Принцип работы
Рассмотрим, как работает накопительный водонагреватель электрический. Накопительное водогрейное оборудование электрического типа отличается особым принципом функционирования, основанным на перемещении наиболее горячих водяных слоев вверх, и сдвиге холодной воды, обладающей высокой плотностью, в нижнюю часть резервуара с нагревательными элементами.
Первичное подключение водонагревательного прибора к электрической сети сопровождается включением ТЭНа и подогревом воды до температурного режима, при котором термостатные контакты провоцируют размыкание электрической цепи.
Принцип работы водонагревателя
Процессу инверсии подогретой до заданных показателей воды в подающую магистральную систему препятствует установленное обратное клапанное устройство. Именно благодаря наличию такой арматуры движение водного потока происходит только в одном направлении.
Открывание расходного крана в водоразборной точке вызывает поступление горячей воды к потребителям посредством специального патрубка, что сопровождается снижением показателей давления внутри накопительного резервуара. В результате происходит заполнение водогрейного бака холодной водой из водопроводной системы.
Присутствие на входном патрубке функционального рассекателя не позволяет горячей воде смешиваться с поступающими внутрь водогрейного резервуара холодными водяными потоками. Рассекающее устройство распределяет струю и одновременно снижает скорость её перемещения. Именно по этой причине поток холодной воды равномерно распределяется по самой нижней части водогрейного прибора, что позволяет установленному ТЭНу осуществлять эффективный нагрев.
В штатном режиме снижение температурных показателей воды в резервуаре вызывает замыкание контактов терморегулятора и последующее подключение к электрической сети.
Электронагреватели
Нагреватели бассейна от электричества — это обычные водяные ТЭНы с терморегуляторами повышенных мощностей. Есть они накопительного типа — это когда вода закачивается в бак достаточно большого объема, где установлены нагревательные элементы, и оттуда же она выводится, но уже с гораздо более высокой температурой.
Проточный электронагреватель воды в бассейне
Электронагреватели для бассейнов бывают и проточного типа. Он встраивается в систему водоподготовки бассейна после фильтра. Вода на него подается очищенная, а затем после подогрева поступает в бассейн через форсунки.
Работать электрические нагреватели для бассейнов могут от сети 220 В или 380 В. В большей степени зависит это от мощности. Рассчитывается она следующим образом: для открытых бассейнов на один куб берут 0,5-1 кВт, для закрытых — 0,3-0,5 кВт.
Так как объемы воды большие, то расходы на подогрев — тоже более чем значительные. Греть нужно тонны воды, что требует больших мощностей, и соответственно, больших затрат электроэнергии. Плюс ко всему, не на каждом участке есть возможность дополнительно включать 3-18 кВт электрооборудования. И это кроме всего, что работает в доме, а также оборудования, которое необходимо для обслуживания бассейна, хоть оно (не считая электронагревателя воды) «тянет» немного.
Теплообменник
Простейший водонагреватель для бассейна – это теплообменник. Основой конструкции служит бак, через который протекает горячая жидкость. Подключение происходит к системе отопления или любому проточному водонагревателю. Внутри бака встроен змеевик. Эта деталь и является теплообменником. Через змеевик циркулирует вода из бассейна, прогреваясь от горячей жидкости, находящейся внутри бака.
Зачем нужен такой сложный обогрев бассейна, если воду можно просто прогонять сразу через нагреватель? Можно воспользоваться такой схемой, но существует две проблемы:
- В воде бассейна содержатся мелкие частички хлора и другие примеси. При нагревании на стенках теплообменника они оседают твердым осадком, забивая его.
- Вода в бассейне перенасыщена кислородом, окисляющим металлические стенки теплообменника.
Чтобы дорогой котел или проточный нагреватель не вышли из строя, в системе подогрева обустраивают второй контур. Теплообменник проще и дешевле поменять, если он забьется или появится течь от окисления стенок.
Самодельный теплообменник – это змеевик из труб, подключенных к системе отопления. В маленьком детском бассейне трубопровод прокладывают по принципу системы «теплый пол». Малое количество воды змеевик прогреет быстро, а с большим объемом не справится.
Электрические модели
Вторым по популярности является электронагреватель для бассейна, состоящий из корпуса, ТЭНов и термостата. Приборы бывают двух типов:
- Накопительные. Прибор состоит из большого бака, где вода нагревается от ТЭНов, а оттуда подается в бассейн.
- Проточные. Прибор подключается к водоподготовительной системе бассейна. Перед водонагревателем стоит фильтр, пропускающий очищенную воду, что исключает образование твердых отложений.
В зависимости от мощности приборы подключаются к однофазной и трехфазной сети. При расчете учитывают следующие параметры:
- на 1 м 3 воды открытого бассейна – 1 кВт мощности ТЭНа;
- на 1 м 3 воды закрытого бассейна – 0,5 кВт мощности ТЭНа.
Необходимость нагрева большого количества воды требует использования мощных приборов. Расходы электроэнергии огромные, плюс требуется прокладка отдельной линии проводки.
Как правильно выбрать
Теперь боле подробно обо всем сказанном. Нам нужно собрать все представленные выше преимущества и описанные характеристики приборов в один, что позволит комфортно пользоваться бассейном.
- Во-первых, наиболее важный показатель для нагрева необходимой температуры – это мощность прибора. Как мы уже сказали, она варьируется от 3 до 18 кВт и подбирать ее нужно отталкиваясь от объема бассейна, а также желаемой температуры воды. Учитывая высокую потребность в электричестве и долгое время обогрева, водонагреватели подходят для небольших емкостей или для больших бассейнов в качестве дополнительного источника обогрева;
- Во-вторых, учитывайте напряжение в сети, так как сборные или надувные бассейны используются на дачных участках, то там может быть проблема с высоким напряжением, а для максимальной мощности вам понадобится 380В. Это зачастую является главным недостатком отказа от покупки электрического нагревателя для воды в бассейне;
- В-третьих, нужно определиться с фирмой. Каждый производитель имеет свои плюсы и минусы, ранее о которых мы уже рассказали, на основе представленной сравнительной характеристики вы подбираете, что удобнее конкретно для вас;
- В-четвертых, оценить характеристики изделия. Сюда относится: из какого материала изготовлен корпус – пластик или металл, наличие термостата с дисплеем, а также дополнительные аксессуары. Пластиковые корпуса стоят дешевле, чем металлические, так как их очень легко повредить, но зато они стойкие к коррозии. Что касаемо рабочей эффективности, то она не зависит от материала изготовления нагревателя.
Теперь нужно рассмотреть самый важный момент работы любого электрического водонагревателя – это мощность и как правильно ее подобрать, отталкиваясь от объема вашего бассейна.
Эффективно работать электронагреватель может в воде, если объем бассейна не больше 45 кубометров для уличных конструкций и 60 кубометров — для крытых. Для подогрева 5 кубометров воды нужно 2 кВт. Теперь приступим к более точным расчетам, которые помогут определиться с мощностью нагревателя:
- Открытый бассейн: V бассейна х 0,4 = количество кВт нагревателя.
- Крытый бассейн: V бассейна х 0,3 = количество кВт нагревателя.
Таким образом, если напряжение сети позволяет, то лучше выбирать водонагреватель максимальной мощности, чтобы ускорить время нагрева воды, а также не стоит использовать такие приборы для больших размером бассейнов.
Если их применять для маленьких емкостей – надувных или сборных конструкций, то электронагреватели превосходят своих конкурентов по эффективности работы и удобству использования.
Особенности монтажа устройства
Порядок подключения теплового насоса для бассейна зависит от особенностей конкретной модели. Поэтому перед началом работ следует внимательно изучить инструкцию изготовителя и точно соблюсти изложенные в ней требования и рекомендации. Обычно промышленные модели поставляются уже в собранном виде и с набором необходимых для установки комплектующих.
Схема функционирования теплового насоса, подключенного к бассейну:
- Тепловой насос для бассейна
- Дистанционное устройство управления
- Чистая вода для бассейна
- Циркуляционный насос
- Байпас (обводной канал) и регулировочные клапаны
- Труба подачи воды из бассейна
- Фильтр
В ходе подключения понадобится установить пару труб, а также обеспечить электропитание. В систему обслуживания бассейна нагреватель устанавливают таким образом, чтобы он располагался после системы фильтрации и перед хлоратором.
Как показано на этой схеме, тепловой насос следует подключать после фильтра для воды, но перед устройством для ее хлорирования
Для установки воздушного теплового насоса необходимо выбрать достаточно просторное место, которое следует защитить от воздействия внешних факторов, например, с помощью навеса
Место для установки такого оборудования должно соответствовать следующим требованиям:
- хорошая вентиляция;
- отсутствие препятствия для передвижения воздушных масс;
- удаленность от открытого огня и других источников тепла;
- защита от воздействия внешних факторов окружающей среды: осадки, падающий сверху мусор и т.п.;
- доступность для технического обслуживания и необходимого ремонта.
Чаще всего тепловой насос устанавливают под навесом. Ради дополнительной защиты можно установить пару боковых стен, однако они никак не должны препятствовать воздушному потоку, который нагнетается вентиляторами.
Насос монтируют на металлической раме, основание должно быть строго горизонтальным. Это позволит минимизировать такие проблемы как вибрация и шум при работе прибора, а также защитит устройство от поломок.
Воздушный тепловой насос следует устанавливать на прочном и строго горизонтальном основании. Это позволит снизить вибрацию при его работе и уменьшить количество шума
При монтаже теплового насоса и подключении его к системе важно убедиться, что все его элементы чистые. Не помешает проверить и внутреннюю поверхность труб, с помощью которых осуществляется подключение. Все места соединения труб, по которым циркулирует вода, должны быть тщательно загерметизированы и проверены на наличие протечек
Чтобы вибрация от теплового насоса во время его работы не передавалась остальной системе, имеет смысл рассмотреть вариант подключения с использованием гибких шлангов
Все места соединения труб, по которым циркулирует вода, должны быть тщательно загерметизированы и проверены на наличие протечек. Чтобы вибрация от теплового насоса во время его работы не передавалась остальной системе, имеет смысл рассмотреть вариант подключения с использованием гибких шлангов.
Рядом с бассейном обычно сохраняется высокий уровень влажности, и вероятность контакта электрооборудования с водой существенно возрастает. Поэтому необходимо тщательно заизолировать все места электрических контактов, дополнительно защитив их от возможного контакта с влагой.
В схему подключения теплового насоса к электропитанию в обязательном порядке необходимо включить автоматические выключатели, которые снабжены датчиками, реагирующими на повышение температуры. Понадобятся также устройства защиты, которые предотвратят утечку тока.
Все токопроводящие узлы следует в обязательном порядке заземлить. Для подключения кабелей, как силовых, так и контрольных, понадобятся специальные клеммники. 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.
Способы нагрева воды в бассейне
Электронагреватель
Это достаточно простой и популярный способ для повышения температуры в бассейнах небольших объемов, хотя электронагреватель тоже имеет свои недостатки. Принцип работы заключается в том, что вода проходит через трубчатый электронагреватель (ТЭН) и получает тепло от нагреваемого электричеством диэлектрика.
Электронагреватель с насосом
В установке он тоже не вызовет затруднений. Выше на фото видно, что в одно отверстие бассейна подключается мини-насос, далее вода по трубке переходит в ТЭН и попадает обратно уже теплой. Температуру нагрева воды регулируют входящим в трубчатый электронагреватель напором – чем больше напор, тем меньше нагрев. И наоборот.
Плюсы использования ТЭН:
- Дешевизна самого электронагревателя;
- Простота использования;
- Лучший вариант для небольших объемов.
Минусы использования ТЭН:
- Не подойдет для больших бассейнов (от 30 м3);
- Дорогой в использовании – большое электропотребление.
Теплообменники
Еще один вариант, чтобы нагреть воду в бассейне. Используются теплообменники в том случае, если у вас есть второй источник горячей воды – например отопление в доме. Задача устройства – обменять воду из разных источников теплом. Отсюда и название.
Теплообменник
Принцип работы предельно прост. В корпусе теплообменника находится спираль. Вокруг имеется пространство, которое и должно заполняться водой из бассейна. Кипяток проходит через спираль и благодаря большой площади взаимодействия быстро нагревает воду из бассейна.
Принцип работы теплообменника
Чаще всего теплообменники устанавливают тем же способом, что и электронагреватели – в цепи между насосом и бассейном. В некоторых случая целесообразно использование двух теплообменников одновременно.
Плюсы использования теплообменника:
- Независимость от источников питания;
- Возможен нагрев больших объемов.
Минусы использования теплообменника:
Не всегда имеется второй источник горячей воды.
Для подогрева бассейна летом, когда основное отопление выключено, использование теплообменника весьма проблематично. Придется настраивать и подбирать котел, чтобы он работал исключительно на теплообменник.
Тепловой насос
Если водяной насос выкачивает воду, то тепловой выкачивает тепло. Все логично.
Тепловой насос
Тепловые насосы бывают различных конструкций и забирают тепло от нескольких источников: воздух, почва, вода. Чтобы было понятнее, покажем принцип работы на примере устройства теплового насоса, забирающего тепло из горячего воздуха.
Принцип работы теплового насоса
На данный момент подобные устройства не очень популярны ввиду высокой цены. Самые дешевые модели начинаются от 120 тысяч рублей
Мы не будем на них заострять внимание, а просто перечислим плюсы и минусы
Плюсы тепловых насосов:
- Универсальность;
- Способны нагреть большие объемы;
- Низкое электропотребление.
Минусы тепловых насосов:
- Высокая цена (от 120 тысяч);
- Работает только в теплую погоду.
Солнечный коллектор
Очень интересное устройство, чтобы нагреть воду в бассейне. Нагревается вода от солнечного тепла. Вода заполняется в трубки коллектора насосом, а когда нагреется до нужной температуры, она отпускается обратно в общий резервуар. И снова солнечный коллектор забирает очередную порцию для прогрева.
Солнечный коллектор
В магазинах коллекторы предлагаются самых разных размеров. Выбирать определенную модель нужно, опираясь на объем своего бассейна.
Плюсы солнечных коллекторов:
- Доступная цена;
- Простой в использовании и монтаже;
- Объем ограничен только вашим бюджетом.
Минусы солнечных коллекторов:
Эффективен только в солнечную погоду.
Нюансы эксплуатации
Водонагреватели проточного типа прельщают многих потребителей тем, что у них нет ограничения в использовании объема горячей воды, особенно удобно установить его в душевой кабинке — принимай водные процедуры сколько угодно.
Не всем известно, что установка такого устройства требует ответственности, потому что изделие относится к приборам большой мощности, здесь требуется обязательная прокладка отдельной линии подключения. Монтаж линии и подключение изделия могут проводить только специалисты, при самостоятельной установке вы можете обесточить не только свою квартиру, но и многоквартирный дом.
Чтобы проточный водонагреватель служил долгое время и не огорчал вас частыми поломками, необходимо строго выполнять рекомендации производителя и обращать внимание на такие моменты:
- монтаж изделия надо делать рядом с местом использования для сокращения потерь тепловой энергии;
- при наличии в вашем регионе сильно жесткой воды установите специальные защитные фильтры, чтобы обезопасить внутренние детали от накипи;
- ни в коем случае не устанавливайте изделие на неотапливаемой даче;
- в ванной комнате устройство расположите таким образом, чтобы на корпус не смогли попасть брызги;
- при низком давлении используйте изделие на средней температуре — иначе автоматика просто не включится.
Перед первым запуском внимательно выполните следующие действия.
- Проверьте наличие воды в домашнем водопроводе и уровень ее напора — он должен быть достаточным. При слабом напоре придется отказаться от использования до лучших времен.
- При низком нагревании потока воды выставьте необходимую температуру с помощью кнопок на панели управления.
- После окончания принятия душа кран нужно перекрыть, изделие отключить от сети.
Перед тем как идти в магазин за долгожданной покупкой проверьте качество проводки в доме: старые дома рассчитаны только на 3 кВт/ч на квартиру, поэтому для подключения придется менять всю проводку до распределительного электрощита. Пользователям, которые живут в новых многоэтажных домах, да еще и с электроплитами, повезло: здесь на квартиру допуск выше и начинается от 10 кВт/ч, но это не означает, что вы можете одновременно включить сразу несколько электрических приборов.
В заключение несколько слов об отечественном электрическом проточном водонагревателе Etalon Copper 350 комбинированного типа: кран и шланг для душа с насадкой. Вес конструкции всего 2 кг, габариты — 240х160х95, мощность до 3,5 кВт, максимальная температура нагревания водного потока — 65C, производительность — 3,5 л/м. По своим характеристикам он не уступает зарубежным аналогам и стоит недорого — 2440 рублей, а комплектующие в случае замены найти будет гораздо проще.
Теплообменные нагреватели.
Если в вышеописанном проточном нагревателе жидкость, забранная из бассейна подогревалась непосредственно при помощи электрических тенов, то в данном нагревателе, обогрев осуществляется за счет теплообмена между двумя контурами. Сам теплообменник представляет собой цилиндрический завальцованный резервуар, внутри которого располагается змеевик. Вход и выход змеевика подключаются к любому теплоносителю, в качестве которого можно использовать автономную систему отопления или теплотрассу. Другие два выхода теплообменника подключаются к водозабору и водосбросу бассейна, с включением в данный контур нагнетательного насоса небольшой мощности.
Теплообменный нагреватель для бассейна характерен малым потреблением энергоресурсов. Электроэнергия расходуется только на работу нагнетательного насоса. Нагрев воды происходит за счет получения энергии от теплоносителя. Однако, теплообменные нагреватели имеют и недостатки. Например, данный тип нагревателя поднимать температуру в бассейне будет намного дольше, чем вышеописанный прибор.
Как он функционирует
В основном накопительные нагреватели воды имеют следующий принцип действия, который основан на подогреве жидкости до определенной температуры, установленной на необходимом уровне в автоматическом режиме. При этом холодная вода поступает в бойлер под напором, а горячая выходит из него под этим же давлением.
В основном электрические накопительные агрегаты имеют выгодный режим работы — это температура от 60 до 65°C, которая создает комфорт пользователю. При этом потери тепла низкие, чем при функционировании бойлера на полной мощности.
Факторы, от которых зависит скорость нагрева жидкости, следующие:
- объем агрегата;
- мощность тэна.
В первом варианте чем большую емкость имеет накопительный бойлер, тем дольше греется вода. Например, если электрический нагреватель 100 л, а обогреватель (тэн) с мощностью 1.5 кВт, тогда вода до максимума согреется за 205 минут. А если дома установили электрические нагревательные агрегаты малого объема, например, 22 л, то вода в нем согреется всего за 22 минуты.
В основном если электрические накопительные агрегаты имеют большой объем, то для них необходим мощный нагревательный элемент. В том случае если их емкость до 150 л, то в них установлен 1,2 — 2 кВт тэн. А если рассматривать принцип работы такого обогревателя, то можно отметить, что все электрические накопительные агрегаты работают одинаково, а их функционирование основано на так называемом косвенном нагреве воды, поступающей из водопроводной системы в бак.
Фактически подогреватель постоянно заполнен и находится под давлением. После того как включен источник тепла, в теплообменник (имеет форму спирали) начинает поступать нагретый теплоноситель, он охлаждается и начинает греть жидкость, которая заполняет бак. Циркуляция создается ввиду поднимающейся нагретой воды из нижней части бака. Фактически эффект такой естественной циркуляции позволяет обеспечить равномерный прогрев жидкости в бойлере. Но для того чтобы вода достигла заданной температуры, должно пройти некоторое время, и вся емкость накопительного водонагревателя будет заполнена горячей водой.
В том случае если необходимо, чтобы вода быстро нагрелась до определенной температуры, тогда для дома следует выбрать электрические накопительные агрегаты с послойным нагревом. В таком агрегате нет естественной циркуляции, а граница между слоями опускается.
В верхней части почти сразу после подключения водонагревателя к электрической сети образуется теплая вода, которая пригодна к употреблению. Такие накопительные электрические агрегаты по мере опустошения вновь наполняются холодной водой, которая поступает в нижнюю часть устройства, а горячая, пройдя патрубок, расположенный вверху накопителя, выходит из бойлера. Это происходит вследствие возникшей разной плотности жидкостей, так как в этом случае не происходит их интенсивное перемешивание.
Газовые
Газовые нагреватели в линейке водонагревателей для бассейнов занимают достойное место. По условиям эксплуатации они являются самыми экономичными.
Большая мощность (115 кВт) позволяет обогревать объемные стационарные бассейны. Для горения используется природный газ или пропан. Позволяют осуществлять быстрый нагрев воды в бассейне и легко поддерживают постоянную температуру.
Газовые нагреватели, по сравнению с дровяными, практически не требуют особого ухода. Это и понятно – газ, сгорая, не оставляет за собой ни золы, ни пепла, ни сажи. Но при пользовании газовым водонагревателем возникают проблемы другого порядка.
Установка газового котла требует не только специальных навыков, но и разрешения газовой службы. Поэтому вопросы газоснабжения, газопровода и монтажа газового оборудования требуют вмешательства специалистов-профессионалов.
Принцип работы газового нагревателя прост – газ, сгорая в камере сгорания, выделяет тепло, которое нагревает воду. При правильном монтаже и своевременным обслуживанием газовые водонагреватели могут бесперебойно работать около шести лет.
Примите во внимание: при установке газового оборудования рекомендуется пользоваться только услугами специалистов Горгаза
Elecro
Водонагреватели производятся в Англии. Мощность можно выбрать в зависимости от потребностей в диапазоне 3-18 киловатт. Такие аппараты долго служат и изготовлены очень качественно. Потребление электроэнергии на среднем уровне. Аппарат можно устанавливать как по вертикали, так и по горизонтали.
Это интересно: Ламинат «Krono»