Нагрев воды при помощи дров — достаточно экономичный вариант. Особенно это касается загородных домов или дач, где не всегда есть круглосуточный доступ к природному газу или электричеству. Колонка на твердом топливе проста в установке, а пользоваться ею можно в любых условиях.
Где можно применять?
Водонагреватель, который работает на дровах, используется для нагрева воды. Его можно применять в бытовых целях – для принятия душа и ванной, для кухни. Некоторые модели имеют возможность подключаться к системе отопления загородного дома, что позволит сэкономить на котле.
Такая колонка не подойдет для зданий, которые используют в качестве источника воды централизованный городской водопровод. Водонагреватель можно подключать только к системе, где давление не превышает 0,1 атмосфер.
Если на территории вашего дачного участка нет водопровода, можно использовать модели, которые оснащены водонапорным баком.
Он устанавливается сверху основной конструкции. По принципу работы напоминает обычный бойлер, который использует в качестве источника энергии твердое топливо.
Принцип работы
Водогрейная колонка оснащена топкой определенного объема. В камеру закладываются дрова, хворост, бумага, уголь. В процессе горения топлива выделяется горячий воздух. Он вместе с продуктами горения поднимается вверх по трубопроводу, который находится внутри бака.
Холодная вода вытесняет горячую. Она поднимается в верхнюю часть бака, где находится специальное отверстие с тройником. При открытии крана или душа горячая жидкость поступает с бака в необходимом объеме.
Для бесперебойного подогрева, накопительный бак должен быть круглосуточно заполнен жидкостью. Водогрейная колонка по принципу работы напоминает обычный самовар.
Преимущества агрегата
Бойлер для подогрева воды, который использует в качестве источника энергии твердое топливо, обладает следующими преимуществами:
- есть возможность подключаться к централизованному водопроводу или использовать стационарный бак;
- нагрев воды происходит за 20-30 минут;
- объема горячей жидкости хватает для всей семьи с 3-4 человек;
- агрегат независим от других источников энергии;
- низкая стоимость бойлера;
- экономичность. Используя небольшое количество топлива по низкой цене можно сэкономить деньги на электричестве и газе.
Данный агрегат изготовлен из надежных материалов. Если соблюдать правила эксплуатации прибора, он прослужит вам несколько десятков лет без капитального ремонта.
Для личных нужд можно подобрать именно ту модель, которая вам будет подходить по объему накопительного бака.
Нагрев 1 м3 воды при помощи твердого топлива обойдется вам намного дешевле, чем при использовании электричества или газа. Также водогрейная колонка, которая работает на дровах, имеет достаточно демократичную цену.
Недостатки
Несмотря на большое количество преимуществ, такие агрегаты имеют некоторые недостатки:
- зимой, когда сильные морозы, нужно сливать жидкость с накопительного бака. Если этого не сделать, вода замерзнет, что может повредить элементы бойлера;
- нужно постоянно наблюдать за работой дровяной колонки;
- для нормальной работы агрегата возникает необходимость часто его чистить от сажи.
Также нужно помнить, что любая колонка на дровах должна иметь дымоход. Это подразумевает дополнительные затраты на монтаж конструкции.Водонагреватели на твердом топливе имеют разную конфигурацию, что позволяет выбрать именно ту модель, которая больше всего подходит именно вам.
Основные параметры
- объем накопительного бака. Зависимо от ваших нужд можно подобрать нагреватель определенного размера. Чем больше бак, тем дольше происходит нагрев воды;
- время нагрева жидкости. Зависит от объема топочной камеры и накопительного бака;
- материал корпуса. Применяются качественные металлы, на внутреннюю и внешнюю поверхность которых наносится антикоррозийное покрытие;
- температура жидкости внутри бойлера. Может контролироваться при помощи электрического регулятора, если такой есть в наличии. Максимальная температура – 90-95°С;
- габариты установки. Чем агрегат компактнее, тем легче его установить внутри дома.
Также при выборе колонки обращайте внимание на комплектацию модели. Для максимального удобства и функциональности каждый агрегат должен быть оснащен душем, специальным смесителем, шлангом. Достаточно популярны модели, которые имеют электрические ТЭНы для поддержания оптимальной температуры.
Твердотопливный и газовый котлы в сочетании с буферной емкостью
Разновидности бойлеров
Современная водогрейная колонка, которая работает на твердом топливе, может иметь разную конфигурацию, что влияет на ее функции и особенности работы.
Разделяют такие типы бойлеров на дровах:
- титан, где нагрев жидкости происходит при помощи встроенной топки;
- агрегаты, где камера для топлива находится отдельно от бака с водой;
- комбинированные конструкции с электрическим регулятором температуры и ТЭНом.
Также существуют специальные устройства на твердом топливе для обогрева бассейнов.
Какая модель водонагревателя самая популярная?
Титан – современная установка для подогрева жидкости для бытовых нужд, которая считается самым выгодным вариантом для загородного дома. Данный агрегат можно устанавливать в ванной комнате. Также допускается монтаж в другом помещении, где хозяева хотят постоянно иметь доступ к горячей воде.
Титан достаточно компактен и экономичен. Его можно купить в специализированном магазине. Данный агрегат имеет простую конструкцию, что позволяет его смастерить самостоятельно, если есть необходимые знания и материалы.
Преимущество данной модели:
- титан может использоваться как котел на твердом топливе для обогрева дома площадью до 60 м2;
- нагрев происходит не только на дровах, а и на других видах твердого топлива;
- титан изготовлен из стали, а его внутренняя поверхность имеет оцинкованное или эмалированное покрытие. Это объясняет долговечность агрегата;
- многие современные модели оснащены электрическим ТЭНом и регулятором температуры.
Титан также имеет некоторые недостатки. Использовать его как единственный источник тепла в доме нецелесообразно, поскольку нужно постоянно подкидывать свежие дрова и следить за процессом горения. Если титан выйдет из строя, поладить его практически невозможно.
Данное устройство имеет простую конструкцию. Оно состоит из топки, которая соединена с накопительным баком. Внутри агрегата находится труба для отвода продуктов горения.
Водонагреватель на даче отличное решение, которое позволит круглосуточно иметь доступ к горячей воде. Титан – одна с самых популярных моделей данных установок. С его помощью нагрев жидкости для бытовых потребностей происходит достаточно быстро.
Видео: Бойлер своими руками из газового баллона 50 литров
Вода в бассейне нужна комфортной температуры, притом все время. Прогреть столь большой объем жидкости, да еще и равномерно не под силу ни одному нагревателю прямого действия. Необходимо прогреть большой объем воды и постоянно пополнять потери тепла, которые в бассейне немалые только за счет большой площади поверхности. Источником тепла может быть как котел отопления, солнечные панели или геотермальное тепло, а для передачи тепла воде потребуется теплообменник для бассейна.
Проще всего нагреть бассейн, если разместить теплообменник последовательно с фильтрами и циркуляционным насосом, который постоянно перекачивает жидкость от донного слива и скиммера и возвращает обратно через форсунки, расположенные по периметру чаши. Таким образом, вода в бассейне не застаивается, регулярно очищается и подогревается. Никакого дополнительного оборудования в самом резервуаре нет, все выведено за его пределы и размещается чаще всего ниже уровня грунта в специальном кессоне.
Принцип работы
Теплообменник сам по себе не нагревает воду. Он лишь является оптимизированным устройством для эффективного теплообмена между двумя средами. Одна из них – это теплоноситель от непосредственного источника тепла, а вторая – как раз вода из бассейна.
В теплообменнике две среды разделяют только тонкие стенки труб или пластин с высокой теплопроводностью. Чем выше площадь такого контакта, тем больше тепла успеет перейти от более нагретой жидкости к холодной.
По смыслу теплообменник всегда поточный, хоть и могут отличаться существенно объем камер и секций для перекачки двух сред. Для бассейнов используются трубчатые и пластинчатые теплообменники. Преимущество на стороне трубчатых устройств, так как они позволяют снизить вносимые устройством сопротивление току воды и менее требовательные к чистоте перекачиваемой жидкости.
Корпус формирует первую камеру для нагреваемой жидкости. Это продолговатый цилиндр из трубы большого диаметра, закрытый с обоих концов заглушками, в которых имеются штуцера для подключения труб. Сверху он утеплен для устранения лишних теплопотерь.
Внутри корпуса распределяются трубки, изолированные от внутреннего пространства устройства, с выведенными на внешнюю сторону штуцерами. Трубка может быть одна изогнутая по спирали для увеличения площади контакта и тянущаяся от одного края теплообменника к другому. Но эффективнее использовать параллельно много трубок, которые на концах объединяются коллектором. Так существенно снижается гидросопротивление теплообменника контуру с теплоносителем и увеличивается площадь контакта, границ между двумя жидкостями.
Основные характеристики теплообменника:
- Максимальная рабочая температура. Максимальный нагрев теплоносителя, выдерживаемый устройством.
- Тепловая мощность. Зависит не только от площади контакта, но и от типа жидкости в обоих контурах и перепада температур.
- Пропускная способность, измеряется в метрах кубических в час, определяет, за сколько времени весь объем бассейна пройдет через теплообменник.
Расчет мощности
Подбор по мощности теплообменника для бассейна выполняется, отталкиваясь от четырех факторов:
- Размер бассейна, объем постоянных теплопотерь;
- Температура теплоносителя и мощность источника тепла;
- Целевая температура воды в бассейне;
- Время, за которое необходимо нагреть воду при условии, что ее только набрали.
Не стоит задача нагреть максимально быстро весь объем воды в чаше бассейна. Мощности теплообменника достаточно на уровне, равном максимальным постоянным теплопотерям, так чтобы можно было поддерживать температуру на заданном уровне.
Нижняя граница подбора мощности берется равной примерно 0,7 от объема чаши бассейна, точнее, воды при полном заполнении. Это приблизительное значение теплопотерь за счет испарения и теплообмена со стенками чаши.
Превышение данного порога определяет время, за которое теплообменник сможет прогреть только набранную холодную воду и чаще всего этот параметр подбирается равным 1-3 дням.
В качестве источника тепла используется отопительный котел, работающий и на обогрев дома и на подогрев бассейна или же в малом контуре только на подогрев бассейна, например теплый период времени. Максимально возможную отдачу по теплу следует определять как раз с условием работы обогрева в доме, чтобы не забирать лишнего тепла на поддержание бассейна.
Требуемая мощность теплообменника для нагрева бассейна за определенное время.
P = ((V*С * ΔТ)/t1) + q*S
P – требуемая мощность теплообменника (Вт),
С – удельная теплоемкость воды при температуре 20оС (Вт/кг*К);
ΔТ – разница температуры холодной и горячей воды (оС),
t1 – оптимальное время для нагрева всего бассейна (часы),
q – потери тепла в час с квадратного метра поверхности воды (Вт/м2),
V – объем воды в бассейне (л) .
В расчетах следует учитывать теплопотери с зеркала воды за счет испарения. Принимаются следующие значения:
- Бассейн полностью на улице – 1000 Вт/м2.
- Частично закрытый навесом или частью здания – 620 Вт/м2.
- Полностью крытый бассейн – 520 Вт/м2.
Полученное значение – это именно тот параметр, на который следует в первую очередь ориентироваться при выборе теплообменника. Остальные параметры необходимо согласовать с имеющимся оборудованием.
При желании разделить время работы теплообменника на ночное и дневное, когда используется электрический водогрейный котел, мощность теплообменника соответственно нужно увеличить. Достаточно умножить полученное ранее число на 24 и разделить на количество часов, которое предполагается отвести для нагрева бассейна.
При выборе важно не забывать, что реальная мощность теплообменника напрямую зависит от разницы температур в обоих контурах и от максимального значения нагрева. При меньшем перепаде температур выходная мощность так же меньше и наоборот.
Сопротивление току воды следует учитывать при выборе циркуляционного насоса, притом совместно с фильтрующей станцией, сопротивлением труб, форсунок и всех остальных элементов обвязки.
Максимально допустимая температура по горячему контуру определяется по номинальной температуре, которую выдает бойлер или отопительный котел.
Из этой же формулы легко вывести время нагрева бассейна, зная мощность теплообменника, имеющегося в продаже. Гнаться за сверхбыстрым нагревом не стоит, достаточно, если бассейн будет прогреваться с полностью холодного состояния до комфортной температуры за двое суток.
Подключение
Схема подключения
Теплообменник включается уже после фильтра и циркуляционного насоса, но перед дозатором химических реагентов, хлора, отдушки и т.д. Подключения обоих контуров выполняется только через запорные вентили для возможности контролировать включение и демонтажа по случаю технического обслуживания.
Управлять нагревом должен регулирующий клапан, расположенный на подаче горячего контура от котла. Он в свою очередь регулируется термостатной головкой, у которой датчик температуры закрепляется на выходном патрубке нагреваемого контура. С помощью стационарного погружного термометра с индикацией выставляются настройки термоголовки для управления подачей теплоносителя.
Теплообменник для бассейна следует устанавливать ниже напорной линии, фактически ниже труб, подсоединяемых к нему, ниже фильтра и воздухоотводчика, исключая попадание и аккумулирования воздуха.
Чаще всего контур от котла отопления к бассейну и теплообменнику получается протяженным. Потому на линии устанавливается дополнительный циркуляционный насос. Для его беспрепятственной работы следует организовать байпас параллельно теплообменнику и перед регулирующим клапаном. В результате теплообменник постоянно контролирует температуру воды в бассейне и подогревает, если это необходимо.
Обогреть большой бассейн – задача не из легких. Да и с маленьким придется повозиться…
Одной из наиболее затратных (как с точки зрения финансов, так и с точки зрения трудоемкости) инженерных задач для владельца частного дома является отопление бассейнов. И если со сборным бассейном на открытом воздухе, который устанавливается на лето, проблем обычно не возникает, то капитальные открытые и закрытые конструкции требуют серьезного и ответственного подхода.
Общие сведения об обогреве
Для упрощения решения задачи обогрева бассейна можно условно разделить на две подзадачи:
- Обогрев воды.
- Обогрев воздуха.
И если с обогревом воздуха все более-менее понятно, ведь использовать здесь можно те же отопительные приборы, что и в других помещениях, то для воды придется применять специально разработанные технические решения.
Первое, что следует учесть – это температурные параметры воды. Здесь нужно ориентироваться на принятые санитарные нормы:
- Для бассейнов, в которых плавают взрослые, оптимальная температура составляет +24 0 С.
- Для детских бассейнов — +28 0 С.
При этом может возникнуть ситуация, когда подогрева будет требовать вода даже в достаточно жаркий день. Что же говорить об осенне-зимнем периоде!
Если речь идет о закрытом бассейне, то температура воздуха в его помещении должна быть на два-три градуса выше, чем температура воды. При этом оптимальная влажность составит 50-60%.
Обратите внимание! При большей влажности в помещении будет душно, а на предметах будет оседать обильный конденсат.
Обогрев воды
Применение теплообменников
Итак, с общими принципами мы разобрались, теперь самое время проанализировать доступные нам средства. И начнем мы с наиболее сложной задачи – поддержания оптимальной температуры большого количества воды.
Одним из наиболее популярных способов подогрева воды является использование теплообменника:
- – это колба достаточно большого размера, внутри которой происходит циркуляция теплоносителя.
- Как правило, теплообменник подключают либо к отопительной системе загородного дома, либо же к отдельному водогрейному устройству.
- При циркуляции теплоносителя по контурам теплообменника происходит перераспределение тепловой энергии, благодаря чему обеспечивается регулярное поступление в бассейн воды с нужной температурой.
Чтобы эта система работала максимально эффективно, ее обычно дополняют тепловыми датчиками и блоком автоматического управления. В этом случае теплообменник активизируется только тогда, когда температура воды падает ниже установленного показателя. С правильными настройками системы управления теплообменником поможет разобраться инструкция.
Электрообогрев
Для компактных бассейнов устанавливать достаточно большой теплообменник не стоит. Более эффективным в данном случае будет использование электрического нагревателя:
- Система электрообогрева воды размещается в специальном отсеке, куда подается вода из системы водоснабжения.
- Основу электронагревательной системы составляет один или несколько ТЭНов, мощность которых подбирается таким образом, чтобы они обеспечивали поддержание температуры воды на требуемом уровне (чаще всего для расчета температуру принимают за 40 0 , чтобы обеспечить необходимый запас производительности).
- Проходя через ТЭН, вода нагревается и попадает в бассейн, уже достигнув нужной температуры.
Минусами данной системы является высокий уровень энергопотребления, а также – зависимость от наличия напряжения в сети. Также нужно принимать во внимание, что используемые ТЭНы обладают значительной мощностью, а потому и проводка должна иметь солидный запас надежности.
Совет! При подключении системы электрообогрева следует получить в Энергонадзоре разрешение о выделении дополнительной мощности.
Водонагреватели на твердом и газообразном топливе
Конечно же, для поддержания комфортной температуры воды можно использовать и привычные нам водонагреватели – котлы или печи. Они могут работать на дизельном топливе, газе или даже на дровах. Как правило, такая система устанавливается и для дома, и для бассейна – потому затраты существенно оптимизируются.
Если у вас есть соответствующие разрешения, вы можете установить такой нагреватель своими руками. Ну, а если разрешения или соответствующих навыков нет (чаще всего это касается газовых котлов), то следует пригласить профессиональных монтажников. Они же, кстати, смогут максимально эффективно присоединить к котлу не только контуры отопления, но и систему водоснабжения бассейна.
Нетрадиционные источники энергии
У всех перечисленных выше систем нагрева воды есть один общий недостаток – весьма существенная цена отопления. Бассейн сам по себе является недешевым удовольствием, а его регулярный подогрев вполне может отрицательно сказаться на бюджете.
Однако на сегодняшний день нам доступны технологии, которые дают возможность получать энергию из внешней среды. Их-то мы и поставим на обогрев бассейна!
- Тепловые насосы (гео- и гидротермальные). Эти установки используются для забора тепла из глубинных слоев почвы, а также из придонного слоя водоемов. Для этого в скважину или на дно опускается специальный шланг-зонд, по которому циркулирует теплоноситель. Под воздействием насоса теплоноситель поднимается из глубины на поверхность, забирая тепловую энергию и передавая ее в теплообменник.
- Эффективнее всего использовать тепловой насос для обогрева воды в летние месяцы, поскольку зимой практически вся энергия уходит на отопление.
- Солнечные коллекторы – еще одна технология, позволяющая быстро и без затрат поднять температуру воды в бассейне. Коллектор представляет собой систему из стеклянных трубок, которые объединяются в общий теплообменный контур. Нагреваясь под солнечными лучами, коллекторы передают тепло в теплообменник, а далее – горячая вода распределяется в том числе и в бассейн.
Подогрев воздуха
Говоря о поддержании температуры воды, не стоит забывать и о том, что воздух в помещении или на улице возле бассейна тоже требует обогрева. Чаще всего для этого используют:
- Радиаторы водяного отопления. Если помещение примыкает к дому, то использование этих устройств вполне эффективно. Как правило, радиаторы устанавливают воль наружных стен.
- или встроенные в пол). Применяются аналогично радиаторам, при этом обеспечивают более эффективный обогрев.
Обратите внимание! Если вы используете внутрипольные модели, то лучше выбирать те из них, которые снабжены встроенным вентилятором. Движение его лопастей способствует более эффективному теплообмену.
- — идеальны для наружного обогрева. Можно использовать как переносные электрические модели, так и стационарные газовые инфракрасные горелки. Последние не отличаются экономичностью, однако способны создать комфортную температуру на площадке перед бассейном даже зимой.
Более подробно схемы обогрева воздуха и воды в бассейне показаны на видео. В заключение хотелось бы напомнить, что при планировании микроклимата в таких помещениях на первый план выходит не экономия, а комфорт – иначе никакое купание не будет в радость!
