Зачем нужны для бассейнов тепловые насосы

Россия – страна большая. И во многих ее регионах лето очень быстро заканчивается, и ночи становятся прохладными. За ночь вода в бассейне остывает. То же самое происходит и тогда, когда приходит облачная погода. Как быть?

Можно, конечно, бассейн нагревать традиционными нагревателями, но это будет дорого. Зато тепловой насос для бассейна является тем самым эффективным и экономичным методом, чтобы нагреть воду до оптимальной температуры.

Данный агрегат хорошо подойдет не только для уличных, но и для крытых бассейнов. Он тоже работает от электрической сети, но более экономно. И, несмотря на подключение к электропроводам, использование такого насоса для того, чтобы отапливать искусственный водоем, не представляет никакой опасности.

Как работает тепловой насос

Принцип, который положен в основу действия теплового насоса для нагрева бассейна, аналогичен принципу действия холодильника, но с точностью до наоборот. Всем известно, что холодильник отводит тепло из своего корпуса. Однако не всем известно, что это тепло не может просто исчезнуть. Вспомним закон сохранения энергии. Холодильник отводит тепло на конденсатор, расположенный на его задней стенке.

Тепловой насос состоит из теплообменника, компрессора, испарителя. В системе теплового насоса осуществляется циркуляция фреона. Этот газ может перейти в жидкое состояние при комнатных температурах. Во время перехода фазового состояния фреона осуществляется отбор тепла из окружающей среды, а потом циркулирующая вода нагревается в теплообменнике.

Когда тепловой насос работает, то он забирает энергию из низкопотенциальных природных источников. Это происходит так.

Теплообменный блок, который называют испарителем, находится в контакте с низкопотенциальным источником энергии. Он забирает его тепло. Хладагент, который циркулирует по системе трубок, – это обычно фреон. От нагрева он переходит в газообразное состояние.

Газ, который образуется, направляется дальше. Он идет по системе трубок теплового насоса, затем прибывает в компрессор. Нагнетаемое давление приводит к тому, что газ сжимается. Он дополнительно нагревается. В результате происходит увеличение потенциальной энергии.

Затем высокопотенциальный газ уходит в конденсатор теплового насоса. Он становится для конечной среды нагревательным элементом. Тепловая энергия, которая накопилась, высвобождается, чтобы потом перейти на теплоприемник. И опять хладагент конденсируется, переходит в жидкое состояние, а потом уходит во внешний теплообменник. Еще на данном этапе давление, нагнетаемое в конденсаторе, сбрасывается.

Что дает применение теплового насоса

Применение данного принципа для того, чтобы обогревать бассейн, предоставляет возможность экономить немалые средства.

Поскольку у воды очень большая теплоемкость, то для того, чтобы нагреть ее в больших количествах, нужно израсходовать очень много энергии. Применение с данной целью исключительно электричества обходится очень дорого.

Тепловые насосы в свою очередь применяют электричество не для того, чтобы нагревать конечный теплоприемник, а для того, чтобы действовало оборудование. Если сравнивать с разогревом многих тонн воды, то это, конечно, сущие пустяки.

Примерно 80 процентов тепловой энергии, которую вырабатывают тепловые насосы, фактически бесплатные. Ее получают из внешней природной среды. Отношение электроэнергии, которая затрачена на функционирование теплонасоса, к тепловой энергии, которая выработана им, составляет примерно 1 к 5.

Критерии подбора теплового насоса

У каждого типа насоса свои правила, как монтировать контур. Для насосов грунт-вода, например, нужно проложить горизонтальные или вертикальные трубы. В любом случае трубы кладут на глубине, которая составляет минимум 2-3 метра. Это так называемая глубина промерзания. Имейте в виду, что сверху нельзя сажать деревья, если у них мощная корневая система.

Насосы вода-вода применяют энергию водоемов. Данный насосы – это вариант, который сулит немалую выгоду. Ведь он не нуждается в земляных работах, как предыдущий тип оборудования.

В данных системах также необходимо укладывать трубы на глубину промерзания, то есть на 2-3 метра. От водоема до бассейна расстояние не должно превышать сто метров.

Системы воздух-вода не нуждаются в сложных трубопроводах. Их очень просто устанавливать. Однако эффективность насосов воздух-вода не велика. Ведь они извлекают тепловую энергию из воздуха. Они зависят от его температуры в конкретный период времени.

Если вы выбираете тепловой насос воздух-вода, то обязательно учитывайте:

- место, где установлен насос (солнце или тень);
- среднестатистическую температуру воздуха;
- объем бассейна;
- тип бассейна (открытый или закрытый).

С учетом взаимодействия с окружающей средой существует три вида тепловых насосов: грунт-вода, вода-вода, воздух-вода.

Тепловые насосы системы воздух-вода

Эта разновидность теплонасосов самая простая. У нее самая низкая эффективность.

Внешний блок – это корпус с испарителем, который имеет систему принудительного нагнетания воздуха. Вентилятор гонит воздух к системе каналов с фреоном. А потом происходит процесс теплопередачи.

Тепловые насосы системы вода-вода

Такие агрегаты более эффективны по сравнению с воздушными тепловыми насосами, поскольку вода, которая применяется как источник тепла, всегда имеет положительную температуру. Вот почему теплообменник систем вода-вода нужно погружать на дно водоема так, чтобы он был ниже уровня его замерзания.

Эффективность таких агрегатов можно сопоставить с системами грунт-вода. Однако в монтаже они проще.

Для того чтобы их установить, не нужно бурить скважины. Нужен только водоем, который не промерзает до самого дна. Источником тепла могут быть также грунтовые воды. Но тогда потребуются земельные работы.

В применении данных установок есть некоторый риск. В перспективе не исключено, что водоем пересохнет. Он также может так обмелеть, что с наступлением зимы будет промерзать до самого дна. А грунтовые воды могут уйти, и тогда – никакой эффективности тепловых насосов системы вода-вода.

Тепловые насосы системы грунт-вода

Такие теплонасосы еще называют геотермальными, поскольку источник тепловой энергии для них – грунт.

Они более эффективны, чем воздушные тепловые насосы, поскольку у них система аналогична системам вода-вода. Процесс теплообмена в данных системах осуществляется ниже уровня замерзания грунта.

У этих агрегатов самый сложный монтаж, чего не скажешь про другие тепловые насосы. Чтобы установить их, нужна спецтехника, чтобы бурить скважины. Отсюда дополнительные расходы. Зато эти системы самые надежные.

Источник тепла, применяемый системами грунт-вода, всегда положительной температуры. Несмотря на это, эффективность теплообмена варьируется. Она зависит преимущественно от того, каковы показатели теплоотдачи грунтов.

Лучше всего в данном случае подойдут твердые каменные породы. И наоборот, наименее эффективен песок и подобные сухие грунты.

Специфика монтажа теплового насоса для бассейна

Монтаж теплового насоса имеет свои особенности. И они первым делом зависят от того, какова его конструкция.

При монтаже систем вода-вода и грунт-вода обязательно понадобится бригада специалистов. Устанавливать насосы системы воздух-вода проще. Такую работу можно сделать самому.

Обычно к комплекту поставки агрегата прилагаются инструкции по сборке. Каждый элемент воздушного теплового насоса монтируется на открытые поверхности. Заглубления не нужны. Монтаж такой системы предусматривает, что будут установлены комплектные блоки и объединены в единую сеть с помощью трубопроводов и электрических кабелей.

Поскольку отапливаемый объект – водный, то в районе, где он расположен, высокая влажность. Этот фактор нужно учитывать при работе по устройству системы электроснабжения насоса.

Вот почему все области электрических контактов необходимо тщательно сделать изоляцию. А еще каждый блок конструкции, который проводит ток, нужно заземлить.