Tepelné čerpadlo pre bazén: kritériá výberu a pravidlá inštalácie

Tepelné čerpadlá sú nepochybne jedným z najlepších vynálezov v oblasti vykurovacích systémov.Doslova umožňuje získavať prakticky voľnú energiu priamo zo vzduchu, ako aj zo zeme či vody. Ak použijete bazénové tepelné čerpadlo, náklady na ohrev vody sa môžu výrazne znížiť.

Povieme vám, ako vybrať optimálny model na využitie „zelenej“ energie na výrobu tepla na ohrev vody. Článok predložený na preskúmanie podrobne popisuje princíp fungovania systému. Tu sa dozviete, ako jednotku nainštalovať a ako ju správne prevádzkovať v domácom prostredí.

Ako toto čerpadlo funguje?

Energia je všade, aj v tých predmetoch, ktoré sa nám zdajú výnimočne chladné. Táto energia má len nízky potenciál. Tepelné čerpadlá vám umožňujú extrahovať ho z prostredia a premeniť ho na energiu s vysokým potenciálom. V tomto stave termálna energia možno použiť na vykurovanie.

Tepelné čerpadlá, podobne ako chladničky, fungujú podľa Carnotovho princípu. Chladnička presúva tepelnú energiu z komory do okolitého priestoru, aby vytvorila chladiaci efekt, zatiaľ čo tepelné čerpadlo pracuje v opačnom smere.

Takýto systém pozostáva z dvoch hlavných častí - vonkajšej a vnútornej, medzi nimi je kompresor a výparník. Chladivo teda cirkuluje cez systém rúrok, ktoré sú umiestnené vonku.Zároveň absorbuje energiu rozptýlenú v hrúbke zeme, vo vode alebo vo vzduchu v závislosti od typu čerpadla.

Chladivo potom prechádza cez výparníkovú komoru naplnenú chladivom (zvyčajne freónom). Chladivo vrie pri veľmi nízkej teplote. Zahrievanie pri kontakte s nízkopotenciálnou tepelnou energiou prechádza do plynného stavu a vstupuje do kompresora.

Táto schéma jasne ukazuje konštrukciu a princíp činnosti tepelného čerpadla, ktoré zbiera nízkopotenciálne teplo z okolia a premieňa ho na vysokopotenciálnu tepelnú energiu (+)

Tu sa plyn ohrieva a presúva do kondenzátora. Chladivo sa potom ochladí, opäť sa vráti do kvapalného stavu a teplo, ktoré nazbieralo, ide do vnútorného vykurovacieho systému, t.j. do vykurovacieho systému domu alebo v tomto prípade bazéna. Cyklus sa mnohokrát opakuje.

Samozrejme, na prevádzku takéhoto systému, konkrétne čerpacích jednotiek, bude potrebné určité množstvo elektriny, bez prístupu, ku ktorému systém nebude môcť fungovať.

Ale množstvo elektrickej energie, ktorú tepelné čerpadlo potrebuje, je asi štyrikrát menšie ako náklady na ohrev vody priamo elektrickým ohrievačom. Pri spotrebe menej ako 2,5 kW výkonu na prevádzku elektrickej energie dokáže tepelné čerpadlo vyrobiť viac ako 10 kW tepelnej energie.

Ako si vybrať správny systém?

Vďaka konštrukčným vlastnostiam tepelného čerpadla je odolnejšie voči vysokej vlhkosti ako ktorýkoľvek iný systém ohrevu vody. Treba si však vybrať ten správny typ tepelného čerpadla, t.j. určiť zdroj nekvalitnej tepelnej energie.

Čím stabilnejšia je okolitá teplota, tým efektívnejšie tepelné čerpadlo funguje. Pozemok sa v tomto smere považuje za najlepšiu možnosť, no praktická realizácia si vyžaduje splnenie množstva nie veľmi jednoduchých podmienok.

Táto tabuľka vám umožňuje určiť výkon vášho bazénového tepelného čerpadla. Výpočty sa urobili s prihliadnutím na prítomnosť ochranného povlaku pred slnkom (+)

Bude potrebný priestranný pozemok a rozsiahle výkopové práce. Rúry, ktorými voda cirkuluje, budú musieť byť umiestnené hlboko v pôde, splnenie tejto požiadavky nie je vždy možné alebo vhodné. Tepelné čerpadlá zem-voda sa pri bazénoch používajú len zriedka.

Vodné tepelné čerpadlo sa inštaluje o niečo jednoduchšie, keďže ako zdroj energie sa používa voda. Najlepšou možnosťou je neďaleká vodná plocha: rybník, jazero, rieka atď.

Nie všetci vlastníci pôdy majú prístup k takýmto zdrojom. Cenovo dostupnejším riešením problému je zníženie vodovodných potrubí do studne alebo studne. To znamená, že na mieste môže byť potrebné vybudovať ďalší zdroj vody.

Na inštaláciu tepelného čerpadla, ktoré spotrebuje energiu rozptýlenú vo vzduchových masách, bude potrebné menej času a úsilia. Na organizáciu intenzívnej výmeny vzduchu sa používajú výkonné ventilátory. Nie je potrebné ukladať potrubie do zeme ani vŕtať novú studňu.

Tepelné čerpadlá vzduch-voda umožňujú ohrievať veľký objem vody v bazéne s minimálnou spotrebou elektrickej energie

Samozrejme, účinnosť vykurovania vzduchového tepelného čerpadla môže byť o niečo nižšia ako pri použití stabilných zdrojov energie, ako je zem alebo voda.Pre využitie počas sezóny od jari do jesene a nie celoročne je však tento model ideálny. Počas tohto obdobia sa využíva väčšina bazénov na stránkach.

Tepelné čerpadlo je možné použiť aj v spojení s inými vykurovacími systémami, ako je elektrické vykurovanie. Na vykurovanie domu sa takéto modely niekedy kombinujú s plynovým alebo elektrickým kotlom. To je obzvlášť vhodné v oblastiach s drsným podnebím, pretože pri teplotách vzduchu pod -20 stupňov sa účinnosť tepelných čerpadiel prudko znižuje.

Charakteristickým znakom každého modelu priemyselného tepelného čerpadla je jeho vysoká cena. Náklady môžete znížiť, ak si takéto zariadenie postavíte sami. Nie je to veľmi náročná úloha, mnohí remeselníci ju úspešne dokončili. Priemyselné modely sú však spoľahlivejšie, efektívnejšie a ľahšie spravovateľné.

Podľa recenzií sa vysoké náklady na model priemyselného tepelného čerpadla vyplácajú počas prvých pár rokov prevádzky a niekedy len za niekoľko mesiacov. V tomto prípade je veľmi dôležité vybrať si model, ktorého výkon bude presne zodpovedať tepelným potrebám zariadenia.

Tepelné straty objektu

Pre výber správneho tepelného čerpadla podľa výkonu je potrebné určiť tepelné straty bazéna, v ktorom bude zariadenie inštalované.

V prípade bazéna zvážte:

• miesto, kde sa nachádza bazén;
• dostupnosť a stupeň spoľahlivosti bazéna;
• objem misky na kúpanie;
• počiatočná teplota vody;
• optimálna teplota vody na plávanie;
• prítomnosť ďalších faktorov ovplyvňujúcich zmeny teploty vody: ohrev vzduchu vo vnútornej budove, klimatizácia atď.

Na výpočet tepelných strát konštrukcie niektorí odborníci odporúčajú použiť metodiku uvedenú v DBN V.2.5-67: 2013. Výkon čerpadla by mal byť o 30 % vyšší ako tepelné straty bazéna.

Tento diagram vám umožňuje získať predstavu o možných tepelných stratách v bazéne v závislosti od vplyvu vonkajších faktorov. Čím menšie sú tieto straty, tým efektívnejšie bude tepelné čerpadlo fungovať.

Tieto výpočty sú dosť špecifické, je lepšie ich zveriť odborníkovi. Užitočné odporúčania možno získať od skúsených špecialistov, ktorí vyrábajú alebo predávajú tepelné čerpadlá. Pri výbere tepelného čerpadla sa vám bude hodiť aj informácia o výkone výmenníka tepla zariadenia.

Pri výbere vzduchového tepelného čerpadla na ohrev bazénovej vody by ste mali brať do úvahy množstvo faktorov, ktoré ovplyvňujú mieru tepelných strát budovy, napríklad prítomnosť alebo neprítomnosť krytu.

Tento ukazovateľ vyjadruje spotrebu tepelnej energie na ohrev vody v bazéne za určité časové obdobie.

V zjednodušenej forme môže vzorec vyzerať takto:

P = 1,16 x ΔT/t x V (kW)

Kde:

• 1,16 – korekčný faktor pre tepelné straty;
• ΔT – počet stupňov oddeľujúcich počiatočnú a konečnú teplotu vody v bazéne, ºС;
• t – doba prevádzky zariadenia do dosiahnutia požadovanej teploty vody, hodina;
• V – objem kúpacej misy, metre kubické. m.

Tento vzorec samozrejme nezohľadňuje množstvo faktorov ako vplyv vykurovania vo vnútornom bazéne, prítomnosť klimatizácie, prítomnosť izolácie atď.

No pri výbere vhodného modelu tepelného čerpadla môže byť takýto výpočet veľmi užitočný.Pri výpočtoch je užitočné vziať do úvahy, že optimálna teplota vzduchu pre vnútorný bazén je 28 stupňov a teplota vody je 24 stupňov.

Dôležité body pri výbere čerpadla

Pri výbere vhodného tepelného čerpadla by ste sa mali zamerať nielen na jeho výkon. Dôležité sú aj ďalšie faktory. Ide napríklad o rozmery pumpy, ktorá pripomína veľkú kovovú krabicu.

Miesto inštalácie sa zvyčajne vyberá vopred, mali by ste sa uistiť, že sa tam vybraný model voľne zmestí a zároveň ponechá dostatok miesta pre osobu, ktorá bude zariadenie inštalovať a udržiavať.

Čím menší je rozdiel medzi teplotou vonkajšieho vzduchu a teplotou vody v bazéne, tým efektívnejšie bude využitie tepelného čerpadla a tým vyšší bude jeho výkon.

Automatické ovládanie niektorých modelov umožňuje meniť chod čerpadla s prihliadnutím nielen na vonkajšiu teplotu, ale aj na rýchlosť ochladzovania vody v bazéne, ako aj na schopnosti budovy (ak sme hovoríme o krytom bazéne) na udržanie tepla.

Počas prevádzky tepelné čerpadlo vibruje a vydáva hluk. Čím menej hluku na mieste, tým lepšie. Pred kúpou by ste si mali nájsť spôsob, ako vyhodnotiť hladinu hluku, ktorú produkujú rôzne modely tepelných čerpadiel.

Náklady na jednotku môžu byť výrazne ovplyvnené prítomnosťou automatickej riadiacej jednotky. Ak to finančné prostriedky umožňujú, nemali by ste tento moderný a pohodlný doplnok odmietnuť. Po prvé, automatizácia zvyšuje komfort pri používaní zariadenia, pretože sa nemusíte neustále rozptyľovať pri jeho zapínaní, nastavovaní, vypínaní atď.

Automatický riadiaci systém moderných tepelných čerpadiel uľahčuje obsluhu zariadenia, zvyšuje jeho účinnosť a predlžuje jeho životnosť

Po druhé, prevádzka zariadenia v automatickom režime výrazne zvyšuje jeho životnosť, t.j. život. Ale poruchy sú stále možné. Správne vyplnené záručné dokumenty k zariadeniu pomôžu minimalizovať problémy spojené s prevádzkou tepelného čerpadla.

Mať úradné tlačivo s pečiatkou však nestačí. Niekedy predajcovia skromne mlčia o tom, že záručné opravy vykonáva iba špecializovaný podnik, ktorý sa nachádza sto kilometrov od miesta inštalácie zariadenia.

Stalo sa aj to, že zariadenie bolo potrebné poslať na opravu do zahraničia. Takýto záručný servis je mimoriadne nepohodlný, pretože majiteľovi trvá mesiace času.

Remeselníci, ktorí sú spokojní s jednoduchými opravami domácich spotrebičov, by si mali vopred preštudovať vlastnosti zariadenia vybraného modelu a prístup k náhradným dielom. Ak nie sú potrebné diely dostupné niekde v okolí, budete si ich musieť špeciálne objednať, zaplatiť za dlhé dodacie lehoty atď. opatrnosť pomôže vyhnúť sa takýmto problémom.

Ak sa vám zdajú náklady na továrensky vyrobené tepelné čerpadlo nebetyčné vysoké, môžu byť zostaviť vlastnými rukami. Ako je jednotka skonštruovaná z prakticky odpadových východiskových materiálov je popísaná v článku, ktorý odporúčame.

Funkcie inštalácie zariadenia

Postup pripojenia bazénového tepelného čerpadla závisí od vlastností konkrétneho modelu. Preto by ste si pred začatím práce mali dôkladne preštudovať pokyny výrobcu a prísne dodržiavať požiadavky a odporúčania v nich uvedené. Priemyselné modely sa zvyčajne dodávajú už zmontované a so sadou komponentov potrebných na inštaláciu.

Schéma prevádzky tepelného čerpadla pripojeného k bazénu:
1 — Tepelné čerpadlo pre bazén
2 - Zariadenie na diaľkové ovládanie
3 – Čistá voda pre bazén
4 - Obehové čerpadlo
5 - Obtokový (obtokový kanál) a regulačné ventily
6 - Prívodné potrubie vody z bazéna
7 - Filter

Počas pripojenia budete musieť nainštalovať niekoľko potrubí a tiež zabezpečiť napájanie. Ohrievač je inštalovaný v systéme údržby bazéna tak, že je umiestnený za filtračným systémom a pred chlorátorom.

Ako je znázornené na tomto diagrame, tepelné čerpadlo by malo byť pripojené za vodným filtrom, ale pred chlórovacím zariadením

Je veľmi dôležité vybrať správne miesto na inštaláciu zariadenia. Zvyčajne tepelné čerpadlo vzduch-voda je jednotka pôsobivej veľkosti, ktorá pripomína vonkajšiu jednotku klimatizácie s deleným systémom.

Pre inštaláciu vzduchového tepelného čerpadla je potrebné zvoliť dostatočne priestranné miesto, ktoré by malo byť chránené pred vonkajšími faktormi, napríklad pomocou prístrešku.

Miesto inštalácie takéhoto zariadenia musí spĺňať nasledujúce požiadavky:

• dobré vetranie;
• absencia prekážok pohybu vzdušných hmôt;
• vzdialenosť od otvoreného ohňa a iných zdrojov tepla;
• ochrana pred vonkajšími faktormi prostredia: zrážky, trosky padajúce zhora atď.;
• dostupnosť pre údržbu a potrebné opravy.

Najčastejšie sa tepelné čerpadlo inštaluje pod prístreškom. Pre dodatočnú ochranu môžete nainštalovať niekoľko bočných stien, ale nemali by žiadnym spôsobom zasahovať do prúdenia vzduchu, ktorý je čerpaný ventilátormi.

Čerpadlo je namontované na kovovom ráme, základňa musí byť striktne vodorovná. Tým sa minimalizujú problémy, ako sú vibrácie a hluk počas prevádzky zariadenia, a tiež sa zariadenie ochráni pred poškodením.

Vzduchové tepelné čerpadlo musí byť inštalované na pevnom a striktne vodorovnom podklade. Tým sa znížia vibrácie počas jeho prevádzky a zníži sa množstvo hluku.

Pri inštalácii tepelného čerpadla a jeho pripojení k systému je dôležité dbať na to, aby boli všetky jeho prvky čisté. Nebolo by na škodu skontrolovať vnútorný povrch rúrok použitých na vytvorenie spojenia.

Všetky potrubné spoje, cez ktoré cirkuluje voda, musia byť starostlivo utesnené a musia byť skontrolované, či netesnia. Aby sa vibrácie z tepelného čerpadla počas jeho prevádzky neprenášali do zvyšku systému, má zmysel zvážiť pripojenie pomocou flexibilných hadíc.

Zabezpečenie napájania tepelného čerpadla si bude vyžadovať osobitnú pozornosť. Musí plne spĺňať pravidlá pre inštaláciu elektrických zariadení, berúc do úvahy všetky požiadavky požiarnej bezpečnosti.

V okolí bazéna je zvyčajne vysoká vlhkosť a výrazne sa zvyšuje pravdepodobnosť kontaktu elektrických zariadení s vodou. Preto je potrebné starostlivo izolovať všetky elektrické kontakty a dodatočne ich chrániť pred možným kontaktom s vlhkosťou.

V schéme pripojenia tepelného čerpadla k napájaniu je bezpodmienečne nutné zahrnúť automatické spínače, ktoré sú vybavené snímačmi, ktoré reagujú na zvýšenie teploty. Budete tiež potrebovať ochranné zariadenia, ktoré zabránia úniku prúdu.

Všetky vodivé komponenty musia byť uzemnené. Na pripojenie káblov, napájacích aj ovládacích, budete potrebovať špeciálne svorkovnice. Pokyny výrobcu zvyčajne uvádzajú požadovaný prierez elektrických káblov, cez ktoré je možné zariadenie pripojiť k napájaciemu zdroju.

Tieto údaje sa musia dodržiavať. Prierez kábla môže byť väčší, ako sa odporúča, ale nie menší.

Inštalácia tepelného čerpadla na ohrev bazénovej vody sa vykonáva v súlade s odporúčaniami výrobcu. Zvyčajne sa inštaluje za systém úpravy vody, ale pred chloračné zariadenie, ak je k dispozícii.

Domáce tepelné čerpadlo - je to možné?

Ak si vyrobíte tepelné čerpadlo sami, môžete veľa ušetriť, ale účinnosť takýchto zariadení je o niečo nižšia ako u priemyselne vyrábaných modelov. Najprv sa vyrobia jednotlivé prvky čerpadla, potom sa spoja do spoločného systému. Výparník môže byť vyrobený z veľkej plastovej nádrže. Vo vnútri je nainštalovaná medená cievka.

Na výrobu cievky sa medená rúrka môže opatrne navinúť okolo plynovej fľaše alebo iného vhodného valcového predmetu, aby získala požadovaný tvar. Ďalšia cievka je vyrobená rovnakým spôsobom - pre výparník. Tento prvok je umiestnený vo vnútri ďalšej nádrže, tentoraz budú potrebné kovové, zváracie práce.

Kompresor sa jednoducho zakúpi alebo odstráni z iného zariadenia, napríklad z rozbitej klimatizácie. Keď sú tieto tri zariadenia pripravené, zapoja sa do spoločného systému. Kompresor sa potom naplní chladivom. Zostáva len pripojiť výparník k ventilátoru, ktorý vháňa vzduch, a kondenzátor k systému ohrevu vody v bazéne.

Dizajnovo výrazne zložitejšie tepelné čerpadlo voda-voda. Jeho výstavba si vyžaduje prítomnosť rieky alebo prírodnej nádrže v blízkosti miesta, ak neexistujú, vyvŕtajú sa studne. Ak však z technických príčin nie je možné získať energiu zo vzduchu, bude sa hodiť aj táto možnosť.

Závery a užitočné video na túto tému

Praktické skúsenosti s ohrevom bazénovej vody pomocou tepelných čerpadiel prináša nasledovné video:

Princíp činnosti vzduchového tepelného čerpadla je jasne demonštrovaný tu:

Toto video poskytuje veľmi podrobný prehľad fungovania a konštrukcie modelu tepelného čerpadla vzduch-voda:

Tepelné čerpadlo je pohodlný, efektívny a ekologický spôsob ohrevu bazéna. Pri správnom používaní sa náklady na model veľmi rýchlo vrátia a správna inštalácia výrazne zvýši životnosť zariadenia.

Chcete sa podeliť o užitočné informácie k téme tohto článku? Možno viete, ako vyrobiť tepelné čerpadlo na usporiadanie súkromného bazéna vlastnými rukami? Do nižšie uvedeného bloku píšte komentáre, pýtajte sa, zdieľajte svoj názor a tematické fotografie.