0

Солнечный коллектор для бассейна

Подогрев бассейна — солнечный коллектор своими руками

Экология потребления. Усадьба: Существует несколько способов подогрева воды в бассейне. Монтаж некоторых из них вполне можно освоить самостоятельно. Эта статья расскажет, как сделать обогрев воды в бассейне своими руками, используя солнечную энергию

Среди различных решений задачи подогрева воды в бассейне своими силами, одним из оптимальных вариантов можно считать использование тепловой энергии солнца. Основным элементом такой системы обогрева является солнечный коллектор, процесс постройки которого мы и рассмотрим подробнее, на примере конкретного бассейна.

Бассейн, в котором будем делать систему обогрева воды, представляет собой ёмкость объёмом 10 м3, уже оборудованный системой фильтрации. Над ним выполнен купол из поликарбоната (была поставлена обыкновенная, подходящая по габаритам теплица). Закрытый бассейн меньше остывает в ночное время, а вода в нём чище — не попадает листва, насекомые и другой мусор. Учитывая наличие погружного насоса, было принято решение организовать подогрев воды без изменения действующей системы.

Принцип работы системы

Погруженный на дно бассейна электрический насос забирает холодную воду. По шлангу она подаётся в змеевик из металлопласта. Теплоноситель, проходя по трубам, нагревается от солнечных лучей и далее через другой гофрированный шланг подаётся обратно на дно бассейна, но с противоположного края.

На схеме показаны соединения коллектора и бассейна. Для выпуска воздуха предназначен воздушный клапан. От тройников коллектора к насосу протянуты гофрированные шланги минимально возможной длины — для снижения тепловых потерь.

1 — клапан выпускной; 2 — тройник; 3 — коллектор; 4 — тройник; 5 — кран на слив; 6 — кран на подводящий шланг; 7 — обратный клапан; 8 — погружной насос; 9 — бассейн

Для монтажа системы обогрева потребуются следующие инструменты:

Наименование материала Количество
1 Деревянный брус 50х50 мм 38 м
2 Фанера 12-15 мм 5 кв. м
3 Труба металлопластиковая ½ дюйма 110 м
4 Крепёж для труб пластиковый 160 шт
5 Угол (папа-мама) для металлопласта 60 шт
6 Угол (мама-мама) для металлопласта 62 шт
7 Переход на штуцер ½ дюйма 105 шт
8 Клапан выпуска воздуха 1 шт
9 Тройник ½ дюйма 3 шт
10 Кран сливной ½ дюйма 2 шт
11 Обратный клапан 1 шт
12 Насос погружной производительностью 3-4 м3/час 1 шт
13 2 шланга гофрированных
14 Лист металлический 5 кв. м
15 Профиль алюминиевый 1200 мм 4 шт
16 Уголок стальной оцинкованный 50х100 мм 64 шт
17 Стекло 4 мм 4 куска
18 Нитрокраска чёрная 5-7 л
19 Доска 30х100 9 м
20 Гидроизоляция рулонная 5 кв. м
21 Плитка тротуарная толщиной не менее 40 мм 4кв. м
22 Саморезы
23 Лента уплотнительная сантехническая
27 песок
28 Герметик

Порядок выполнения работ

1. Выбирается место под установку коллектора по следующим параметрам:

  • минимальное расстояние до бассейна;
  • плоскость коллектора должна быть направленна на юг.

На размеченной площадке снимается дерновой слой. Выполняется песчано-гравийная подушка с обязательной трамбовкой. После чего стелется слой гидроизоляции и выкладывается тротуарная плитка.

2. Из бруса делается каркас, детали между собой соединяются через уголки.

3. На земле готовится рама щита и обшивается фанерой. Потом щит поднимается и закрепляется на каркасе.

4. По периметру (с помощью уголков) монтируются доски бортов с пазами под стекло. На фанерную плоскость крепятся листы металла. Теперь щит окрашивается чёрной краской.

Размечаются на плоскости коллектора места монтажа креплений металлопласта — расстояние между трубами около 45 мм. После установки креплений в них монтируются нарезанные металлопластиковые трубы. С помощью уголков и штуцеров собирается змеевик.

В бортах сверлятся два отверстия для выхода труб, на концах которых устанавливаются тройники. Собирается вся остальная схема водовода и проводится гидравлическое испытание. Затем весь змеевик покрывается чёрной краской.

5. По центру щита крепится опорный брусок и собирается каркас из алюминиевых профилей. Теперь нарезаются стекла нужных размеров, их периметр промазывается герметиком, и они кладутся в пазы профиля и деревянных боковин. В месте стыка четырёх листов стекла устанавливается фиксирующая накладка, а по бокам — куски уголков.

6. Для питания насоса внутри ставится влагозащитная розетка. Всё готово, остаётся включить насос и проводить практические испытания.

Выполненная система не оборудована какой-либо автоматикой, поэтому запускать и отключать её необходимо вручную. Перед посещением бассейна в целях безопасности подразумевается полное отключение электрической части.

В солнечный день температура воды на выходе из коллектора достигает 70–75 °C. При работе насоса 4–7 часов в день вода в бассейне прогревается до 25–30 °C. Если убрать из схемы обратный клапан, то возможна установка менее слабого насоса. Но тогда придётся вручную крутить кран на подающем шланге.

Изготовленная установка, конечно, требует доработок. Например, после насоса можно поставить электромагнитный клапан с управлением от таймера или фотореле. Но главный вывод этого проекта в том, что обогрев бассейна с помощью солнца — вполне реализуемая своими силами идея. опубликовано econet.ru


Для обслуживания бассейна на 20 м²: нагрев воды для купания и приема душа, требуется около 19000 кВт/час тепловой энергии. Сокращение затрат даже на 30% увеличит рентабельность использования искусственного водоема.
Солнечные коллекторы для бассейнов, при грамотных расчетах и комплектации могут компенсировать до 13 000 кВт/час. Гелиосистема, несмотря на необходимость первоначальных затрат, экономически выгодна. Полная окупаемость вложений наступает спустя 3-5 лет активного использования.

Типы коллекторов для подогрева бассейнов

Гелиосистемы для домашних и коммерческих искусственных водоемов делятся на несколько классов по типу конструкции и внутреннего устройства. На выбор гелиоколлектора влияет его производительность, способность аккумулировать и отдавать тепло, а также окупаемость оборудования.
Для нагрева воды используют несколько видов солнечных водонагревателей:

  • По особенностям аккумулирующего элемента — гелиосистемы делят на:
    • трубчатые (вакуумные);
    • панельные;
    • пирамидальные;
    • и гибкие коллекторы.

  • По различиям конструкции — существуют открытые и закрытые гелиосистемы. У каждого типа есть свои преимущества. В открытых коллекторах абсорбер, изготовленный из пластика и резины, не помещается под стекло. Как правило, гелиосистемы открытого типа предназначены для бытового подогрева воды в бассейне в летнее время года.
    Закрытые коллекторы, трубчатые и панельные работают вне зависимости от сезона (времени года). Абсорбер закрыт стеклом, что существенно снижает теплопотери и увеличивает эффективность нагрева воды.

Перед тем как сделать выбор следует разобраться в отличиях существующих гелиосистем, а также преимуществах, которые дает та или иная конструкция.

Трубчатые гелиоколлекторы

Главное различие гелиосистем в том, какой аккумулирующий элемент используется во внутреннем устройстве. Трубчатые солнечные коллекторы для бассейнов в качестве абсорбера используют вакуумные стеклянные колбы, состоящие из нескольких элементов:

  • Полая стеклянная трубка — колбы в зависимости от конструкции выпускают одно и двух стенными. Во время производства из полости выкачивается кислород. Вакуум служит естественным и эффективным теплоизолятором.
  • Медный стержень — играет роль теплообменника. Внутри циркулирует жидкий или газообразный теплоноситель.
  • Сборный распределитель — к узлу подключается ряд трубок. Модуль перераспределяет нагретый теплоноситель, направляя его в накопительную емкость (чашу бассейна).

Вакуумные коллекторы остаются эффективными даже зимой и пасмурную погоду, что дает возможность продлить купальный сезон для открытых водоемов на несколько месяцев (с апреля по октябрь). После наступления глубокой осени трубчатый водонагреватель будет компенсировать около 20% тепловой энергии.

Панельные гелиоколлекторы

Еще один тип гелиосистем, используемых для коммерческого и бытового применения. Панельные коллекторы, хотя и имеют схожий принцип работы с другими солнечными водонагревателями, отличаются от них внутренним устройством, состоящим из:

  • короб из алюминия;
  • верхняя прозрачная панель из толстостенного стекла;
  • абсорбер — металлическая пластина, с нанесенным селективным слоем;
  • теплообменник, изготовленный из медных или алюминиевых трубок.

Абсорбер тесно контактирует с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. После нагрева вода она подается в искусственный водоем. Плоские солнечные коллекторы для бассейнов особенно эффективны в ясную солнечную погоду. После наступления осени и в зимнее время года, теплоотдача панельной гелиоустановки снижается. Плоские водонагреватели рекомендуется использовать в регионах с умеренным и жарким климатом.

Пирамидальные коллекторы

Используются для бытовых целей. В летнее время года пирамидальная гелиоустановка даст достаточно тепловой энергии, чтобы прогреть воду для комфортных 23-25°C. Отопление бассейна с помощью пирамидальных гелиоводонагревателей используется редко, по причине низкой теплоэффективности.
Принцип работы гелиопирамиды следующий:

  • установка подключается к насосной станции;
  • роль абсорбера играют шланги с диаметром от 25-40 мм;
  • вся конструкция ставится на отражатель;
  • вода нагревается и принудительно закачивается в бассейн;
  • гелионагреватель работает в постоянном режиме.

Пирамидальные коллекторы предназначены для бытового применения. Гелиоустановка имеет компактные габариты. Самостоятельно подключается к бассейну и насосу. Единственное неудобство — коллектор не разбирается, что достаточно неудобно при транспортировке.

Гибкие коллекторы

Визуально напоминают резиновый коврик. Относятся к типу открытых коллекторов. В резиновом солнечном водонагревателе предусмотрены каналы для циркуляции теплоносителя.

Гелиоколлекторы эффективно работают при солнечной погоде, быстро нагревая и поддерживая необходимую температуру воды в бассейне. Циркуляцию теплоносителя обеспечивает насосная станция, работающая в постоянном режиме.
Гибкие солнечные коллекторы для бассейнов легко транспортировать. При необходимости их просто сворачивают как коврик. Размеры резинового коллектора подбираются индивидуально по площади бассейна.

Производительность

Коврик для нагрева воды от солнечной энергии

Галлоны/ч

Литры/ч

м³/ч

Фильтр-насос

1,250

2,006

1,000

3,785

1,500

5,678

Песчаный фильтр-насос

1,200

4,5

Как происходит нагрев бассейна солнечным коллектором

Несмотря на существующие различия во внутреннем устройстве, принцип работы всех гелиосистем идентичен. Солнечный коллектор для нагрева воды в бассейне работает следующим образом:

  • абсорбируется тепло;
  • при помощи аккумулируемой тепловой энергии подогревается вода, играющая роль теплоносителя;
  • горячая жидкость сбрасывается не в накопительную емкость, а поступает в чашу искусственного водоема (бассейна);
  • циркуляция теплоносителя для большей эффективности осуществляется принудительным способом (насосом).

Для подогрева воды в бассейне коммерческого назначения, лучше поставить солнечный водонагреватель трубчатого типа. Вакуумный гелиоколлектор будет особенно оправданным если планируется эксплуатация искусственного водоема в течение всего года. Полноценный обогрев бассейна от солнечных батарей невозможен, но компенсировать до 40% затрат гелиосистема вакуумного типа сможет достаточно легко.
Установка панельных водонагревателей оправдана если планируется подогревать воду только во время купального сезона. Обогреть бассейн гелиопанелями не получится, так как при наступлении зимнего времени года резко снижается теплоэффективность системы.
Для небольшого бассейна открытого типа лучше использовать пирамидальные и гибкие коллекторы.
Отзывы показывают, что теплопотери при нагреве воды искусственного водоема снижаются приблизительно в 2 раза, если использовать специальное покрытие в ночное время суток или в период, когда бассейн не используется.

Коллекторы для бассейнов заводского производства

В ассортименте представлены гелиосистемы, предназначенные для бытового и промышленного применения. Наибольшей популярностью пользуются следующие производители:

  • Intex — компания, выпускающая аксессуары для купания в бассейне и открытых водоемах, и подогрева воды. В частности, налажено производство солнечных гибких коллекторов.
  • Azuro — чешская компания, изготавливающая бассейны и все необходимое для их работы. В ассортименте продукции, присутствуют две линейки водонагревателей:
    1. Azuro Spiral — пирамидальные коллекторы, с общей абсорбирующей площадью 0,96 м²;
    2. Azuro Shelter — гибкие гелиоколлекторы, с возможностью установки как прямого развернутого полотна, так и арки. Абсорбируемая площадь 1,84 м².

  • Kokido Keops — купольный коллектор, предназначенный для нагрева воды в каркасных и сборных бассейнах. Допускается подключение в единую систему 4 отдельных модулей. Гелиосистема справляется с подогревом 40 м³ воды.
  • Sunheater — бренд американской компании SmartPool Inc. Гибкий гелионагреватель может устанавливаться на крышу или монтироваться на раму вблизи бассейна. Длина абсорбирующего полотна 6 м, ширина 0,6 м.
  • Speck BADU BK — еще одна популярная модель гибкого солнечного коллектора. Гелиосистема увеличивает нагрев воды в бассейне на 10-15°C, после чего автоматически поддерживает температуру. Продукция отличается хорошим качеством сборки.

Описанные модели подходят для бытового использования. В коммерческих целях рекомендуется устанавливать полностью укомплектованные трубчатые или панельные гелиосистемы следующих производителей: Atmosfera, Sidite, Vaillant, SunRain, Viessmann, ЯSolar.

Как сделать коллектор для бассейна своими руками

Солнечный обогреватель пирамидального или гибкого типа стоит, начиная с 20 тыс. руб. Самодельный водонагреватель, с учетом покупки всех необходимых комплектующих, обойдется в 5-6 тыс. руб. Для бассейна легче всего сделать пирамидальный гелиоколлектор. Водонагреватель отличается простым внутренним устройством. Легок в сборке.
Для начала следует сделать расчет длины и диаметра труб гелиоколлектора для бассейна. Вычисления выполняются следующим способом:

  • рекомендуемое значение скорости теплоносителя в гелиосистеме 0,4-0,7 м/с;
  • длина рассчитывается с учетом того, что 1 м шланга (диаметром 25 мм) в солнечный день нагреет около 3,5 л горячей воды за 1 час. В таблице приводится количество солнечных часов для регионов с умеренным климатом:

    Январь

    Май

    Сентябрь

    Февраль

    Июнь

    Октябрь

    Март

    Июль

    Ноябрь

    Апрель

    Август

    Декабрь

Расчет коллектора приблизительный, на интенсивности нагрева могут отразиться климатические условия.
Пирамидальный солнечный водонагреватель для бассейна изготавливается:

  • из полиэтиленовой чёрной трубы;
  • из ПНД труб.

Каркас в виде елочки делается из дерева или металла. Крышка делается из поликарбоната или стекла. Солнечный коллектор для бассейна своими руками собирают по следующей схеме:

  • трубу накручивают спиралью на каркас и фиксируют хомутами;
  • между витками оставляют зазор в 1-1,5 см;
  • шланг в месте ввода в солнечный водонагреватель для бассейна теплоизолируют.

Расчеты показывают, что 1 м² абсорбирующей поверхности пластикового солнечного водонагревателя будет достаточно для полноценного нагрева 1 м² площади открытого уличного бассейна.

Установка и подключение гелиоколлектора к бассейну

Гелиосистемы трубчатого и панельного типа должны монтировать специализированные бригады. Подсоединение к бассейну солнечных водонагревателей пирамидального типа и гибких коллекторов выполняется самостоятельно. Сборка выполняется по следующей схеме:

  • определяется место расположения гелиоколлектора;
  • пирамида устанавливается на отражающую подстилку;
  • гибкий коллектор расстилают прямо на поверхность грунта, либо монтируют на кровлю;
  • на подачу холодной воды из бассейна ставят насосную станцию;
  • обратку подключают напрямую к чаше искусственного водоема.


Подогреть воду в бассейне зимой с помощью одного только солнечного коллектора не получится. Если планируется эксплуатация водоема в течение всего года, нужно установить основной источник тепла: газовый, твердотопливный или электрический котел. Гелиосистема в зимнее время года будет компенсировать затраты на тепло в пределах 10-20%.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *