Pompa ciepła do basenu 30m3

W celu zachowania komfortu, baseny w polskiej strefie klimatycznej muszą być podgrzewane, ponieważ w innym przypadku czas korzystania z nich ograniczałby się do zaledwie kilku najcieplejszych dni w roku. Jednym z najbardziej efektywnych i zarazem komfortowych sposobów ogrzewania wody w basenie jest powietrzna, basenowa pompa ciepła PCWB. Stosunek ceny inwestycji do kosztów eksploatacji jest w tym przypadku najniższy w porównaniu do wszystkich innych dostępnych źródeł grzewczych. Celem oszacowania kosztów eksploatacyjnych należy w pierwszej kolejności określić odpowiedni model urządzenia.

Dobór pompy ciepła dla basenu 30m²

Dobór pompy ciepła dla podgrzewania wody basenowej można przeprowadzić na podstawie szczegółowych obliczeń projektowych, które następnie należy odnieść do mocy grzewczej pompy, która podana jest w dokumentacji technicznej urządzenia.

Druga, prostsza metoda oparta jest o uzupełnienie formularza doboru urządzenia.

Dla powyższego przykładu odpowiednie będą pompy np. PCWB 7,6kW-A lub PCWB 10,0kW-A.

Koszty inwestycji

Instalacja pompy ciepła typu PCWB niesie ze sobą minimalne zwiększenie kosztów dodatkowych. Poza samym urządzeniem, konieczne jest jedynie zakupienie zwykle kilku metrów rur i kształtek z tworzywa PCV dla doprowadzenia wody basenowej. Bezpośrednie podłączenie wody basenowej do pompy ciepła, co umożliwia tytanowy skraplacz wbudowany do urządzenia, eliminuje konieczność stosowania dodatkowego wymiennika ciepła. Niskie opory hydrauliczne pompy ciepła w większości przypadków pozwalają wykorzystać w instalacji obecnie stosowaną pompę filtracyjną. Celem czyszczenia basenu oraz regulacji przepływu wody poleca się także stosowanie dedykowanych bypassów.

Koszty w okresie eksploatacji

Koszty eksploatacyjne są zależne m.in. od stopnia zaizolowania basenu (pomiędzy ścianami i gruntem układa się warstwę izolacji), narażenia na silne podmuchy wiatru. Decydujące jednak znaczenie odgrywa przykrywanie powierzchni lustra basenu w momencie jego nieużytkowania. Ogranicza to największe straty ciepła wynikające z parowania wody. Jako przykrycie stosuje się folie, rolety czy też zadaszenia itp.

Straty ciepła basenu otwartego zależne są w znacznym stopniu od szeregu czynników zewnętrznych, takich jak przede wszystkim:

Zastosowanie rolety, folii lub innego przykrycia lustra wody;
Osłonięcie ograniczające ruch powietrza nad lustrem wody;
Zacienienie lustra wody przez otaczające basen obiekty;
Zabudowa niecki basenu (wolnostojąca, zagłębiona w gruncie).

Pierwsze podgrzanie wody w basenie (rozpoczęcie sezonu)

Od dobranej mocy grzewczej pompy ciepła jest także uzależniony czas trwania tzw. pierwszego podgrzania wody w basenie przed rozpoczęciem sezonu użytkowania. Występują wówczas zwiększone potrzeby cieplne. W trakcie normalnego użytkowania basenu, bieżące straty cieplne są znacznie niższe, szczególnie przy racjonalnym postępowaniu – przykrywaniu lustra wody roletą, folią, itp. na czas nieużytkowania basenu. Pierwsze podgrzanie wody basenowej przez pompę ciepła czy też kocioł grzewczy, trwa zwykle 3-5 dni (w zależności od dobranej mocy grzewczej źródła ciepła i warunków pracy). Możliwe jest obliczenie szacunkowego czasu podgrzania wody w basenie na podstawie równania:

t = [m * Cw * ΔT] / P

gdzie:

P – moc grzewcza pompy ciepła PCWB 10,0kW-A w punkcie A15/W26 = 7,0 kW
ΔT – różnica temperatur na początku i końcu ogrzewania: 26°C – 15°C = 11 K
Cw – ciepło właściwe wody (4,19 kJ/kg*K)
m – masa wody w basenie o powierzchni 30 m2 i głębokości 1,4 m = 30 * 1,4 * 1000 = 42000 kg

Uzyskano czas 85 godzin (ok. 3,5 dnia) z uwzględnieniem 10% strat cieplnych w trakcie pierwszego podgrzewania wody. Koszty podgrzania wody szacunkowo wyniosą: 85 h * 1,5 kW * 0,72 zł/kWh = 92 zł brutto.

Charakterystyka pompy ciepła PCWB 10,0kW-A

Efektywność COP pomp ciepła wody basenowej może wynosić w standardowych warunkach pracy wartość 4-6, a nawet więcej. Sprzyja temu praca przy wysokich temperaturach powietrza i zarazem niska (w porównaniu do wody ciepłej lub grzewczej) temperatura wody basenowej. Przykładowo pompa ciepła PCWB 10,0kW-A w punkcie pracy A27/W26 dla uzyskania mocy grzewczej 10,4 kW zużywa jedynie 1,8 kW energii elektrycznej. Przy niższej temperaturze powietrza = 15 °C, w punkcie A15/W26, moc grzewcza pompy ciepła obniży się do 7 kW, a współczynnik COP do 4,29. Nadal są to bardzo korzystne parametry zapewniające niskie koszty eksploatacji. W trakcie trwania sezonu wykorzystania basenu zewnętrznego, temperatury powietrza są zwykle znacznie wyższe od 15°C, co korzystnie wpływa na koszty podgrzewania wody.

Utrzymanie wymaganej temperatury wody basenowej w okresie przejściowym

Jak wspomniano, główną stratę cieplną basenu powoduje parowanie wody z lustra wody. Jego intensywność zależy przede wszystkim od różnicy temperatury wody i powietrza, od wilgotności powietrza, prędkości przepływu powietrza (wiatr), a także od ruchu wody (lustro wody gładkie lub wzburzone). Dla obliczonych według zależności projektowych strat na poziomie 160 W/m² przy lustrze odkrytym (4 h/dzień) i 60 W/m² przy lustrze zakrytym (20 h/dzień) dobowa strata ciepła (temperatura powietrza 15°C, wilgotność 60%, temperatura wody 26°C, wiatr 0,5 m/s), dla 4-godzinnego wykorzystania wyniesie:

(0,16 kW/m²* 30 m²* 4 h) + (0,06 kW/m²* 30 m²* 20 h) = 55,2 kWh dziennie.

Daje to około 7,8 godzin pracy pompy ciepła, co przy cenie energii elektrycznej 0,72 zł/kWh daje dzienny koszt eksploatacji pompy ciepła PCWB 10,0kW-A na poziomie: 7,8 h * 1,63 kW * 0,72 zł/kWh = 9,16 zł/dzień brutto.

W sezonie letnim, gdy temperatura powietrza będzie wyższa, straty cieplne ulegną obniżeniu, a efektywność pompy ciepła zwiększy się, co obniży koszty eksploatacyjne do 5-7 zł/dzień brutto- zależnie od warunków zewnętrznych.