Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их видыhttps://media.dom-i-remont.info/2020/03/original_09_02-768x431.jpgТатьяна

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

04.03.2020
18 мин.
Придомовая территория

Владельцы дач или загородных участков стремятся обустроить их так, чтобы обеспечить себе, своей семье и гостям максимальный комфорт. С этой целью там появляются зоны отдыха, беседки, светильники, аккуратные искусственные пруды и бассейны — маленькие, средние либо большие. Независимо от размера любая чаша с водой должна иметь подходящую и постоянную температуру, идеальную для купания людей. Летом вода нагревается естественным образом, однако надеяться на такое «чудо» каждый день довольно легкомысленно, так как погода любит преподносить сюрпризы. Самый лучший способ обеспечить комфортную температуру всегда — подогрев бассейна солнечными батареями. Такие коллекторы будут выполнять свою «миссию» даже в те дни, когда светило прячется за облаками.

Принцип работы солнечных батарей

Уже довольно давно человечество ищет альтернативные источники энергии. И солнце в этом списке пока занимает первое место. С наступлением весны и до поздней осени светило отдает достаточное количество тепловой энергии, которой хватает для подогрева воды, для обогрева помещений. Есть несколько видов таких приборов: они несколько отличаются конструктивно, однако все батареи, «крадущие» бесплатное тепло, работают по одному принципу. Солнечный коллектор — панель, внутри которой находится система из металлических (или других) труб.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

  1. Этот аккумулятор-теплообменник поглощает солнечную энергию. Благодаря накопленному теплу нагревается жидкость, циркулирующая в нем.
  2. Теплая вода, нагретая солнечными лучами, сбрасывается в бассейн, а со дна чаши поступает новая порция жидкости, еще холодная.
  3. Цикл снова повторяется. За непрерывную циркуляцию отвечает насос. Система функционирует без сбоев даже при пасмурной погоде.

Постоянный, всесезонный подогрев бассейна солнечными батареями — способ невозможный. Эти конструкции обеспечить постоянно теплую воду не в состоянии, так как они достаточно эффективны только в жаркую погоду. Однако снизить расходы на обогрев воды можно: для этого в тот период времени (например, с вечера до утра), когда чаша не используется, ее накрывают тентом или другой подобной защитой.

Подогрев бассейна солнечными батареями: плюсы и минусы

Знание всех преимуществ и оценка серьезности недостатков аккумулирующего устройства поможет сделать правильный выбор: либо решиться на «подвиг» и установить оборудование, либо отказаться от этого способа.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

К достоинствам солнечных коллекторов с полным правом относится:

  1. Небольшая цена некоторых моделей, она позволяет обзавестись батареями для бассейна, но не потратить на эти приобретения слишком много средств.
  2. Простота эксплуатации и установки. Подключить аккумулирующую конструкцию довольно легко самостоятельно, особенного ухода она тоже не требует.
  3. Объем нагретой воды. Его можно увеличить, если купить несколько солнечных батарей. Чем больше их количества, тем теплее будет вода. Это условие более важно для больших бассейнов.
  4. Несложность устройства, дающая шанс создать такое оборудование собственными силами, с минимальными затратами.
  5. Возможность получить теплую воду в то время, когда случаются перебои с электричеством.
  6. Шанс плавать в закрытом бассейне даже в холодное время года.
  7. Долговечность, экологичность оборудования.

Недостатки этого альтернативного способа:

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

  • подогрев бассейна солнечными батареями будет эффективен только в жаркие дни, когда на небе нет ни облака;
  • присутствие в системе электронасоса — фактор, предполагающий дополнительные траты на коммунальные услуги;
  • зависимость эффективности солнечных коллекторов от климата в регионе.

Нередко всего один коллектор не может гарантировать качественную работу, однако эта альтернатива чаще и не рассматривается в роли единственного способа получения тепла. Недостатки не так серьезны, чтобы пренебрегать возможностью использовать солнечную энергию. Особенно важно это для тех участков, где с постоянными источниками электричества нередко бывают проблемы.

Что входит в систему для подогрева бассейна?

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Подогрев бассейна солнечными батареями — способ, предполагающий наличие нескольких элементов. К ним относится:

  • коллектор;
  • насос, который обеспечивает непрерывную циркуляцию воды;
  • фильтры для него, они очищают поступающую в коллектор жидкость от мусора;
  • клапаны (автоматический, отводной), благодаря которым подается и отводится вода.

Из бассейна жидкость, проходящая через фильтры, насосом закачивается в систему, состоящую из труб. На входе в этот теплообменник находится датчик, определяющий температуру воды в бассейне. Если она ниже заданного значения, а коллектор уже собрал достаточное количества тепла, то жидкость поступает в теплообменник благодаря отводному клапану, получившему команду направить поток через теплообменник. Точно также, при помощи датчика и насоса, нагретая вода сбрасывается обратно в бассейн. Когда коллектор остывает, жидкость циркулировать перестает.

Виды солнечных коллекторов

Гелиосистемы, предназначенные для искусственных водоемов, отличаются типом конструкции и внутренним устройством. Эти особенности влияют на производительность, а значит, на потенциальную окупаемость оборудования.

Типы конструкций

Все солнечные батареи можно условно разделить на 2 вида: открытые и закрытые.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

  1. Открытые аккумуляторы — это чаще резиновые шланги, намотанные спиралью, которую закрепляют на основании, но не закрывают стеклом. Такие коллекторы просты, однако эффективны эти приборы только в жаркую погоду. По этой причине их используют (часто создав самостоятельно) для подогрева небольших бассейнов.
  2. Закрытые коллекторы. В этом случае теплообменник спрятан за стеклом, которое предотвращает большие теплопотери. Такие конструкции уже могут достаточно эффективно работать в любое время года. Для них главное — ясная, солнечная погода.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Чтобы гарантировать эффективность будущего прибора, сначала надо познакомиться с видами закрытых систем.

Виды теплообменников

Устройство самого аккумулирующего элемента (абсорбера) коллектора — второе различие систем. Бывают солнечные приборы вакуумные (трубчатые), панельные, пирамидальные, гибкие.

Вакуумные

Эти коллекторы — система вакуумных (полых) стеклянных колб. Они могут быть одностенными либо двустенными. Из полости колб выкачан кислород, так как вакуум является идеальным теплоизолятором. В роли теплообменника выступают медные трубы, внутри которых циркулирует теплоноситель — в нашем случае это жидкость. К ним подключен сборный распределитель, его задача — направление теплоносителя в бассейн, или наоборот.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Преимущество вакуумных моделей — высокая эффективность в любую погоду, даже в пасмурные дни, в отопительный сезон. Зимой вакуумные коллекторы, используемые вместе с традиционными источниками тепла, смогут сберечь до 20% тепловой энергии.

Панельные

Это еще один популярный вид, который часто используют для дач и частных домов. Панели состоят из алюминиевого короба, металлической пластины-абсорбера (поглотителя тепла), теплообменника из металлических труб и закаленного стекла, обеспечивающего герметичность оборудования. Пластину располагают вплотную к трубам с циркулирующим теплоносителем, после нагрева вода направляется в бассейн, а ее место занимает холодная.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Такие модели особенно эффективны в солнечную погоду, в холодное время года их КПД снижается. По этой причине панельные водонагреватели рекомендуют покупать для регионов с теплым либо умеренным климатом.

Пирамидальные

Эти конструкции, в отличие от двух предыдущих, применяют только в бытовых условиях. Летом такая установка позволяет нагреть воду в бассейне до 23-25°. Солнечная пирамида состоит из гибкого шланга (диаметр его от 25 до 40 мм), установленного на отражатель. Сверху устройство закрывают стеклом, или оставляют открытым. Конструкцию подключают к насосу и бассейну.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Достоинство небольшой пирамидальной системы — ее компактность, однако подогрев бассейна с помощью таких устройств не слишком популярен. Причина — небольшая теплоэффективность этих мини-пирамид.

Гибкие

Такие конструкции относятся к открытому типу. Это небольшие резиновые (пластиковые) коврики, внутри которых находятся каналы, предназначенные для циркуляции теплоносителя. Все элементы соединены в единую систему, которую подключают к насосу. Данные устройства эффективны в солнечную погоду: они способны быстро нагревать воду и поддерживать необходимую температуру.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Этот вариант можно назвать мобильным, так как систему легко свернуть или разложить на любой поверхности. Размеры этих ковриков зависят лишь от объема бассейна. Насос к ним тоже подбирают индивидуально.

Как выбрать систему подогрева бассейна?

Чтобы приобрести подходящее солнечное оборудование, необходимо корректно определить его мощность, а также общую площадь коллектора. Другие темы для размышлений — количество солнечных дней в тот период, когда будет использоваться бассейн, и потенциальный расход теплой воды для него.

Для того чтобы определить общую площадь солнечной батареи, понадобится:

  • учесть вид резервуара: закрытый или открытый бассейн;
  • подобрать оптимальное место для установки нагревательной системы;
  • выбрать тип солнечного коллектора, найти правильный угол наклона, его ориентированность;
  • обратить внимание на особенности бассейна: на глубину, площадь, объем, тип укрывного материала, цвет покрытия резервуара;
  • определить идеальные температурные значения для местности, необходимую интенсивность подачи подогретой воды.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Для любого бассейна эти расчеты индивидуальны, однако есть и общие правила. При открытых искусственных водоемах площадь батарей должна составлять 70-100% от площади резервуара. Для закрытых конструкций — 50-70%.

Подогрев бассейна солнечными батареями – операция, зависящая от нескольких факторов. Если искусственный водоем предназначается для коммерческого использования, то идеальным вариантом станет покупка вакуумного оборудования: оно даст возможность круглогодичной работы бассейна. О полноценном подогреве с помощью одного солнечного оборудования мечтать не приходится, но такие гелиосистемы смогут компенсировать примерно 40% затрат.

Панельные водонагреватели рекомендуют приобретать, если чашу с водой хозяева планируют использовать только в период купального сезона. В этом случае результат будет достигнут, однако зимой эффективность этих устройств заметно падает.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Пирамидальные или гибкие солнечные коллекторы — хороший вариант для небольших бассейнов открытого типа. Если закрывать емкость на то время суток, когда купаться никто не собирается, то теплопотери можно сократить примерно в 2 раза.

Самодельные солнечные батареи

Многие владельцы оценили возможности и преимущества солнечных коллекторов, но их большой минус — невообразимая цена — иногда отбивает желание делать такие покупки. В этом случае можно попробовать соорудить не слишком сложные модели собственноручно. Они будут выполнять свои обязанности, однако обойдутся дешевле в 2 или 3 раза.

Пирамидальный солнечный коллектор

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Первым делом рассчитывают длину и толщину основного элемента — шланга. Обычная скорость циркуляции воды в подобных системах бассейнов составляет 0,4-0,7 м/с. Такое значение в жаркое время дня может обеспечить метровый шланг, имеющий сечение 25 мм: он гарантирует около 3,5 л горячей воды в час. Объем бассейна и этот показатель берут за основу, занимаясь расчетами длины шланга. Точность в этом случае недостижима, потому что на нагрев воды влияют погодные условия, интенсивность использования водоема, наличие либо отсутствие укрывного материала и т. д.

Для создания пирамиды лучше использовать ПНД трубы, имеющие черный цвет, так как они притягивают солнечную энергию. Самый удобный каркас для них — пирамида, сделанная из бруса. Для ее изготовления потребуется лист фанеры, его площадь — 1м2. Для повышения эффективности самодельного оборудования на основу наклеивают какой-либо фольгированный материал. Затем в центре листа крепят стойку-брус.

Углы с этой вершиной соединяют такими же брусками, обрезанными с торцов под определенным градусом. На получившуюся «подставку» спиралью наматывают трубу, расстояние между витками составляет 15 мм. К элементам деревянной пирамиды трубы крепят хомутами. Концы шланга подсоединяют: на подачу — к насосной системе бассейна, обратку — напрямую к бассейну.

Панельное оборудование

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Максимально близкое расположение солнечной панели к бассейну — способ предотвратить возможные теплопотери, поэтому первый шаг — определение места для гелиоколлектора. Его поверхность должна быть обращена на юг. Лучше ориентироваться на солнце, находящееся на небосводе в полдень.

  1. Выбранный участок подготавливают: расчищают и снимают дернину. Дно устилают геотекстилем, засыпают до уровня земли песком, потом щебнем.
  2. Сверху укладывают твердое покрытие, например, тротуарную плитку. Затем накрывают поверхность гидроизоляционным материалом.
  3. Из бруса (50х50 мм) сколачивают каркас для короба. Снизу к нему крепят фанерный лист. Ребра щита усиливают монтажными уголками. С их же помощью делают выступы, предназначенные для фиксации труб.
  4. Отдельно создают каркас для фиксации панели в наклонном положении. Его устанавливают на подготовленной площадке. Щит крепят к нему тыльной стороной. По его периметру фиксируют рейки с вырезанными пазами под стекло.
  5. Конструкцию красят черной матовой краской. После ее высыхания рядами укладывают такой же (черный) шланг. Расстояние между ними — 45 мм. Для соединения элементов используют фитинги — муфты, уголки. К выступам на щите теплообменник присоединяют хомутами.

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

После окончание операции конструкцию подключают к насосной станции, затем делают пробный запуск. Если все в порядке, и протечек не обнаруживается, то фиксируют стекло (стеклопакет). Его замена — поликарбонат без защитного покрытия от воздействия ультрафиолета. Все зазоры между рамой и материалом заполняют герметиком. Для более комфортного и эффективного использования солнечной батареи систему оснащают автоматикой с датчиками температуры воды.

Как гарантировать эффективность?

Подогрев бассейна солнечными батареями: принцип работы и их виды

Есть несколько рекомендаций, которые помогут «выжать» из «солнечной системы» максимум пользы.

  1. Самое лучшее место для солнечного оборудования — крыша, но для бассейна это не лучший вариант. Если свободного места около водоема нет, то при установке на крыше надо следить, чтобы оборудование было удалено от него на минимально возможное расстояние.
  2. Приобретение одного недорогого коллектора и самостоятельное изготовление второго, аналогичного (по той же схеме), позволит сэкономить средства, но добиться хороших результатов.
  3. Если в течение всего дня участок, предназначенный для коллектора, освещается менее 5 часов, то максимальной отдачи от оборудования ждать нельзя.
  4. Лицевая сторона солнечной батареи должна быть направлена в южную сторону. Допустимое отклонение составляет 45°.
  5. Горизонтальное положение оптимально. Максимальный наклон при вертикальной установке должен быть 30°.
  6. После окончания купального сезона из коллектора обязательно сливают воду.

Подогрев бассейна солнечными батареями — способ рациональный, поэтому рассмотреть этот альтернативный метод получения тепловой энергии можно в любом случае. Самый лучший вариант — покупка заводского оборудования, однако если нет желания переплачивать за него очень приличную сумму, то самостоятельная сборка устройства — другой возможный путь.

Чтобы познакомиться с некоторыми  потенциальными солнечными водонагревателями для бассейна, можно посмотреть это видео:

Была ли статья полезна?
Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!
Теги:
подогрев бассейна солнечными батареями
солнечные коллекторы
Комментарии
Комментариев пока нет
Добавить комментарий
Ваше имя
Ваш комментарий