Toplotne črpalke so zagotovo eden najboljših izumov na področju ogrevalnih sistemov. Dobesedno omogoča, da se dejansko brez energije izvleče neposredno iz zraka, pa tudi iz kopnega ali vode. Če uporabljate toplotno črpalko za bazen, se lahko stroški ogrevanja vode bistveno zmanjšajo.
Povedali vam bomo, kako izbrati optimalni model uporabe »zelene« energije za pridobivanje toplote, ki ogreva vodo. Članek, ki je članku predložen, podrobno opisuje načelo sistema. Z nami se boste naučili, kako namestiti enoto, kako jo pravilno uporabljati v življenjskih pogojih.
Kako deluje takšna črpalka?
Energija je povsod, tudi v tistih objektih, ki se nam zdijo izjemno hladni. Samo ta energija ima nizek potencial. Toplotne črpalke ga lahko izločijo iz okolja in pretvorijo v energijo z velikim potencialom. V tem stanju se lahko toplotna energija uporablja za ogrevanje.
Toplotne črpalke, kot tudi hladilniki, delujejo po načelu Carnot. Hladilnik premakne toplotno energijo iz komore v okolico, da ustvari učinek hlajenja, nato toplotna črpalka deluje v nasprotni smeri.
Aktivna uporaba toplotnih črpalk za temperaturno obdelavo vode v bazenu zaradi nižjih stroškov energije in zadostne učinkovitosti za ogrevanje vode 
V sistemih za razporeditev bazenov so toplotne črpalke nameščene po peščenih filtrih, tako da se ogrevana voda ne ohlaja pri prehodu skozi druge naprave, preden se napajajo v bazen. 
Na področju opreme za bazene so najpogostejše toplotne črpalke zrak / voda. Industrija ponuja že pripravljene možnosti za priključitev na enofazna in trifazna omrežja. 
Vendar pa se pri tehnični opremi zasebnih bazenov uporabljajo tudi drugi sistemi toplotnih črpalk z zajemom toplote iz podzemne vode ali kamenja. 
Najpogosteje se toplotne črpalke uporabljajo za ureditev odprtih stacionarnih in začasnih umetnih rezervoarjev. 
Toplotne črpalke odlično opravijo pripravo vode za notranje bazene, še posebej, če obstajajo težave z dobavo električne energije. 
Da bi zmanjšali obremenitev toplotne črpalke, jo dopolnjujejo druga alternativna sredstva: sončni kolektorji ali kolektorji 
Notranji začasni in stacionarni paviljoni za poletne bazene, letala, platnene strehe itd., Ki prekrivajo posodo, bodo znatno zmanjšali porabo toplote.
Tak sistem je sestavljen iz dveh glavnih delov - zunanjih in notranjih, med katerimi sta kompresor in uparjalnik. Hladilna tekočina kroži skozi sistem cevi, ki so zunaj. Hkrati absorbira energijo, razpršeno v zemlji, v vodi ali v zraku, odvisno od vrste črpalke.
Nato hladilno sredstvo prehaja skozi komoro uparjalnika, napolnjeno s hladilnim sredstvom (običajno freon). Hladilno sredstvo vre pri zelo nizki temperaturi. Pri segrevanju v stiku s toplotno energijo nizkega potenciala prehaja v plinasto stanje in vstopa v kompresor.
Ta diagram jasno prikazuje napravo in princip delovanja toplotne črpalke, ki zbira toploto z nizkim potencialom iz okolja in jo pretvarja v visoko potencialno toplotno energijo (+)
Tu se plin segreje in premakne v kondenzator. Nato se hladilno sredstvo ohladi, ponovno se vrne v tekoče stanje in toplota, ki jo zbira, vstopi v notranji ogrevalni sistem, t.j. na ogrevalni sistem hiše ali v tem primeru na bazen. Cikel se večkrat ponovi.
Seveda bo za delovanje takšnega sistema, in sicer črpalnih enot, potreben del električne energije, brez dostopa do katerega sistem ne bo mogel delati.
Količina električne energije, ki jo zahteva toplotna črpalka, pa je približno štirikrat manjša od stroškov neposrednega ogrevanja vode z električnim grelnikom. S porabo manj kot 2, 5 kW moči za delovanje električne energije lahko toplotna črpalka proizvede več kot 10 kW toplotne energije.
Kako izbrati ustrezen sistem?
Zaradi konstrukcijskih lastnosti toplotne črpalke je bolj odporna na učinke visoke vlažnosti kot kateri koli drug sistem za ogrevanje vode. Vendar pa morate izbrati vrsto toplotne črpalke, tj. določiti vir nizke potencialne toplotne energije.
Bolj ko je temperatura okolice stabilnejša, toplotna črpalka učinkoviteje deluje. Zemljišče se v tem pogledu obravnava kot najboljša možnost, toda praktično izvajanje zahteva izpolnitev številnih ne zelo enostavnih pogojev.
Ta tabela vam omogoča, da določite moč toplotne črpalke za bazen. Izračuni so izdelani ob upoštevanju prisotnosti zaščitnega premaza od sonca (+)
Potrebovali boste prostorno parcelo in obsežna zemeljska dela. Cevi, skozi katere kroži voda, morajo biti nameščene v debelini tal, zato ni vedno mogoče in priročno izpolniti to zahtevo. Toplotne črpalke zemlja / voda se redko uporabljajo za plavalne bazene.
Toplotno črpalko za vodo je nekoliko lažje urediti, saj se voda uporablja kot vir energije. Najboljša možnost - v bližini rezervoarja: ribnik, jezero, reka itd.
Vsi lastniki zemljišč nimajo dostopa do teh virov. Bolj dostopna rešitev problema je spuščanje vodovodnih cevi v vodnjak ali vodnjak. To pomeni, da boste na lokaciji morda morali zgraditi dodaten vir vode.
Za namestitev toplotne črpalke, ki porablja energijo, razpršeno v zračnih masah, bo potrebno manj časa in napora. Za organizacijo intenzivne izmenjave zraka uporabite močne ventilatorje. Niti ne polagajte cevi v zemljo, niti vrtajte nove vrtine.
Toplotne črpalke zrak / voda vam omogočajo, da v bazenu segrejete veliko vode z minimalno električno energijo
Seveda je lahko učinkovitost ogrevanja z zračno toplotno črpalko nekoliko nižja kot pri uporabi takšnih stabilnih virov energije, kot so kopno ali voda. Za uporabo v sezoni od pomladi do jeseni in ne skozi celo leto se ta model odlično prilega. Večina bazenov na območjih, ki se uporabljajo v tem obdobju.
Toplotna črpalka se lahko uporablja tudi v povezavi z drugimi sistemi ogrevanja, na primer z električnim ogrevanjem. Za ogrevanje doma so taki modeli včasih kombinirani s plinskim ali električnim kotlom. To je še posebej primerno na območjih s surovo klimo, saj je, ko je temperatura zraka pod -20 stopinj, učinkovitost toplotnih črpalk močno zmanjšana.
Značilnost katerega koli industrijskega modela toplotne črpalke - visoka cena. Stroške lahko zmanjšate, če sami izdelate takšno napravo. To ni pretežka naloga, mnogi obrtniki so jo uspešno obvladali. Toda industrijski modeli so bolj zanesljivi, učinkovitejši in lažji za upravljanje.
Po ocenah se visoki stroški industrijskega modela toplotne črpalke izplačajo v prvih nekaj letih delovanja, včasih pa v samo nekaj mesecih. Zelo pomembno je, da izberete model, katerega moč bo natančno ustrezala potrebam objekta v toploti.
Toplotna izguba objekta
Da bi izbrali pravo toplotno črpalko za električno energijo, je treba določiti toplotne izgube bazena, v katerem bo naprava nameščena.
V primeru skupine je treba upoštevati:
- kraj, kjer se nahaja bazen;
- razpoložljivost in stopnja zanesljivosti združenja;
- prostornina kopalne posode;
- začetna temperatura vode;
- optimalna temperatura kopalne vode;
- prisotnost dodatnih dejavnikov, ki vplivajo na spremembo temperature vode: ogrevanje zraka v pokriti zgradbi, klimatizacija itd.
Za izračun toplotne izgube konstrukcije nekateri strokovnjaki priporočajo uporabo metodologije, opisane v DBN B.2.5-67: 2013. Moč črpalke mora biti 30% višja od velikosti toplotne izgube bazena.
Ta shema vam omogoča, da dobite idejo o možni izgubi toplote v bazenu, odvisno od vpliva zunanjih dejavnikov. Čim manjše so te izgube, tem bolje bo toplotna črpalka delovala.
Ti izračuni so precej specifični, bolje jih je zaupati specialistu. Koristne nasvete lahko dobite pri izkušenih strokovnjakih, ki se ukvarjajo s proizvodnjo ali prodajo toplotnih črpalk. Koristne pri izbiri toplotne črpalke bodo tudi informacije o zmogljivosti izmenjevalnika toplote.
Pri izbiri toplotne črpalke zračnega vira za predgrevanje bazenske vode je treba upoštevati številne dejavnike, ki vplivajo na stopnjo toplotne izgube zgradbe, na primer prisotnost ali odsotnost zatočišča.
Ta kazalnik odraža porabo toplotne energije za ogrevanje bazenske vode za določeno časovno obdobje.
V poenostavljeni obliki lahko formula izgleda takole:
P = 1, 16 X ΔT / t X V (kW)
Kje?
- 1.16 je korekcijski faktor izgube toplote;
- ΔT je število stopinj, ki ločujejo začetno in končno temperaturo vode v bazenu, ºС;
- t je čas delovanja naprave, dokler ni dosežena zahtevana temperatura vode, ura;
- V je volumen posode za kopanje, mladiča. m
Seveda ta formula ne upošteva številnih dejavnikov, kot so učinek ogrevanja v notranjem bazenu, prisotnost klimatske naprave, prisotnost izolacije itd.
Toda pri izbiri primernega modela toplotne črpalke je lahko tak izračun zelo koristen. Pri izračunih je koristno upoštevati, da je optimalna temperatura za notranji bazen 28 stopinj, temperatura vode pa 24 stopinj.
Pomembne točke pri izbiri črpalke
Če izberete primerno toplotno črpalko, vas ne sme voditi le njena moč. Pomembni so tudi drugi dejavniki. Na primer, to so dimenzije črpalke, ki spominja na veliko kovinsko škatlo.
Mesto namestitve je običajno izbrano vnaprej, pri tem pa se prepričajte, da bo izbrani model prosto stajal tam, hkrati pa pustite dovolj prostora za osebo, ki bo namestila in vzdrževala napravo.
Manjša je razlika med zunanjo temperaturo zraka in temperaturo vode v bazenu, večji učinek bo imela uporaba toplotne črpalke in višja bo njena zmogljivost.
Samodejni nadzor nekaterih modelov vam omogoča, da spremenite delovanje črpalke, pri čemer upoštevate ne le zunanjo temperaturo, temveč tudi hitrost hladilne vode v bazenu, kot tudi sposobnost stavbe (v primeru notranjega bazena), da se ogreje.
Med delovanjem toplotna črpalka vibrira in povzroča hrup. Manj hrupa na mestu, tem bolje. Pred nakupom morate najti način za oceno ravni hrupa, ki ga oddajajo različni modeli toplotnih črpalk.
Razpoložljivost avtomatske krmilne enote lahko bistveno vpliva na stroške enote. Če sredstva omogočajo, ne opustite tega sodobnega in priročnega dodatka. Prvič, avtomatizacija povečuje udobje med uporabo opreme, saj ni treba nenehno motiti, da jo vklopite, prilagodite, izklopite itd.
Sistem avtomatskega krmiljenja sodobnih toplotnih črpalk olajša delovanje naprave, poveča učinkovitost in podaljša življenjsko dobo naprave.
Drugič, delovanje naprave v avtomatskem načinu bistveno poveča njeno življenjsko dobo, tj. življenjska doba. Vendar so še vedno možne okvare. Da bi zmanjšali težave, povezane z delovanjem toplotne črpalke, vam bo pomagala razpoložljivost pravilno izvedenih dokumentov za garancijski servis naprave.
Vendar pa prisotnost uradnega obrazca s pečatom ni dovolj. Včasih so prodajalci skromno tiho glede dejstva, da garancijsko popravilo opravlja samo specializirano podjetje, ki se nahaja sto kilometrov od mesta namestitve opreme.
Prav tako se je zgodilo, da je bilo treba za popravilo napravo poslati v tujino. Takšna garancija je izjemno neprimerna, saj od lastnika zahteva cel mesec.
Obrtniki, ki lahko zlahka popravijo gospodinjske aparate, bi morali vnaprej preučiti značilnosti naprave izbranega modela in dostop do rezervnih delov. Če potrebni deli niso na voljo v bližini, jih je treba posebej naročiti, plačati za dolgoročno dostavo itd. Premišljeno pomaga preprečiti takšne težave.
Pomembno merilo pri izbiri toplotne črpalke za pripravo vode v bazenu je vrsta namestitve rezervoarja: tla ali zakopana v zemljo. Najprej potrebujete močnejši sistem 
Pomemben dejavnik pri izbiri opreme je količina vode, ki jo bo ogreval sistem toplotne črpalke 
Večina modelov toplotnih črpalk zrak / voda je namenjena za obdelavo vode v bazenih do 10.000 litrov. Če je skleda večja, je potreben individualni izračun. 
Za toplotne črpalke za opremljanje bazenov je značilna izredno enostavna regulacija. Modeli so dopolnjeni s temperaturnimi senzorji, zasloni, vgrajenimi termostati
Če se cena tovarniško izdelane toplotne črpalke zdi visoka kot visoka, jo lahko sestavite sami. Način izdelave iz skoraj odpadnih materialov je naveden v izdelku, ki ga priporočamo.
Značilnosti montaže naprave
Vrstni red priključitve toplotne črpalke za bazen je odvisen od posameznega modela. Zato morate pred začetkom dela skrbno preučiti navodila proizvajalca in natančno upoštevati zahteve in priporočila, ki so v njem navedena. Običajno se industrijski modeli dobavljajo že sestavljeni in s kompletom komponent, potrebnih za vgradnjo.
Shema priključitve toplotne črpalke na bazen:1 - Toplotna črpalka za bazen
2 - Naprava za daljinsko upravljanje
3 - Čista voda za bazen
4 - Obtočna črpalka
5 - Bypass (obvodni kanal) in krmilni ventili
6 - Cev za dovod vode v bazen
7 - Filter
Med povezavo boste morali namestiti par cevi, kot tudi zagotoviti napajanje. Grelec je vgrajen v sistem za vzdrževanje bazena tako, da je nameščen za filtracijskim sistemom in pred klorinatorjem.
Kot je prikazano na tej sliki, je treba toplotno črpalko priključiti po vodnem filtru, vendar pred napravo za njeno kloriranje
Zelo pomembno je izbrati pravo mesto za namestitev opreme. Običajno je toplotna črpalka zrak-voda enota impresivne velikosti, ki spominja na zunanjo enoto split sistema klimatske naprave.
Če želite namestiti zračno toplotno črpalko, morate izbrati dovolj prostoren prostor, ki ga je treba zaščititi pred zunanjimi dejavniki, na primer s krošnjami
Prostor za namestitev take opreme mora izpolnjevati naslednje zahteve:
- dobro prezračevanje;
- nobenih ovir za gibanje zračnih mas;
- oddaljenost od odprtega ognja in drugih virov toplote;
- zaščita pred zunanjimi okoljskimi dejavniki: padavine, odpadki, ki padajo od zgoraj, itd .;
- razpoložljivost za vzdrževanje in potrebna popravila.
Najpogosteje je toplotna črpalka nameščena pod baldahinom. Zaradi dodatne zaščite lahko namestite par stranskih sten, vendar ne smejo motiti pretoka zraka, ki ga pihajo ventilatorji.
Črpalka je nameščena na kovinski okvir, osnova pa mora biti strogo vodoravna. Tako boste zmanjšali težave, kot so vibracije in hrup med delovanjem naprave, ter zaščitili napravo pred poškodbami.
Zračna toplotna črpalka mora biti nameščena na trdno in strogo vodoravno podlago. To bo zmanjšalo vibracije pri delu in zmanjšalo količino hrupa.
Pri vgradnji toplotne črpalke in priključitvi na sistem je pomembno zagotoviti, da so vsi njeni elementi čisti. Ne škoduje preverjanju notranje površine cevi, s katero je povezava izvedena.
Vse spoje cevi, skozi katere kroži voda, je treba skrbno zatesniti in preveriti, ali pušča. Da se vibracije toplotne črpalke med delovanjem ne prenesejo na preostali del sistema, je smiselno upoštevati možnost priključitve s prilagodljivimi cevmi.
Napajanje toplotne črpalke bo zahtevalo posebno pozornost. V celoti mora biti v skladu s pravili za vgradnjo električne opreme, ob upoštevanju vseh zahtev glede požarne varnosti.
V bližini bazena je običajno visoka stopnja vlažnosti in verjetnost električnega stika z vodo se znatno poveča. Zato je treba vse dele električnih kontaktov skrbno izolirati, dodatno jih zaščititi pred morebitnim stikom z vlago.
V shemi priključitve toplotne črpalke na električno napajanje je nujno vključiti odklopnike, ki so opremljeni s senzorji, ki reagirajo na povečanje temperature. Potrebne bodo tudi zaščitne naprave, ki preprečujejo uhajanje toka.
Vse prevodne vozlišča morajo biti brezhibno ozemljena. Za priključitev kablov, tako napajalnega kot krmilnega, boste potrebovali posebne priključne sponke. В инструкции производителя обычно указано необходимое сечение электрокабелей, через которые можно выполнять подключение оборудования к электропитанию.
Этих данных необходимо придерживаться. Сечение кабеля может быть больше рекомендованного, но никак не меньше.
Установка теплового насоса для подогрева воды в бассейне производится в соответствии с рекомендациями производителя. Обычно его устанавливают после системы очистки воды, но перед устройством хлорирования, если оно имеется
Самодельный тепловой насос – реально ли?
Если изготовить тепловой насос самостоятельно, можно значительно сэкономить, но эффективность таких устройств несколько ниже, чем у моделей промышленного изготовления. Сначала изготавливают отдельные элементы насоса, затем их соединяют в общую систему. Испаритель можно сделать из большого пластикового бака. Внутри устанавливают медный змеевик.
Для изготовления змеевика трубу из меди можно аккуратно намотать на газовый баллон или другой подходящий цилиндрический предмет, чтобы придать ей нужную форму. Таким же образом делают еще один змеевик – для испарителя. Этот элемент помещают внутри еще одного бака, на этот раз металлического, понадобятся сварочные работы.
Компрессор просто покупают или снимают с другого устройства, например, со сломанного кондиционера. Когда эти три устройства готовы, их соединяют в общую систему. Затем компрессор заправляют хладагентом. Остается соединить испаритель с вентилятором, который нагнетает воздух, а конденсатор – к системе подогрева воды в бассейне.
Значительно сложнее в устройстве тепловой насос типа вода-вода. Для его сооружения требуется наличие рядом с участком реки или естественного водоема, если их нет, то бурят скважины. Однако если получать энергию из воздуха невозможно по техническим причинам, этот вариант также будет полезен.
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Практический опыт подогрева воды в бассейне с помощью тепловых насосов представлен в следующем видео:
Здесь наглядно продемонстрирован принцип работы воздушного теплового насоса:
На этом видео представлен очень подробный обзор работы и устройства модели теплового насоса типа “воздух-вода”:
Тепловой насос – удобный, эффективный и экологичный способ обогрева бассейна. При правильной эксплуатации стоимость модели окупится очень быстро, а грамотный монтаж существенно увеличит срок службы устройства.
Хотите поделиться полезной информацией по теме статьи? Может, знаете, как сделать тепловой насос для обустройства частного бассейна своими руками? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь своим мнением и тематическими фотоснимками.