Как работает и устроен теплообменник для бассейна

Чтобы бассейн был привлекательным для пользователей, а его владелец не получал нареканий, вода в чаше искусственного водоема должна быть теплой: не ниже 25–28°С для взрослых и 30–32°С для детей. Соблюдение санитарных норм поможет поддерживать высокую проходимость и не терять посетителей. Оптимальную, наиболее благоприятную температуру обеспечит водо-водяной рекуперативный теплообменник для бассейна — это лучший аппарат для подогрева воды.

Каким должен быть теплообменник для бассейна

Теплообменник для бассейна — это 2-контурное техническое устройство, в котором происходит обмен и перераспределение тепловой энергии при движении горячей и холодной воды. Поток из теплообменного оборудования проходит через первичный контур, из бассейна — через вторичный. За счет циркуляции потоков через обменник в чаше поддерживается равномерная температура.

2 главные задачи теплообменника:

• поддержание комфортной температуры воды в бассейне (в условиях постоянных теплопотерь);

• разделение контуров с разными характеристиками теплоносителя.

Наибольшей популярностью пользуется:

• пластинчатое теплообменное оборудование для бассейна, где рабочими элементами служат теплопроводные пластины;

• кожухотрубное КТО, где теплоноситель циркулирует по трубкам.

Принцип работы теплообменников основан на простых законах физики: из-за разницы температур тепловая энергия стремится к равновесию, поэтому происходит равномерное перераспределение тепла.

Виды теплообменного оборудования для бассейна и как они устроены

Пластинчатые теплообменники

Теплообменные аппараты состоят из гофрированных рабочих пластин, стянутых болтами в общий пакет. С противоположных торцов они стянуты опорными металлическими плитами: неподвижной и съемно-прижимной. Пластины с рифлеными каналами играют роль тепло-передатчиков. Тепло от горячей воды передается пластинам. Они нагревают холодный поток.

Размеры устройства зависят от площади и количества пластин. Паяные теплообменники компактные, быстро нагреваются, хорошо отдают тепло. Но они необслуживаемые: пластины в них припаяны. Разборные ПТО намного проще обслуживать: чистить, ремонтировать, заменять или добавлять пластины для увеличения мощности.

Кожухотрубные

Кожухотрубный теплообменник для бассейна устроен иначе: состоит из большого количества тонкостенных теплообменных труб для прохода горячего теплоносителя. Трубный пучок спрятан внутри цилиндрического корпуса (кожуха), помещен в камеру, жестко закреплен на трубной решетке. Холодный теплоноситель движется в межтрубном пространстве и нагревается, соприкасаясь со стенками металлических труб. КТО могут быть одноходовыми или многоходовыми, с прямыми или изогнутыми U-трубками.

Спиральные

Имеют сложную конструкцию, состоят из металлолистов спиралеобразной формы, намотанных на сердечник. Листы образуют два канала для прохождения теплоносителя. Спиральные теплообменники подходят для сильно загрязненной воды: из-за своеобразной конструкции и турбулизации потока они меньше засоряются. Но, из-за низкой ремонтопригодности и высокой цены их используют реже.

Титано-трубчатые

По конструкции трубчатые титановые теплообменные аппараты напоминают кожухотрубные агрегаты: пучок трубок закрыт металлокожухом. Модели из титана применяют там, где стальные аппараты разрушаются под действием хлоридов. Они подходят для бассейнов с соленой водой.

Наибольшим спросом пользуются пластинчатые и кожухотрубные теплообменники. Их сравнительные характеристики даны в таблице:

Дополнительные преимущества ПТО:

• снижение мощности и времени работы насосов из-за однократного прохождения воды по контурам;

• увеличение КПД котлов за счет уменьшения потерь тепла в обратных трубопроводах;

• незначительная площадь для размещения ПТО;

• небольшие размеры арматуры и периферийного оборудования за счет компактной конструкции;

• уменьшение расходов на установку теплообменника, на энергопотребление, на техобслуживание системы.

В ПТО лучше работает автоматика, точнее поддерживается температура в заданном интервале, выше коэффициент теплопередачи за счет тонких стенок пластин. Стоимость разборки и очистки пластинчатых агрегатов в сотни раз ниже, чем разборка, чистка и промывка трубок КТО. Разобрать пластины можно за 15 минут, кожухотрубный агрегат — в 10 раз дольше.

Материалы для изготовления ПТО и КТО

Материал корпуса КТО и опорных плит ПТО — конструкционная сталь или титан, выдерживающий действие агрессивных теплоносителей. Трубки изготавливают из нержавеющей стали, стальных и медных сплавов.

Материал пластин — сталь-нержавейка, медь, титан, графит, специальные металлосплавы. Сплав высоколегированной стали SMO 254 и сплав никеля с хромом и молибденом Hastelloy C-276 стойко переносят действие хлоридов, что очень важно, ведь для обеззараживания воды в бассейне повсеместно применяют хлор как сильнодействующее дезинфицирующее вещество.

Уплотнительные прокладки, обеспечивающие герметизацию, изготавливают из разных видов каучука: полипропилена — EPDM и бутадиен-нитрила — NBR.

Ответы на популярные вопросы

1. Какое теплообменное оборудование подходит для соленой (морской) воды?

Агрессивное действие воды с разной степенью солености выдержат ПТО и КТО с пластинами и трубками из титана или сплава SMO 254. Такое оборудование прослужит дольше.

2. Как часто нужно обслуживать теплообменник для бассейна?

Чистку оборудования от отложений и химическую промывку производят не реже 1 раза в год. Если вода слишком жесткая, засорения убирают 2-3 раза в год.

3. Как рассчитывается необходимая мощность теплообменного оборудования для бассейна?

Требуемая мощность зависит от площади и объема бассейна, удельной теплоемкости и температуры воды на входе/выходе, времени нагрева и теплопотерь с учетом места расположения бассейна (в помещении или на улице).

4. На какие основные параметры нужно обращать внимание при выборе бассейнового теплообменного оборудования?

Чтобы теплообменник хорошо справлялся с задачами, его подбирают с учетом:

• мощности — около 1 кВт на каждый 1 м3 воды (для закрытых можно чуть меньше: 0,7 кВт). К примеру, теплообменник для бассейна 120 кВт сможет обслуживать объем примерно 100-145 м3.

• суточной производительности — пропускной способности, которая зависит от циркуляционной мощности насоса;

• параметров носителя — давления, температуры, скорости.

При недостаточной мощности теплообменника носитель не прогреется, при избыточной — будет большой перерасход электроэнергии. Нужно учитывать, какая вода в бассейне: пресная или соленая, чтобы купить агрегат из нержавейки или титана.

Заключение

Легко поддерживать комфортную температуру бассейна, установив теплообменник. При сравнении моделей первое место получают пластинчатые аппараты. Они выигрывают по всем параметрам: при относительно небольших габаритах у них высокий КПД (до 95%), меньше расход теплоносителя, выше теплоотдача. Можно изменять их мощность, добавляя или убирая пластины (с этим сможет справиться штатная сантехническая бригада). Их легче разбирать, проще ремонтировать, у них редко случаются протечки, ниже расходы на техобслуживание.