Tepelné čerpadlo pro bazén: kritéria výběru a pravidla instalace

Tepelná čerpadla jsou bezesporu jedním z nejlepších vynálezů v oblasti topných systémů.Doslova umožňuje získávat prakticky volnou energii přímo ze vzduchu, stejně jako ze země nebo vody. Pokud použijete bazénové tepelné čerpadlo, lze výrazně snížit náklady na ohřev vody.

Prozradíme vám, jak vybrat optimální model pro využití „zelené“ energie k výrobě tepla na ohřev vody. Článek předložený k recenzi podrobně popisuje princip fungování systému. Zde se dozvíte, jak jednotku nainstalovat a jak ji správně provozovat v domácím prostředí.

Jak toto čerpadlo funguje?

Energie je všude, i v těch předmětech, které se nám zdají výjimečně chladné. Tato energie má jen nízký potenciál. Tepelná čerpadla vám umožní extrahovat jej z okolí a přeměnit jej na energii s vysokým potenciálem. V tomto stavu Termální energie lze použít k vytápění.

Tepelná čerpadla, stejně jako ledničky, pracují na Carnotově principu. Chladnička přesouvá tepelnou energii z komory do okolního prostoru, aby vytvořila chladicí efekt, zatímco tepelné čerpadlo pracuje v opačném směru.

Takový systém se skládá ze dvou hlavních částí - vnější a vnitřní, mezi nimi je kompresor a výparník. Chladicí kapalina tedy cirkuluje systémem trubek, které jsou umístěny venku.Zároveň pohlcuje energii rozptýlenou v tloušťce země, ve vodě nebo ve vzduchu, podle typu čerpadla.

Chladivo pak prochází komorou výparníku naplněnou chladivem (obvykle freonem). Chladivo vře při velmi nízké teplotě. Zahřívání při kontaktu s nízkopotenciální tepelnou energií přechází do plynného stavu a vstupuje do kompresoru.

Toto schéma názorně ukazuje konstrukci a princip činnosti tepelného čerpadla, které shromažďuje nízkopotenciální teplo z okolí a přeměňuje ho na vysokopotenciální tepelnou energii (+)

Zde se plyn ohřeje a přesune do kondenzátoru. Chladivo se poté ochladí, vrátí se opět do kapalného stavu a teplo, které nasbíralo, jde do vnitřního topného systému, tzn. k topnému systému domu nebo v tomto případě bazénu. Cyklus se mnohokrát opakuje.

Pro provoz takového systému, konkrétně čerpacích jednotek, bude samozřejmě potřeba určité množství elektřiny, bez přístupu ke kterému systém nebude moci fungovat.

Ale množství elektrické energie potřebné pro tepelné čerpadlo je asi čtyřikrát menší než náklady na ohřev vody přímo elektrickým ohřívačem. Při spotřebě menší než 2,5 kW výkonu na provoz elektrické energie dokáže tepelné čerpadlo vyrobit více než 10 kW tepelné energie.

Jak vybrat správný systém?

Díky konstrukčním vlastnostem tepelného čerpadla je odolnější vůči vysoké vlhkosti než jakýkoli jiný systém ohřevu vody. Je ale potřeba vybrat ten správný typ tepelného čerpadla, tj. určit zdroj nekvalitní tepelné energie.

Čím stabilnější je okolní teplota, tím efektivněji tepelné čerpadlo pracuje. Pozemek je v tomto ohledu považován za nejlepší variantu, praktická realizace však vyžaduje splnění řady nepříliš jednoduchých podmínek.

Tato tabulka vám umožňuje určit výkon vašeho bazénového tepelného čerpadla. Výpočty byly provedeny s ohledem na přítomnost ochranného povlaku před sluncem (+)

Bude potřeba prostorný pozemek a rozsáhlé výkopové práce. Trubky, kterými voda cirkuluje, budou muset být uloženy hluboko v půdě, splnění tohoto požadavku není vždy možné nebo vhodné. Tepelná čerpadla země-voda se pro bazény používají jen zřídka.

Vodní tepelné čerpadlo je o něco jednodušší na instalaci, protože jako zdroj energie se používá voda. Nejlepší možností je blízká vodní plocha: rybník, jezero, řeka atd.

Ne všichni vlastníci půdy mají k takovým zdrojům přístup. Dostupnějším řešením problému je snížit vodovodní potrubí do studny nebo studny. To znamená, že na místě může být nutné vybudovat další vodní zdroj.

Instalace tepelného čerpadla, které spotřebovává energii rozptýlenou ve vzdušných masách, bude vyžadovat méně času a úsilí. Pro organizaci intenzivní výměny vzduchu se používají výkonné ventilátory. Není potřeba pokládat potrubí do země ani vrtat novou studnu.

Tepelná čerpadla vzduch-voda umožňují ohřát velký objem vody v bazénu s minimální spotřebou elektrické energie

Samozřejmě účinnost vytápění vzduchového tepelného čerpadla může být o něco nižší než při použití stabilních zdrojů energie, jako je země nebo voda.Pro použití v sezóně od jara do podzimu a ne celoročně je však tento model ideální. V tomto období je využívána většina bazénů na stránkách.

Tepelné čerpadlo lze použít i ve spojení s jinými topnými systémy, jako je elektrické vytápění. Pro vytápění domu se takové modely někdy kombinují s plynovým nebo elektrickým kotlem. To je zvláště vhodné v oblastech s drsným klimatem, protože při teplotách vzduchu pod -20 stupňů se účinnost tepelných čerpadel prudce snižuje.

Charakteristickým rysem každého modelu průmyslového tepelného čerpadla je jeho vysoká cena. Náklady můžete snížit, pokud si takové zařízení postavíte sami. Není to příliš obtížný úkol, mnoho řemeslníků ho úspěšně dokončilo. Průmyslové modely jsou však spolehlivější, efektivnější a snadněji spravovatelné.

Podle recenzí se vysoké náklady na model průmyslového tepelného čerpadla vrátí během prvních několika let provozu a někdy za několik měsíců. V tomto případě je velmi důležité vybrat model, jehož výkon bude přesně odpovídat tepelným potřebám zařízení.

Tepelné ztráty objektu

Pro výběr správného tepelného čerpadla podle výkonu je třeba určit tepelné ztráty bazénu, ve kterém bude zařízení instalováno.

V případě bazénu zvažte:

• místo, kde se bazén nachází;
• dostupnost a stupeň spolehlivosti bazénu;
• objem koupací mísy;
• počáteční teplota vody;
• optimální teplota vody pro plavání;
• přítomnost dalších faktorů ovlivňujících změny teploty vody: ohřev vzduchu ve vnitřní budově, klimatizace atd.

Někteří odborníci doporučují pro výpočet tepelných ztrát konstrukce použít metodiku uvedenou v DBN V.2.5-67: 2013. Výkon čerpadla by měl být o 30 % větší než tepelné ztráty bazénu.

Tento diagram vám umožňuje získat představu o možných tepelných ztrátách v bazénu v závislosti na vlivu vnějších faktorů. Čím menší jsou tyto ztráty, tím efektivněji bude tepelné čerpadlo pracovat.

Tyto výpočty jsou poměrně specifické, je lepší je svěřit odborníkovi. Užitečná doporučení lze získat od zkušených specialistů, kteří vyrábějí nebo prodávají tepelná čerpadla. Při výběru tepelného čerpadla se bude hodit i informace o výkonu tepelného výměníku zařízení.

Při výběru vzduchového tepelného čerpadla pro ohřev bazénové vody byste měli vzít v úvahu řadu faktorů, které ovlivňují míru tepelných ztrát objektu, například přítomnost nebo nepřítomnost krytu

Tento ukazatel odráží spotřebu tepelné energie na ohřev vody v bazénu za určité časové období.

Ve zjednodušené podobě může vzorec vypadat takto:

P = 1,16 x ΔT/t x V (kW)

Kde:

• 1,16 – korekční faktor pro tepelné ztráty;
• ΔT – počet stupňů oddělujících počáteční a konečnou teplotu vody v bazénu, ºС;
• t – doba provozu zařízení do dosažení požadované teploty vody, hodina;
• V – objem koupací mísy, metry krychlové. m

Tento vzorec samozřejmě nezohledňuje řadu faktorů jako je vliv vytápění v krytém bazénu, přítomnost klimatizace, přítomnost izolace atp.

Ale při výběru vhodného modelu tepelného čerpadla může být takový výpočet velmi užitečný.Při výpočtech je vhodné vzít v úvahu, že optimální teplota vzduchu pro vnitřní bazén je 28 stupňů a teplota vody 24 stupňů.

Důležité body při výběru čerpadla

Při výběru vhodného tepelného čerpadla byste se měli zaměřit nejen na jeho výkon. Důležité jsou i další faktory. Jde například o rozměry pumpy, která připomíná velkou kovovou krabici.

Místo instalace se obvykle volí předem, měli byste dbát na to, aby se tam vybraný model volně vešel a zároveň ponechal dostatek místa pro osobu, která bude zařízení instalovat a udržovat.

Čím menší je rozdíl mezi teplotou vzduchu venku a teplotou vody v bazénu, tím efektivnější bude použití tepelného čerpadla a tím vyšší bude jeho výkon.

Automatické ovládání některých modelů umožňuje měnit chod čerpadla s přihlédnutím nejen k venkovní teplotě, ale i rychlosti ochlazování vody v bazénu a také ke schopnosti budovy (pokud jsme mluvíme o krytém bazénu) k udržení tepla.

Tepelné čerpadlo během provozu vibruje a vydává hluk. Čím méně hluku na místě, tím lépe. Před nákupem byste měli najít způsob, jak vyhodnotit hladinu hluku, kterou produkují různé modely tepelných čerpadel.

Náklady na jednotku mohou být významně ovlivněny přítomností automatické řídicí jednotky. Pokud to finanční prostředky dovolí, neměli byste tento moderní a pohodlný doplněk odmítnout. Za prvé, automatizace zvyšuje komfort při používání zařízení, protože se nemusíte neustále rozptylovat, abyste jej zapnuli, nastavili, vypnuli atd.

Automatický řídicí systém moderních tepelných čerpadel usnadňuje obsluhu zařízení, zvyšuje jeho účinnost a prodlužuje jeho životnost

Za druhé, provoz zařízení v automatickém režimu výrazně zvyšuje jeho životnost, tzn. život. Ale poruchy jsou stále možné. Správně vyplněné záruční dokumenty k zařízení pomohou minimalizovat problémy spojené s provozem tepelného čerpadla.

Mít úřední formulář s razítkem však nestačí. Někdy prodejci skromně mlčí o tom, že záruční opravy provádí pouze specializovaný podnik, který se nachází sto kilometrů od místa instalace zařízení.

Stávalo se také, že přístroj musel být odeslán do zahraničí na opravu. Takový záruční servis je extrémně nepohodlný, protože majiteli zabere měsíce času.

Řemeslníci, kteří jsou spokojeni s jednoduchými opravami domácích spotřebičů, by si měli předem prostudovat vlastnosti zařízení vybraného modelu a přístup k náhradním dílům. Pokud nejsou potřebné díly dostupné někde poblíž, budete je muset zvlášť objednat, zaplatit dlouhé dodací lhůty atd. opatrnost pomůže vyhnout se takovým problémům.

Pokud se vám náklady na továrně vyrobené tepelné čerpadlo zdají nebetyčně vysoké, mohou být sestavit vlastníma rukama. Jak je jednotka konstruována z prakticky odpadních výchozích materiálů je popsána v článku, který doporučujeme.

Funkce instalace zařízení

Postup připojení bazénového tepelného čerpadla závisí na vlastnostech konkrétního modelu. Před zahájením práce byste si proto měli pečlivě prostudovat pokyny výrobce a přísně dodržovat požadavky a doporučení v nich obsažené. Průmyslové modely se obvykle dodávají již smontované a se sadou komponent nezbytných pro instalaci.

Schéma provozu tepelného čerpadla připojeného k bazénu:
1 — Tepelné čerpadlo pro bazén
2 - Zařízení pro dálkové ovládání
3 – Čistá voda do bazénu
4 - Oběhové čerpadlo
5 - Bypass (obtokový kanál) a regulační ventily
6 - Přívodní potrubí vody z bazénu
7 - Filtr

Během připojení budete muset nainstalovat několik potrubí a také zajistit napájení. Ohřívač je instalován v systému údržby bazénu tak, že je umístěn za filtračním systémem a před chlorátorem.

Jak je znázorněno na tomto schématu, tepelné čerpadlo by mělo být připojeno za vodním filtrem, ale před chloračním zařízením

Je velmi důležité vybrat správné místo pro instalaci zařízení. Obvykle tepelné čerpadlo vzduch-voda je jednotka působivé velikosti, která připomíná venkovní jednotku klimatizace s děleným systémem.

Pro instalaci vzduchového tepelného čerpadla je nutné zvolit dostatečně prostorné místo, které by mělo být chráněno před vnějšími vlivy, například pomocí přístřešku

Místo pro instalaci takového zařízení musí splňovat následující požadavky:

• dobré větrání;
• nepřítomnost překážek pro pohyb vzdušných mas;
• vzdálenost od otevřeného ohně a jiných zdrojů tepla;
• ochrana před vnějšími faktory prostředí: srážky, trosky padající shora atd.;
• dostupnost pro údržbu a nutné opravy.

Nejčastěji se tepelné čerpadlo instaluje pod přístřešek. Pro dodatečnou ochranu můžete nainstalovat několik bočních stěn, ale neměly by žádným způsobem narušovat proudění vzduchu, který je čerpán ventilátory.

Čerpadlo je namontováno na kovovém rámu, základna musí být přísně vodorovná. Tím se minimalizují problémy, jako jsou vibrace a hluk během provozu zařízení, a také bude zařízení chráněno před poškozením.

Vzduchové tepelné čerpadlo musí být instalováno na pevném a přísně vodorovném podkladu. Tím se sníží vibrace při jeho provozu a sníží se množství hluku.

Při instalaci tepelného čerpadla a jeho připojení k systému je důležité dbát na čistotu všech jeho prvků. Nebylo by na škodu zkontrolovat vnitřní povrch trubek použitých k vytvoření spojení.

Všechny potrubní spoje, kterými cirkuluje voda, musí být pečlivě utěsněny a zkontrolovány na těsnost. Aby se vibrace z tepelného čerpadla během jeho provozu nepřenášely do zbytku systému, má smysl zvážit připojení pomocí flexibilních hadic.

Zajištění napájení tepelného čerpadla bude vyžadovat zvláštní pozornost. Musí plně odpovídat pravidlům pro instalaci elektrických zařízení s přihlédnutím ke všem požadavkům na požární bezpečnost.

V okolí bazénu je obvykle vysoká vlhkost a výrazně se zvyšuje pravděpodobnost kontaktu elektrických zařízení s vodou. Proto je nutné pečlivě izolovat všechny elektrické kontakty a dodatečně je chránit před možným kontaktem s vlhkostí.

Do schématu připojení tepelného čerpadla k napájení je nutné bezpodmínečně zařadit automatické spínače, které jsou vybaveny čidly reagujícími na zvýšení teploty. Budete také potřebovat ochranná zařízení, která zabrání úniku proudu.

Všechny vodivé součásti musí být uzemněny. Pro připojení kabelů, jak napájecích, tak ovládacích, budete potřebovat speciální svorkovnice. Pokyny výrobce obvykle uvádějí požadovaný průřez elektrických kabelů, přes které lze zařízení připojit k napájení.

Tyto údaje je třeba dodržovat. Průřez kabelu může být větší, než je doporučeno, ale ne menší.

Instalace tepelného čerpadla pro ohřev bazénové vody se provádí v souladu s doporučením výrobce. Obvykle se instaluje za systém úpravy vody, ale před chlorační zařízení, pokud je k dispozici.

Domácí tepelné čerpadlo – je to možné?

Pokud si tepelné čerpadlo vyrobíte sami, můžete hodně ušetřit, ale účinnost takových zařízení je poněkud nižší než u průmyslově vyráběných modelů. Nejprve se vyrobí jednotlivé prvky čerpadla, poté se spojí do společného systému. Výparník může být vyroben z velké plastové nádrže. Uvnitř je instalována měděná cívka.

Pro výrobu cívky lze měděnou trubku opatrně navinout kolem plynové láhve nebo jiného vhodného válcového předmětu, aby získala požadovaný tvar. Další cívka je vyrobena stejným způsobem - pro výparník. Tento prvek je umístěn uvnitř další nádrže, tentokrát kovové, budou vyžadovány svářečské práce.

Kompresor je jednoduše zakoupen nebo odstraněn z jiného zařízení, například z rozbité klimatizace. Když jsou tato tři zařízení připravena, jsou připojena do společného systému. Kompresor je poté naplněn chladivem. Zbývá pouze připojit výparník k ventilátoru, který vhání vzduch, a kondenzátor k systému ohřevu vody v bazénu.

Designově výrazně složitější tepelné čerpadlo voda-voda. Jeho stavba vyžaduje přítomnost řeky nebo přírodní nádrže v blízkosti místa, pokud neexistují, jsou vyvrtány studny. Pokud je však z technických důvodů nemožné získat energii ze vzduchu, bude tato možnost také užitečná.

Závěry a užitečné video k tématu

Praktické zkušenosti s ohřevem bazénové vody pomocí tepelných čerpadel přináší následující video:

Princip činnosti vzduchového tepelného čerpadla je názorně demonstrován zde:

Toto video poskytuje velmi podrobný přehled provozu a konstrukce modelu tepelného čerpadla vzduch-voda:

Tepelné čerpadlo je pohodlný, efektivní a ekologický způsob ohřevu bazénu. Při správném používání se cena modelu velmi rychle vrátí a správná instalace výrazně prodlouží životnost zařízení.

Chcete se podělit o užitečné informace k tématu tohoto článku? Možná víte, jak vyrobit tepelné čerpadlo pro uspořádání soukromého bazénu s vlastními rukama? Do níže uvedeného bloku pište komentáře, ptejte se, sdílejte svůj názor a tematické fotografie.