Vytápění bazénu tepelným čerpadlem – Blog stránek

Je problematické organizovat efektivní ohřev bazénu kvůli velké oblasti rozptylu tepelné energie. U velké jámy může být instalace elektrického nebo plynového kotle jako ohřívače poměrně nákladným postupem. Podívejme se na energeticky efektivnější variantu ohřevu vody – pomocí tepelného čerpadla, které využívá alternativní zdroje energie.

Tepelná čerpadla pro ohřev bazénu

Tepelná čerpadla pracují na Carnotově cyklu, který využívá nízkopotenciální přírodní energii k výrobě užitečného tepla. Chladivo v okruhu kompresoru odebírá teplo z chladicí kapaliny a následně je kompresorem stlačováno. Vlivem vakua dochází k varu chladiva a přeměně do plynného skupenství, které je doprovázeno uvolňováním tepla, které se následně využívá k ohřevu. Tento princip fungování umožňuje získat až 75–80 % tepla z obnovitelných zdrojů energie, zbývajících 20–25 % tvoří elektřina potřebná k provozu kompresoru a oběhových čerpadel. Instalací tepelného čerpadla tak můžete získat až 4.0–4.5 kW/h tepla se spotřebou pouze 1 kW elektřiny, což je několikanásobně úspornější než plynový nebo elektrický kotel. Kromě toho nabízí systém využívající tepelné čerpadlo jako topení řadu výhod:

• Požární bezpečnost – absence spalovacích procesů při provozu tepelného čerpadla eliminuje nutnost neustálého sledování. Kolektor nevyžaduje samostatnou kotelnu ani specifické podmínky umístění.
• Šetrné k životnímu prostředí – TN nepoužívají uhlíkové palivo, což eliminuje negativní dopad na půdu nebo vodní útvar soukromého pozemku.
• Dlouhá životnost – životnost tepelného čerpadla přesahuje životnost elektrických a plynových kotlů a je v průměru 20-25 let.
• Autonomie – systém ke svému provozu nevyžaduje neustálou údržbu. Celý plán údržby se skládá pouze z roční kontroly vedení a technických kapalin.

Jedinou nevýhodou TN je závislost na elektřině, což může vyžadovat instalaci nouzového generátoru s autostartem pro provoz systému v zimě. V opačném případě, pokud není jednotka delší dobu používána, může externí výměník tepla zamrznout, což bude vyžadovat údržbu pro restart tepelného čerpadla.

Jak vypočítat výkon tepelného čerpadla pro ohřev bazénu?

Přesný odhad lze získat pouze při vývoji projektu. Firmy instalující tepelná čerpadla při výpočtech zohledňují dobu a dobu provozu bazénu, jeho plochu a hloubku a také vnější faktory, které tepelné ztráty ovlivňují. Výpočty navíc obsahují samostatnou analýzu potenciálu dostupných obnovitelných zdrojů energie. Pro nezávislé výpočty můžete použít průměrné hodnoty. Průměrná tepelná ztráta pro jámu o hloubce 1.2–1.8 m na každý 1 m2 vodní plochy je:

• Celoroční bazén – 1.8 kW/h.
• Venkovní na otevřených prostranstvích a bez přístřešku – 0.750 kW/h.
• Venkovní, v blízkosti budov nebo plotu – 0.443 kW/h.
• Bazén umístěný v pavilonu nebo stanu – 0.280 kW/h.
• Vnitřní vany s aktivním ohřevem – 0.150 kW/h

Jak vybrat tepelné čerpadlo pro ohřev bazénu?

K ohřevu vody v bazénu lze využít libovolné tepelné čerpadlo s okruhem ohřevu vody, jako nízkopotenciální teplo lze využít geotermální energii, teplotu vody v jiném vodním tělese nebo atmosférické teplo. Podívejme se na všechny populární systémy.

“půda-voda”

K ohřevu kapaliny se využívá nízkopotenciální geotermální energie. Externí výměník tepla TN je umístěn v zemi v hloubce pod bodem mrazu, nebo je ponořen do hlubinných vrtů či geologických sond. Při horizontálním umístění výměníku je tepelný výkon z 1 m potrubí 25–50 W a při vertikálním umístění 60–90 W. Navíc, čím vyšší je vlhkost půdy, tím více tepla lze získat z výměníku tepla. Externí výměník geotermálního tepelného čerpadla je obvykle umístěn pod jímkou, což umožňuje realizaci projektu s minimálními náklady na výkopové práce a šetří místo na stavbě. Při vertikálním umístění výměníku tepla se v blízkosti bazénu vyvrtá několik vrtů o hloubce 40–80 m.

V průměru je cena geotermálního tepelného čerpadla pro bazén umístěný na letní chatě nebo ve venkovském domě 150 000 rublů. Životnost geotermálního tepelného čerpadla je 20–25 let, vrtané studny lze používat 70–100 let.

“Voda-voda”

Charakteristickým rysem vodního tepelného čerpadla je na rozdíl od systému země-voda s uzavřeným okruhem přímý odběr vody pro externí výměník tepla. Odběr může být proveden z přírodní nádrže nebo podzemního vodního horizontu dostatečného objemu. Při dodávce vody z otevřené nádrže je položena vstupní a odtoková studna, vzdálenost mezi hlavními liniemi není menší než 5 m V případě vertikální instalace jsou vyvrtány 2 nebo více studní a umístěny v různých hloubkách.

Cena geotermálního tepelného čerpadla s příjmem vody z nádrže začíná od 200 000 rublů. Životnost systému je 15–20 let při dodržení plánu údržby externího výměníku tepla.

“vzduch-voda”

Externí výměník tepla je přívodní ventilační systém, který vede atmosférický vzduch přes desku chladiče. Teplo shromážděné radiátorem je předáno do okruhu kompresoru a poté předáno do topného okruhu. Jako chladivo pro vnější okruh se používá vzduch, pro topný systém voda nebo nemrznoucí roztok. Systémy vytápění vzduch-voda jsou ideální pro vytápění malých nebo dětských bazénů, stejně jako pro sezónní možnosti – například pro letní dům. Vzduchové tepelné čerpadlo na rozdíl od geotermálních systémů také není schopno v létě chladit – pouze topit.

Cena vzduchového tepelného čerpadla pro ohřev vody v malém bazénu začíná od 80 000 rublů. Životnost zařízení je 10-12 let.

Jemnosti instalace a provozu: co ještě potřebujete vědět?

Při vlastní instalaci tepelného čerpadla nemusíte brát v úvahu některé nuance, které zvýší dobu návratnosti systému nebo povedou ke snížení jeho životnosti. Do hodnocení by měla být zahrnuta následující doporučení:

1. Pro provoz tepelného čerpadla se spotřebou elektrické energie nad 3.5 kW/h je vhodné připojení do třífázové sítě (380 Voltů). To pomůže vyhnout se přepětí a snížit zatížení domácí sítě.
2. Výkonné tepelné čerpadlo lze použít i k vytápění technických místností nebo krytého pavilonu – k tomu stačí položit samostatný topný okruh a zvětšit plochu vnějšího výměníku.
3. Vzduchová tepelná čerpadla jsou účinnější pro ohřev vody v krytých bazénech nebo vytápění izolovaných místností. U otevřených nebo hlubokých variant se doporučuje volit mezi geotermálními systémy země-voda nebo voda-voda.
4. Většina tepla se ztrácí rozptylem z povrchu vodní hladiny, takže instalace přístřešku nebo výsuvné markýzy může snížit tepelné ztráty. Instalace takové clony ochrání vodu před nečistotami a odpadky a také sníží zatížení tepelného čerpadla a spotřebu energie.
5. Zateplení jímky dále sníží náklady na projekt alternativního vytápění. Instalace tepelně izolační clony snižuje tepelné ztráty stěnami a dnem bazénu, což umožňuje zvolit levnější tepelné čerpadlo s nižším výkonem.
6. Pro urychlení ohřevu bazénů s velkou plochou nebo hlubokou jímkou ​​se doporučuje dodatečně instalovat oběhové čerpadlo pro otáčení vody. Pokud není bazén pravidelně využíván, umožňuje to rychlejší ohřev a také zabraňuje teplotnímu vrstvení, kdy se teplota vody u dna a hladiny liší o 5–7 stupňů.
7. Při výběru průmyslových tepelných čerpadel se spirálovým nebo šroubovým kompresorem může být nutné instalovat další zvukovou izolaci. Čím výkonnější tepelné čerpadlo, tím více hluku instalace produkuje – umístění kolektoru v blízkosti bazénu může být nepříjemné. Pro stabilní provoz tepelného čerpadla je také nutné pravidelně kontrolovat chybový protokol zařízení pro automatické systémy nebo sledovat tlak nemrznoucí směsi a freonu ve výměnících a kompresorovém okruhu.

Často kladené otázky

Podívejme se na nejoblíbenější otázky, které vyvstávají mezi těmi, kteří si přejí nainstalovat alternativní systém vytápění pro svůj dům nebo bazén. Hodnocení často kladených otázek zahrnuje:

Jak dlouho trvá, než se voda v bazénu ohřeje? Kolik hodin denně TN funguje?

Pro první ohřev bazénu na komfortní teplotu se za normu považuje 60–72 hodin nepřetržitého provozu tepelného čerpadla. Pro udržení teploty se tepelné čerpadlo spouští na 2–3 hodiny 2–4krát denně v závislosti na aktuální tepelné ztrátě.

Lze tepelné čerpadlo použít k ohřevu mořské vody?

Na rozdíl od elektrických topných těles je topný okruh topného tělesa chráněn před přímým kontaktem se slanou vodou, což zabraňuje korozi a oxidaci stěn topného vedení. To umožňuje použití tepelného čerpadla k ohřevu vody libovolné tvrdosti a bez ohledu na koncentraci soli.

Jaká je doba návratnosti projektu vytápění bazénu pomocí tepelného čerpadla?

Největší náklady tvoří nákup zařízení, instalace a uvedení do provozu. Tepelná čerpadla vyrobí až 4–4.5 kW/h na každou spotřebovanou kW/h elektřiny, což umožňuje, aby se projekt s geotermálním tepelným čerpadlem splatil za 4–6 let a se vzduchovým tepelným čerpadlem za 2–3 roky. Životnost vzduchového tepelného čerpadla je v průměru 15 let, geotermálního čerpadla 20–25 let. Ohřev vody v bazénu plynovým nebo elektrickým kotlem se naopak prodražuje.

Jsou výměníky tepelného čerpadla náročné na údržbu?

Při správném umístění nevyžadují výměníky tepla zvláštní údržbu – stačí provádět pravidelnou preventivní prohlídku. Náročnost údržby se může zvýšit při použití tepelného čerpadla s otevřeným odběrem vody ze zásobníku – v tomto případě je nutné sledovat chemické složení chladicí kapaliny a stav filtrů. Samotná údržba TN spočívá v doplňování chladicí kapaliny a nemrznoucí kapaliny 1–2x ročně.

Mohu používat TN celoročně?

Ano, můžete, ale účinnost tepelného čerpadla vzduch-voda klesá, když teplota vzduchu klesne na -10 stupňů a spotřeba energie geotermálního systému země-voda se může zvýšit při provozu na chlazení v létě. V zimě je navíc nutné sledovat stav výměníků tepla a zabránit zamrznutí chladicí kapaliny v systému.

Výsledek?

Instalace tepelného čerpadla pro ohřev vody v bazénu je optimálním řešením, které vám umožní získat energeticky účinný zdroj tepla za nízkou cenu. TN jsou schopny pracovat autonomně po dlouhou dobu a jsou mnohonásobně hospodárnější než plynové nebo elektrické topení.
Pro menší bazény, dětské bazény nebo vnitřní bazény můžete zvážit pořízení vzduchového tepelného čerpadla. Tepelné čerpadlo vzduch-voda se snadno instaluje a má rychlou dobu návratnosti a nevyžaduje rozsáhlé výkopové práce.
U hlubokých nebo otevřených bazénů a také u nestandardních tvarových variant se doporučuje instalovat geotermální tepelné čerpadlo z důvodu vyšší účinnosti systému. Tepelná čerpadla typu „země-voda“ nebo „voda-voda“ jsou nenáročná na údržbu a zajišťují efektivní ohřev vody bez ohledu na tepelné ztráty výkopové jámy.
Pro minimalizaci nákladů se při výběru a instalaci tepelného čerpadla doporučuje vyhledat pomoc specializované firmy. Vyhnete se tak riziku nesprávného výběru nebo instalace systému a umožníte získat efektivní ohřívač bazénu, který se plně zaplatí po vyčerpání 20 % zamýšleného zdroje.