Powietrzne pompy ciepła do ogrzewania basenów sezonowych. „Żabką” w ciepłej wodzie.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf  

Koszty inwestycyjne
Instalacja pompy ciepła sprowadza się praktycznie do samej jednostki grzewczej. W tej cenie możemy otrzymać pełnowartościowe urządzenie razem z automatyką sterującą i wymiennikiem tytanowym przystosowanym do pracy na wodzie chlorowanej. Cała inwestycja najczęściej zamyka się w granicach 5000-15000 zł w zależności od rozmiarów basenu.

Koszty eksploatacyjne
Koszty eksploatacyjne zależą od stopnia zaizolowania basenu (pomiędzy ścianami i gruntem układa się warstwę izolacji). Niezwykle istotne jest również przykrywanie powierzchni lustra basenu folią basenową w momencie nieużytkowania, tak aby ograniczyć parowanie wody. Parowanie ma największy udział w stratach. Baseny mające przykrywane lustro na czas nieużytkowania mają zdecydowanie mniejsze straty ciepła.
Koszty eksploatacji najłatwiej będzie nam wytłumaczyć na konkretnym przykładzie. Dla rozważań przyjmijmy basen o powierzchni 30 m˛ i głębokości 1,4 m. Niecka basenowa jest dobrze izolowana (co najmniej 10 cm styropianu na ściankach i na dnie). Czas użytkowania basenu to 4 h dziennie. Przez resztę dnia jest przykrywany folią. Straty ciepła do gruntu są bardzo niewielkie ze względu na dobre zaizolowanie ścianek. Możemy przyjąć, że te straty zostaną zrównoważone przez zyski cieplne od słońca. Inwestor zdecydował się na basenową pompę ciepła WBR 9,5H B1 (dla temperatury otoczenia 15°C moc grzewcza wynosi 8,1 kW, całkowita moc zasilania to 1,8 kW; dla wody o temperaturze 26°C COP wynosi 4,5). Woda z sieci wodociągowej ma temperaturę 15°C.

  • Pierwsze podgrzanie wody
    Przekształcamy wzór P = DT * cw * Mw/t,  gdzie:

P – moc grzewcza pompy ciepła w danej temp. powietrza (powietrze 15°C; moc 8,1 kW),
∆T – różnica temperatur na początku i końcu ogrzewania (26°C – 15°C =11°C),
cw – ciepło właściwe wody (4,19 kJ/kg),
Mw – masa wody w basenie (30 * 1,4 * 1000 = 42 000 kg).
Otrzymujemy więc czas 66,4 godziny. Wliczając straty na przesyle i wypromieniowania ciepła w chwili podgrzewu, czas pierwszego podgrzania wyniesie ok. 70 h, co równa się 560 kWh dostarczonego ciepła.

  • Utrzymanie temperatury w basenie
    Jak wspomniano, główną stratą cieplną basenu jest parowanie. Można przyjąć średnią dla naszych założeń 0,32 kW/m2 (temperatura powietrza 15°C, wilgotność 60%, temperatura wody 26°C, wiatr 0,5 m/s).
    Dla „naszego” basenu strata ciepła wyniesie 0,32 kW/m2 * 30 m2 * 4 h = 39 kWh dziennie. Daje nam to około 4,5 godziny pracy pompy ciepła.

Efektywność pracy pompy ciepła będzie wzrastać wraz z temperaturą otoczenia. Definiuje to współczynnik COP, określający iloraz mocy cieplnej wytworzonej do mocy napędu.

  • Podsumowanie kosztów
    Pierwsze podgrzanie basenu – 70 h * 1,8 kW * 0,6 zł/kWh = 75,6 zł.
    Utrzymanie ciepłej wody (dla temperatury: powietrza = 15°C, wody w basenie = 26°C): 4,5 h * 1,8 kW * 0,6 zł = 4,86 zł.

Porównanie
W tabelach przedstawiono porównanie powietrznej pompy ciepła i innych systemów ogrzewania basenu. Założenia, jakie przyjęto, są następujące: basen sezonowy, zewnętrzny, powierzchnia 30 m2, przykrywany folią solarną na czas nieużytkowania, zakopany w gruncie, ocieplony na ściankach bocznych i na dnie, średnia temp. powietrza 15°C

Montaż
Instalacja basenowej pompy ciepła sprowadza się do zaledwie kilku wytycznych:

  • Bez względu na moc stosować by-pass, aby wyregulować odpowiedni przepływ (rysunek).
  • System dozujący chemię basenową powinien być montowany z prądem wody wylotowej z pompy ciepła. Zalecane jest zainstalowanie zaworu zwrotnego zapobiegającego odwrotnemu przepływowi, kiedy woda basenowa nie cyrkuluje.
  • Pompa ciepła może być zainstalowana praktycznie w każdym miejscu na zewnątrz, pod warunkiem, że będzie miała nieograniczony dostęp powietrza, zapewniony będzie odpływ kondensatu i oczywiście doprowadzona energia elektryczna.

Dobór urządzenia
Aby prawidłowo dobrać system grzewczy do ogrzewania basenu, należy:

  • Obliczyć zapotrzebowanie na moc cieplną, uwzględniając:
    – zabudowę (basen kryty, odkryty),
    – czas eksploatacji basenu w ciągu roku (całoroczny, sezonowy),
    – izolację basenu (m.in. izolacja ścian, przykrywany folią na czas nieużytkowania),
    – temperaturę wody basenowej (im wyższa, tym większe zapotrzebowanie).
  • Określić system pracy pompy ciepła (praca samodzielna lub z innym urządzeniem grzewczym).
  • Dobrać wielkości pompy ciepła dla danych warunków pracy.

Dla basenu sezonowego przykrywanego folią moc pompy ciepła można wyznaczyć z odpowiedniego wykresu.

Podsumowanie
Wykorzystując powyższą analizę, wyboru sposobu ogrzewania przydomowego basenu powinniśmy dokonać pomiędzy powietrzną pompą ciepła a kolektorami słonecznymi. Decyzja, który system wybrać, powinna być dobierana do wymogów inwestora i warunków narzuconych przez instalację.
Szymon Piwowarczyk
Ilustracje z archiwum Hewalex.

Fot. Basenowa pompa ciepła Hewalex WBR (w obudowie plastikowej).
Rys. Schemat instalacji z basenową pompą ciepła Hewalex WBR.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij