Подогрев воды в бассейне с помощью солнечного коллектора

Различают два типа солнечных коллекторов:

1. Открытые. Тепло аккумулируется в шланге, уложенном спиралью и закрепленном на основании. Конструкция не закрывается стеклом.

   Такие коллекторы эффективно функционируют только в жаркую погоду и рассчитаны на подогрев воды в небольших бассейнах.
2. Закрытые. Поверх теплообменника закрепляется стекло, благодаря которому снижаются теплопотери. Такие коллекторы работают круглый год в ясную солнечную погоду.

Солнечные коллекторы также различаются по виду аккумулирующего элемента. Для нагрева воды в бассейне используют:

1. Вакуумные (трубчатые) коллекторы. Это система из стеклянных колб с двойными стенками – вакуум между ними обеспечивает надежную термоизоляцию. Внутри колб находятся медные термотрубки с легкокипящей жидкостью.

   Эта жидкость превращается в пар под воздействием прямых и рассеянных солнечных лучей, инфракрасного излучения, и отдает тепло теплоносителю в нагревательном контуре. Вакуумные коллекторы работают в пасмурную погоду, в зимние морозы до -40°С. Это оптимальный вариант для закрытого бассейна круглогодичного пользования.

2. Панельные. Поглотителем тепла служит металлическая пластина с селективным покрытием. Конструкция коллектора также включает короб из алюминиевого профиля, теплообменник из медной или алюминиевой трубы и защитное ударопрочное стекло. Такая гелиосистема является всесезонной, но КПД панельных коллекторов высок только в теплую солнечную погоду.
3. Пирамидальные. На отражателе крепится куполообразный каркас, который служит опорой для шланга диаметром 25-40 мм, уложенного витками. Сверху конструкция может быть закрыта стеклом для снижения теплопотерь. В летний солнечный день компактный коллектор повысит температуру воды в небольшом бассейне до 23-25°С.
4. Гибкие. Это коллекторы открытого типа, без защитного стекла. Поглотителем тепла служит пластиковый или резиновый коврик черного цвета, внутри которого расположены каналы с циркулирующим теплоносителем. Гибкий коллектор мобилен, его можно разложить на земле или на крыше постройки.

Устройство и принцип работы

Гелиосистема для подогрева бассейна, независимо от типа, состоит из следующих элементов:

• абсорбер (поглотитель) солнечной энергии;
• соединительные шланги;
• циркуляционный насос;
• фильтры для очистки воды, поступающей в контур коллектора;
• клапаны подачи и отвода воды.

Система функционирует следующим образом:

1. Поглотитель собирает тепловую энергию и нагревает воду в контуре коллектора.
2. Нагретая вода сбрасывается в бассейн при срабатывании клапана с термодатчиком, если температура воды в чаше ниже заданного значения.
3. В контур циркуляционным насосом закачивается вода из бассейна (проходит через фильтр).

Преимущества и недостатки подогрева воды с помощью гелиосистемы

К плюсам солнечных коллекторов для бассейнов относят:

1. Доступную стоимость некоторых видов систем. С их помощью можно подогревать воду в бассейне до комфортных значений без существенных финансовых затрат.
2. Простой монтаж, нетребовательность в уходе.
3. Возможность легко увеличить теплоотдачу установки, используя несколько панелей. Актуально для больших бассейнов.
4. Простую конструкцию – гелиосистему можно изготовить своими силами.
5. Возможность раздвинуть границы купального сезона для открытых бассейнов и круглогодично использовать закрытый бассейн.
6. Экологичность и долговечность системы.

Список недостатков гелиосистем включает:

• зависимость недорогих установок от климатических и погодных условий;
• потребность в электропитании для циркуляционного насоса.

Принципы выбора батареи

Выбор солнечного коллектора в первую очередь зависит от типа бассейна (открытый или закрытый) и сезонности его использования.

Пирамидальные и гибкие – недорогой и практичный вариант для открытого летнего бассейна.

Если закрывать чашу тентом на ночь, можно существенно снизить теплопотери и ускорить дневной прогрев воды до комфортных температур.

Панельная гелиосистема поможет раньше начинать и позже заканчивать купальный сезон в бассейне на открытом воздухе и под крышей. Но в холодное время года ее КПД заметно снижается.

Вакуумный – оптимальный выбор для закрытого бассейна. В теплый сезон система будет поддерживать требуемую температуру воды в чаше, в зимнее время сократит на 30-40% общие затраты тепла на обогрев бассейна.

Выбирая коллектор, важно правильно рассчитать его мощность и общую площадь. При этом учитывается:

• тип бассейна (открытый/закрытый);
• тип коллектора и сезонность использования;
• место для размещения (открытая площадка рядом с резервуаром, крыша террасы или иной постройки), расположение панели относительно солнца, угол наклона;
• оптимальная температура воды в резервуаре.

Площадь панели рассчитывается индивидуально. В целом, для закрытого искусственного водоема этот показатель должен составлять 50-70% площади чаши, для открытого – 70-100%. Мощность циркуляционного насоса выбирают исходя из рабочих параметров и количества нагревателей в гелиосистеме.

Модели на рынке, цены

Производители надувных и каркасных бассейнов выпускают широкий спектр оборудования и аксессуаров к ним, включая устройства для нагрева воды при помощи солнечной энергии.

Intex Solar Mat

Гибкий коврик Solar Mat (28685) 120х120 см для сборных резервуаров с системой фильтрации. Модель циркуляционного насоса подбирается исходя из количества ковриков в гелиосистеме (от 1 до 5). Цена гибкого коллектора: от 1800 руб.

Bestway

Гибкий коврик (арт.58423) 110-171 см из поливинилхлорида. Подключается к картриджному или песочному фильтру-насосу бассейна. Площадь обогрева составляет 1,46 м2. Цена: от 5000 руб.

Poolmagic

Ассортимент нагревателей включает:

1. Panel SP06305 (32396). Гибкий коврик 305х60 см из полимерного материала. Цена: от 7500 руб.
2. Spiral 1500 (32394). Пирамидальный нагреватель из полипропилена с защитным куполом и основанием из УФ-стабилизированного поликарбоната. Диаметр основания купола – 58 см. Цена: от 8800 руб.
3. Poolmagic SSR (32308). Пирамидальная модель диаметром 59 см и высотой 28 см. Материал изготовления – ПВХ, предусмотрена защитная прозрачная крышка. Цена: от 12500 руб.
4. Curve 3900 (32395). Нагреватель в виде жесткой изогнутой панели 110х69 см на опоре. Он функционирует по аналогии с ковриком, изготовлен из ПЭНД и снабжен крышкой из поликарбоната. Цена: от 11000 руб.

Azuro

Производитель выпускает гибкие коврики разного размера:

• 300х120 см (3EXX0162),
• 450х120 см (3EXX0161),
• 300х60 см (3EXX0159) и 600х60 см (3EXX0158).

Цена зависит от габаритов, наличия в комплекте опоры, отсечного крана и составляет от 16 000 до 49 000 руб.

Также:

1. Shelter (3EXX0165). Гибкий коврик 120х90 см устанавливается на опору в виде арки. Цена: от 15 000 руб.
2. LUX 800 Supreme (3EXX0259). Жесткая выгнутая панель 119х76 см из полимерного материала с защитным стеклом и опорой. Цена: от 14 000 руб.
3. Pyramid Spiral (3EXX0052). Пирамидальная модель с основанием 120х80 см и высотой 40 см, снабжена защитным куполом из поликарбоната. Каскад может включать до 4 нагревателей. Цена: от 29 000 руб.

Kokido

Пирамидальные солнечные нагреватели от Kokido с защитным прозрачным куполом Keops (K835CBX) (57х57х32 см) и Keops II (K849WBX) (81х81х42 см). Гелиосистема может включать до 4 нагревателей. Цена: от 11 000 руб.

Sunheater

Гибкий гелионагреватель от Sunheater (арт.30065) из полимерного материала 600х60 мм. Цена: от 18 000 руб.

Можно ли сделать самостоятельно?

Своими силами вполне реально собрать пирамидальный нагреватель. Это обойдется в 2-3 раза дешевле покупки аналогичной модели.

На предварительном этапе рассчитывают длину трубы. При диаметре 25 мм один метр трубы в солнечный день способен нагревать до 3,5 л воды в час. Насос подбирают исходя из того, что скорость теплоносителя в системе должна составлять 0,4-0,7 м/с.

Ход работ:

1. Из металла или дерева изготавливают каркас в виде пирамиды/елочки.
2. К каркасу крепят хомутами уложенную витками трубу из ПНД черного цвета (шаг витков – 1-1,5 см).
3. К полученному оборудованию крепят шланги.

Конструкцию рекомендуется накрыть пирамидальной крышкой из стекла или УФ-защищенного поликарбоната. Крышка снижает теплопотери и создает парниковый эффект, ускоряя нагрев воды.

Подключение и эксплуатация

Установка вакуумных и панельных гелиосистем требуют привлечения профессионалов. Бытовые нагреватели, гибкие или пирамидальные, можно подключить к бассейну самостоятельно.

Ход работ:

1. Гибкий коврик расстилается на грунте или кровле, полимерный гелионагреватель в более жестком исполнении крепится на специальной опоре.

   Пирамидальный коллектор устанавливается на подстилку из отражающего материала.

2. Гелиоколлектор подключают шлангом к подающему фильтр-насосу, который закачивает в систему воду из бассейна.
3. Шланг обратки соединяет коллектор напрямую с бассейном – нагретая вода сливается непосредственно в резервуар.

Сборку гелиоколлектора следует выполнять по инструкции производителя.

Правила эксплуатации:

• защитное стекло гелиоколлектора следует регулярно очищать от пыли – загрязнения в разы снижают эффективность работы нагревателя;
• при похолодании до околонулевых температур из коллектора для открытого бассейна следует слить воду, чтобы избежать перемерзания системы.

Отзывы пользователей

Пользователи отмечают, что солнечные нагреватели из полимерных материалов способны повысить температуру воды в резервуаре за несколько часов только в ясные жаркие дни.

При пасмурной погоде эффективность существенно снижается. Опыт показывает, что стоит минимизировать потери тепла при испарении, закрывая чашу открытого бассейна специальным покрывалом.

Пользователи в регионах с холодным климатом и малым количеством солнечных дней высоко оценили эффективность вакуумных солнечных нагревателей, которые получают тепловую энергию не только от солнечных лучей, но и от инфракрасного излучения, присутствующего и в пасмурную погоду.

В летнее время потребителям пришлось решать вопрос со сливом горячей воды после нагрева бассейна до комфортной температуры. С отзывами можно ознакомиться здесь и здесь, тут и тут.

Как обогреть резервуар без электричества?

Для подогрева воды в резервуаре без использования электроэнергии можно использовать:

1. Теплообменник. Нагрев воды, поступающей в чашу, осуществляется контуром с горячим теплоносителем. Обычно это контур системы отопления, поэтому данный вариант подходит для закрытых бассейнов в холодный сезон.
2. Энергонезависимый котел – твердотопливный, газовый или жидкотопливный.

Обратите внимание: тепловой насос, как и гелиосистема, потребляет электроэнергию.

Видео по теме статьи

Изготовление и подключение солнечного коллектора — в видео:

Заключение

Вода из водопровода, колонки или колодца слишком холодная для комфортного купания даже в жаркий день. Солнечный нагреватель ускорит процесс прогрева воды в чаше бассейна, если грамотно подобрать модель и правильно рассчитать необходимую площадь гелиоколлектора.

Подогрев бассейна солнечными коллекторами — устройство и принцип работы

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 солнечные коллекторы для отопления дома и ГВС

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	330	1,250	—	1-2
530	2,006	—	2-4
1,000	3,785	—	3-5
1,500	5,678	—	4-6
Песчаный фильтр-насос	1,200	—	4,5	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:
• Azuro Shelter — гибкие гелиоколлекторы, с возможностью установки как прямого развернутого полотна, так и арки. Абсорбируемая площадь 1,84 м².
• Azuro Spiral — пирамидальные коллекторы, с общей абсорбирующей площадью 0,96 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	2	Май	8	Сентябрь	6
  Февраль	3	Июнь	8	Октябрь	4
  Март	5	Июль	8	Ноябрь	2
  Апрель	6	Август	7	Декабрь	1

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%.

Подогрев воды в открытом бассейне с помощью солнечных коллекторов

Не все могут позволить себе такую роскошь, как подогрев воды с помощью электрического обогревателя. Развитие современных технологий позволяет использовать альтернативную солнечную энергию для этих целей

Многим людям хотелось бы иметь свой собственный открытый бассейн на даче. Но не все могут позволить себе такую роскошь, как подогрев воды с помощью электрического обогревателя. Развитие современных технологий позволяет использовать альтернативную солнечную энергию для этих целей.

Преимущества альтернативной энергии солнечного коллектора

Подогрев воды в открытом бассейне с помощью солнечного коллектора является наиболее эффективным способом создания комфортного температурного режима.

Это экономичный способ подогрева, позволяющий в короткие сроки окупить затраты на солнечную батарею.

Если учесть, что на многих дачных участках часто бывают перебои с электричеством, то солнечная энергия становится единственным доступным и постоянным источником электричества

Для чего в открытом бассейне требуется подогревать воду?

В континентальном климате России вода в открытых бассейнах нуждается в подогреве зачастую даже в летний период. А уж в межсезонье без этого не обойтись.

При низкой температуре воды даже для взрослого человека водные процедуры могут обернуться простудой.

А если речь идет о маленьких детях, то обязательно необходимо поддерживать комфортный температурный режим, чтобы дети не переохладились в воде.

Частные бассейны в открытом и закрытом варианте, как правило, имеют небольшой объем. Идеальным для таких искусственных водоемов считается температура воды в +24, +28 °С.

Если купаются дети, то желательно придерживаться температуры воды в +28,+30 °С даже в жаркую летнюю погоду. Только в этом случае удастся получить прохладу и не заболеть при этом от разницы температур.

Разница температуры воздуха и воды не должна превышать 2-3 градуса, только в этом случае не будет резкого ощущения зябкости и промозглости в момент выхода из воды. В закрытых бассейнах воздух должен быть теплее температуры воды на эти значения температуры. Для открытого бассейна допустимой температурой воды считается +21, +26 °С.

Поддерживать необходимую температуру воды в бассейне помогутсолнечные коллекторы. При этом от владельцев таких водоемов не потребуется больших финансовых вложений и трудозатрат. А микроклимат, создающийся от работы такого обогревательного оборудования будет максимально благоприятным и для детей, и для взрослых.

К тому же такой обогреватель позволит пользоваться закрытым бассейном в течение всего года, а не только в летнее время, что позволит повысить здоровье членов семьи и тем самым поднять уровень качества жизни.

Система солнечных батарей не только позволяет экономить на электричестве. Она проста в уходе. Владельцу придется только регулярно очищать фильтры от загрязнения, чтобы не снижалась производительность солнечного коллектора.

Технология подогрева воды в бассейне с помощью солнечного коллектора

Владелец бассейна может подключить и установить автономную солнечную батарею для подогрева воды в бассейне, а может соединить ее с альтернативной системой отопления дома и подогрева горячей воды.

В этом случае использование солнечной энергии необходимо заложить еще на стадии разработки проекта загородного коттеджа, когда разрабатываются коммуникации и выбираются источники энергоснабжения будущего дома.

Такая объединенная система позволит избежать перегрева теплоносителя солнечной батареи и позволит использовать в качестве источника подогрева воды в бассейны солнечные коллекторы, установленные на крыше дома.

Конструкция солнечного коллектора

Солнечная батарея для подогрева воды в бассейне включает в себя:

• Сам коллектор;
• Насосы, качающие воду и обеспечивающие ее циркуляцию в бассейне;
• Систему теплообменника, позволяющую передавать тепло всей массе воды;
• Защитные фильтры для насоса, производящего очистку воды;
• Клапаны, осуществляющие подачу воды.

Вода из бассейна через фильтры закачивается насосами в теплообменник. На входе в теплообменник стоит специальный датчик, фиксирующий температуру водной среды.

Если ее значения ниже заданных, а в коллекторе уже достаточно тепла, то вода автоматически поступает в теплообменник. Если датчик фиксирует заданный уровень температуры, то с помощью насоса вода идет обратно.

Холодная же вода поступает в теплообменник, где и доводится до нужной температуры при помощи солнечного коллектора.

Внутри модуля теплообменника расположена специальная трубка, по которой движется теплоноситель, нагреваемый солнечной батареей. Такая система напоминает огромный кипятильник, который нагревается не с помощью электричества, а с помощью солнечной энергии.

Правила выбора солнечного коллектора

При выборе подходящего коллектора, работающего от солнечной энергии, необходимо правильно определиться с мощностью такого обогревательного оборудования и общей площадью солнечной батареи. При этом нужно будет учесть количество солнечных дней в определенный период и потребность в использовании подогретой воды бассейна.

Для определения общей площади солнечного коллектора потребуется:

• Определить, какой тип резервуара необходимо использовать (открытый или закрытый);
• Подобрать место установки;
• Выбрать правильный наклон, ориентированность и тип солнечной батареи;
• Выделить необходимые особенности резервуара коллектора, включающие в себя объем, площадь, тип укрывного материала, глубину, цветовое покрытие;
• Установить интенсивность использования бассейна;
• Выставить температурный уровень подогрева воды;
• Определить интенсивность подачи воды.

Все эти расчеты должны производиться для каждого конкретного бассейна в индивидуальном порядке. Также следует учесть некоторые общие моменты.

Например, для закрытых бассейнов солнечные коллекторы должны располагаться на площади, составляющей от 50% до 70% всей поверхности воды.

В открытых искусственных водоемах площадь, занимаемая коллектором, должна оставлять от 70% до 100% всей водной поверхности.

Места установки солнечных коллекторов для подогрева воды в бассейне

При установке солнечной батареи для подогрева воды в бассейне необходимо придерживаться определенных правил. Такое обогревательное оборудование нельзя ставить на ровную площадку. Прокладка труб обратной подачи воды должна располагаться выше системы прямой водоподачи.

Такой принцип равномерного подъема труб позволит избежать образования в них воздушных пробок и замедлить процесс подогрева.

На закрытых бассейнах коллектор, работающий от солнечной энергии, устанавливается на южной стороне крыши, при этом отклонение от южного направления недолжно составлять более 450. Также можно использовать скаты кровли, ориентированные на запад или на восток. Но в этом случае общая площадь коллектора должна увеличиться.

При использовании вакуумных коллекторов, для которых можно использовать плоские кровли с уклоном ниже 15°, можно не использовать ориентировку по компасу. Такие системы ориентированы на высокое расположение солнечного диска над уровнем горизонта.

Также можно установить солнечную батарею над самим бассейном, используя направляющие. Когда бассейн не будет использоваться, коллектор будет его закрывать и играть роль теплоизоляции. При таком способе установки солнечной батареи можно повысить уровень гелиопоглощения и защитить теплоноситель от перегрева.

Как снизить потери солнечной энергии

При проведении расчетов, связанных с выбором и установкой солнечной батареи нужно также рассчитать потери энергии, которые свойственны для всех систем обогрева.

Это позволит свести их к минимуму и более эффективно использовать энергию солнечных коллекторов.

На потерю тепла в бассейне влияют:

• Испарение воды и естественный теплообмен воды и окружающей среды;
• Перелив воды через борта бассейна и ее разбрызгивание вовремя купания;
• Грунт забирает много тепла из бассейна;
• При очистке фильтров теплой водой.

Для уменьшения теплопотерь в открытых бассейнах необходимо в ночное время закрывать их специальным теплоизоляционным материалом, который также будет защищать водоем от засорения.

Солнечный коллектор для подогрева бассейна

Во время принятия в бассейне водных процедур человеку хочется чувствовать себя комфортно и тратить на это как можно меньше времени и сил. Часть этого комфорта достигается поддерживанием определенной температуры воды.

Без затрат дополнительной электроэнергии здесь не обойтись. Расходы на содержание интенсивно эксплуатируемого искусственного водоема могут быть достаточно большими.

Снизить их может солнечный коллектор для бассейна, использующий в качестве источника для подогрева абсолютно бесплатную природную энергию солнца.

Как работает подогрев бассейна при помощи солнечного коллектора

Концентрация солнечной энергии с последующей передачей ее теплоносителю производится солнечными коллекторами, еще их часто называют солнечными нагревателями для бассейна. С помощью теплообменных устройств эта энергия передается воде.

Одной только солнечной энергией стабильно и в течение длительного времени поддерживать необходимую температуру невозможно. Поэтому данный источник энергии используется в большинстве случаев как вспомогательный, где в качестве основного применяется  обычно мощная нагревательная установка с питанием от электрической сети.

Электронный контроллер регулирует участие солнечного коллектора для сохранения нужного теплового баланса воды в бассейне.

Схема двухконтурного нагрева воды в бассейне представлена на изображении:

В контур нагрева бассейна солнечными коллекторами входят следующие конструктивные элементы:

• собственно сам коллектор;
• насос, создающий возможность циркуляции воды в бассейне;
• теплообменник, выполняющий передачу тепла от нагретой в коллекторе жидкости всей массе воды бассейна;
• обязательно наличие фильтров для очистки воды;
• клапаны (нагнетающий, обратный), которые регулируют необходимую подачу воды.

Насос подает воду из бассейна в теплообменник. Если температура ниже установленной нормы (что фиксирует датчик на входе), контроллер дает команду на подачу нагретой в коллекторе жидкости в теплообменник. Происходит нагрев холодной воды из бассейна. Если температура воды соответствует норме, она, минуя теплообменник, возвращается в бассейн.

Виды коллекторов для нагрева воды бассейна

Солнечные коллекторы, применяемые для нагрева воды бассейна, могут быть:

• вакуумные;
• плоские (открытые или закрытые).

Для бассейнов, работающих в круглогодичном режиме используют вакуумные коллектора, способные сохранять внутри себя тепло даже при отрицательных температурах.

Для предназначенных в качестве семейного отдыха, например, на даче и эксплуатируемых в сезонный период (обычно в российских условиях с апреля по октябрь) лучше всего подходят плоские солнечные коллектора. Конструктивные особенности позволяют их изготовить своими руками.

Вакуумные

Классический вариант такого теплообменника состоит из двух трубок: в большую трубку с откачанным воздухом вставляется меньшая по размерам с закачанной внутрь специальной легко испаряющейся жидкостью. Степень нагрева влияет на количество испаряющейся жидкости, которая попадая в конденсатор, отдает большее или меньшее количество тепла теплообменнику.

Важно: внутри трубка покрывается селективным покрытием, увеличивающим поглощение солнечного излучения.

В теплообменник для повышения эффективности теплопередачи вставляется медная трубка. Обладающая хорошими теплофизическими свойствами медь с меньшими потерями отдает тепло воде бассейна.

Плоский (открытый)

Плоский, принимающий солнечное излучение, не имеет защиты от воздействий окружающей среды. Обычно имеют прямоугольную форму, изготовленную из пластика, окрашенного в черный цвет.

Эффективность работы такого коллектора сильно зависит от окружающих погодных условий — он работает только при положительных температурах на улице.

Плоский (закрытый)

В отличие от открытого представляет собой термоизолированный короб закрытый сверху листом стекла или специального пластика.

За защитным стеклом располагается адсорбер, корпус которого изготавливается из материала с высокой теплопроводностью, например, алюминия.

К корпусу плотно прилегает медная трубка, которая для увеличения поверхности поглощения выполнена в виде змеевика. В трубке находится жидкость чувствительная к восприятию солнечного излучения.

Проходя через змеевик, вода из бассейна получает тепловую энергию и ее температура повышается.

Как правильно подобрать коллектор для нагрева бассейна

Количество тепла, передаваемого солнечным коллектором, напрямую зависит от размеров площади поверхности, которая поглощает излучение. На этот параметр оказывают влияние следующие основные факторы:

• конструктивное исполнение (вакуумный, плоский);
• место расположения совместно с ориентацией;
• тип бассейна для установки — открытый или закрытый;
• характеристики самого бассейна: площадь поверхности, глубина, возможность установки укрытия, эффективность поглощения солнечного излучения самим бассейном в зависимости от его цвета;
• интенсивность использования искусственного водоема;
• период времени нахождения в укрытом состоянии;
• периодичность времени подачи свежей воды;
• нормативные показатели температуры воды в бассейне.

На размеры коллектора влияние оказывают потери тепла, связанные с эксплуатацией бассейна. Если избежать потерь от разбрызгивания довольно трудно, то уменьшить габариты при сохранении эффективности помогут следующие рекомендации.

• Много тепла уходит в процессе поверхностного естественного испарения. Уменьшить его поможет организация защиты бассейна от ветра.
• Испарение в ночное время выше, чем в дневное. Поэтому рекомендуется в это время накрывать бассейн теплоизоляционным материалом. Утром скопившийся на внутренней поверхности конденсат следует убирать без попадания обратно в бассейн.
• Уменьшить потери тепла через грунт для сборного бассейна на даче можно путем прокладывания теплоизоляционных матов.

Организация водонагревателя для бассейна своими руками

Плоский солнечный коллектор для подогрева для бассейна можно изготовить своими руками из доступных, порой без дела лежащих материалов в сарае на даче. Кроме экономии электрической энергии, получается прямая выгода от отказа в трате финансов на промышленный образец.

Простейшая схема, где отсутствует даже намек на автоматику (регулируется вручную) выглядит следующим образом:

Конструкция состоит из следующих элементов:

• самодельный плоский коллектор;
• тройник на входе в коллектор;
• тройник на выходе из коллектора;
• выпускной клапан, смонтированный с выпускным тройником для освобождения системы от воздушных пробок;
• сливной кран;
• кран на подводящем шланге;
• обратный клапан, обеспечивающий запуск насоса;
• циркуляционный насос;
• бассейн.

Вариантов изготовления солнечного коллектора своими руками домашние мастера придумали много — в зависимости от имеющихся в наличии подручных материалов. Для примера приведем вариант коллектора, который устанавливается на поверхности земли с минимально возможным расстоянием от бассейна с целью снижения тепловых потерь.

Площадка выбирается с учетом максимального попадания светового потока в самодельный адсорбер. Готовится устойчивое основание с гидроизоляцией. Все это должно выглядеть примерно, как показано на изображении:

Каркас, на который будет крепиться коллектор, изготавливается из деревянного бруса, как и сама рама. Основание рамы обшивается фанерой.

1. На дно фанеры укладываются металлические листы. Подготавливается основание для укладки стекла.
2. Получившаяся конструкция в виде щита окрашивается в черный цвет.
3. Плоскость щита размечается под укладку металлопластиковых труб, устанавливаются крепления под них, после чего монтируются нарезанные в размер металлопластиковые трубы.
4. Между собой трубы соединяются в змеевик уголками и штуцерами — фурнитурой из металлопластика. В бортах оборудуется вход/выход труб змеевика.
5. Следует обязательно провести пробное гидравлическое испытание. После подтверждения герметичности конструкции, змеевик также необходимо окрасить в черный цвет.

Для улучшения теплопроводности, на трубах собирается каркас из алюминиевого профиля. В пазы профиля и подготовленное основание в деревянной раме укладывается порезанное определенного размера стекло. Стеклянная накладка изготавливается из нескольких частей, каждая из которых садится на герметик и скрепляется друг с другом специальной фиксирующей накладкой.

Несколько советов по правильной эксплуатации

Повысить срок службы плоских водонагревателей поможет соблюдение следующих рекомендаций.

• При падении температуры ниже нуля следует остановить пользование бассейном. Необходимо слить из коллектора остатки воды.
• В отверстиях гелиоустановки со временем образуется накипь. В системе уменьшается напор и насос начинает работать с повышенной нагрузкой. Периодическая чистка мягкой щеткой и бытовыми моющими средствами поможет избежать этого.
• Не следует забывать протирать стекло от пыли.  Эффективность коллектора с грязным стеклом падает в разы.

Во многих х пользователей краеугольным камнем в эксплуатации коллекторов обозначается их прямая зависимость от солнечной активности. Ориентация на солнечную сторону, угол наклона и наличие как можно большого количества солнечных дней важные составляющие для стабильной работы гелиоустановки.

Пользователи сборных бассейнов на территории частного дома или дачи отмечают возможность удлинить купальный сезон. Рекомендуют использовать системы с плоскими коллекторами без отдельных теплообменников. Вода из бассейна изменяет температуру, проходя непосредственно через трубки установки. Такая система будет отличаться простотой и низкой ценой.

На северных территориях с холодным климатом плоские коллекторы практически не получают хороших отзывов. Несмотря на свою дороговизну здесь больше находят применение вакуумные гелиоустановки. Из-за низких тепловых потерь они более качественно выполняют свои функции по нагреву воды бассейна в холодных широтах.

Видео по теме