Kolektory

Wspomaganie instalacji basenowej

Instalacje solarne coraz częściej pojawiają się na dachach lub tuż obok krytych basenów. Jak można wykorzystać drzemiące w promieniach słonecznych zasoby energii cieplnej do podgrzewu wody basenowej?

Dobór wielkości pola kolektorów słonecznych do wspomagania podgrzewu wody basenowej odbywa się na innych zasadach niż np. do podgrzewu wody użytkowej. Energia cieplna z instalacji solarnej w przypadku basenów służy do pokrycia strat ciepła wody basenowej. Solary nie są projektowane do podgrzewania wody basenowej, ale do utrzymywania stałej temperatury wody w basenie.Straty ciepła wody basenowej
Największe straty ciepła wody basenowej powstają przez powierzchnię zwierciadła wody. Około 90% wszystkich strat ciepła wody basenowej odbywa się poprzez zwierciadło, pozostałe 10% to straty ciepła poprzez ściany i dno basenu. Im większe falowanie zwierciadła tym większe straty ciepła, mogące wynosić nawet 130 W/m2 powierzchni zwierciadła w przypadku silnego ruchu powierzchni wody. Odkryty basen bez jakiegokolwiek falowania traci około 60 W/m2, natomiast przykrycie zwierciadła może ograniczyć straty ciepła do około 10 W/m2.

 

Jak je oszacować?
Najprościej wykonać pomiar spadku temperatury. Należy odłączyć podgrzew wody basenowej na 48 godzin i zmierzyć temperaturę wody na początku i na końcu okresu pomiarowego, oczywiście cały czas eksploatując basen – jak podczas normalnego cyklu użytkowania. Mając spadek temperatury w czasie 48 godzin z łatwością wyznaczymy spadek temperatury w czasie 24 godzin – będzie to połowa ze zmierzonej wartości. Następnie mnożąc objętość basenu wyrażoną w m3 razy spadek temperatury w stopniach i razy ciepło właściwe wody (cw=1,16 kWh/K m3) otrzymamy zapotrzebowanie basenu na ciepło podgrzewu wody basenowej w celu utrzymywania stałej temperatury wody w basenie.Warto oszczędzać
Kryta pływalnia Koral w miejscowości Morawica (woj. świętokrzyskie) składa się m.in. z basenu sportowego o wymiarach 25 x 12,5 m o głębokości od 1,30 do 1,80 m, basenu rekreacyjnego o wymiarach 12,5 x 4 m o głębokości od 0,7 do 1,1 m, a także 65-metrowej zjeżdżalni. Instalacje podgrzewu wody basenowej wspomaga tam instalacja solarna złożona z 60 sztuk kolektora płaskiego Vitosol 200-F o łącznej powierzchni czynnej 139 m2. Przyjmując że z 1 m2 kolektora uzyskuje się średnio 4,5 kWh/dobę energii cieplnej, instalacja w pływalni Koral dostarcza średnio 626 kWh ciepła na dobę. Jest to prawie darmowa dawka energii cieplnej. W zależności od zastosowanego konwencjonalnego źródła podgrzewu wody basenowej, wspomniana instalacja solarna umożliwia zaoszczędzenie od 170 do 260 zł dziennie czyli 5200–8000 zł miesięcznie. Ponieważ duże instalacje solarne wymagają dużej powierzchni do rozmieszczenia kolektorów, pole kolektorów przy pływalni Koral zaprojektowano w bardzo ciekawy sposób. Zastosowano układ „schodkowy”. Aby kolektory z pierwszego rzędu nie zasłaniały rzędu drugiego, rząd drugi umieszczono wyżej na specjalnej konstrukcji, a trzeci zamontowano jeszcze wyżej. Dzięki temu znacznie zredukowano odstępy między rzędami kolektorów, nie zasłaniając przy tym powierzchni czynnej absorbera.

Skorzystaj z wytycznych!
Pomiar spadku temperatury w ciągu 48 godzin możemy wykonać tylko na istniejącym basenie. Jak poradzić sobie w przypadku projektowania solarów do nowego basenu? Można założyć średni spadek temperatury na poziomie ok. 1 K. Można także wykorzystać wartości wskaźnikowe pochodzące z wytycznych projektowych firmy Viessmann (patrz tabela).

RODZAJ BASENU

OKRES WYKORZYSTYWANIA ENERGII SŁONECZNEJ

IV do IX

VI i VII

VITOSOL
100-F
200-F

VITOSOL
200-T*

VITOSOL
300-T

VITOSOL
100-F
200-F

VITOSOL
200-T*

VITOSOL
300-T

KRYTY Z PRZYKRYCIEM

0,4

0,3

0,3

0,25

0,25

0,25

KRYTY BEZ PRZYKRYCIA

0,5

0,4

0,4

0,3

0,3

0,3

ZEWNĘTRZNY Z PRZYKRYCIEM

0,7

0,5

0,5

0,4

0,4

0,4

ZEWNETRZNY BEZ PRZYKRYCIA

0,9

0,7

0,7

0,5

0,5

0,5

Wymagana powierzchnia kolektora: m2/m2 powierzchni basenu
* przy montażu na fasadzie wymagany dobór zwiększonej o 20% powierzchni kolektora

 


TEKST: DR INŻ. PAWEŁ KOWALSKI
FOTO: ARCHIWUM FIRMY VIESSMANN