 litrów o 2 st. C
- Solaris L-230 (kolektor 25-rurowy) w ciągu dnia podgrzeje basen 5 000 litrów o 4 st. C
Powyższe wyliczenia są tylko teoretyczne. Rzeczywiste wyniki mogą się różnić szczególnie po uwzględnieniu strat ciepła basenu (zarówno poprzez powierzchnię jak i ściany boczne). Efekt finalny będzie jednak zdecydowanie lepszy niż przy 1 i 2 rozwiązaniu, ponieważ podgrzewacz słoneczny (zaizolowany zbiornik) ma zdecydowanie mniejsze starty ciepła niż basen.
Poza niewiele wyższym kosztem zakupu urządzeń w porównaniu do pierwszego rozwiązania uzyskujemy szereg innych korzyści:
- spory zmagazynowany bufor ciepłej wody, która nie stygnie w ciągu dnia i jest "zrzucana" do basenu przed kąpielą
- układ nie obciąża stale pompy filtracyjnej (kolektory są opróżniane grawitacyjnie, napełniane raz na dobę za pomocą osobnej pompki lub za pomocą pompy filtracyjnej)
Bilans energetyczny (przy zastosowaniu również kolektora słonecznego 20-rurowego) będzie taki sam jak w pierwszym rozwiązaniu, lecz unikniemy niepotrzebnego stygnięcia wody. Można np. podgrzać wodę w basenie w nocy lub z rana (co będzie niemożliwe w przypadku rozwiązania pierwszego lub drugiego).