Бассейны потребляют большие объемы низкотемпературного тепла. Отели и курорты ежедневно потребляют горячую воду для бытовых нужд. На солнечных рынках Латинской Америки и Ближнего Востока солнечная система отопления бассейнов с плоскими коллекторами (FPC) может удовлетворять обе потребности за счет одного коллекторного поля, снижая затраты на электроэнергию и улучшая экономическую целесообразность по сравнению с системами, предназначенными только для отопления бассейнов.

В этом руководстве рассматривается принцип работы системы солнечного подогрева бассейна с плоскими пластинами, когда ее использование экономически целесообразно, как определяется ее мощность и к чему должны подготовиться покупатели из отелей или курортов, прежде чем запрашивать проект системы.

Почему отели и курорты инвестируют в солнечные системы подогрева бассейнов

Обычно температура воды в бассейне должна поддерживаться в диапазоне от 26°C до 30°C — это нижний температурный диапазон, в котором солнечные тепловые коллекторы работают с максимальной эффективностью. Это делает плавательные бассейны одним из наиболее практичных коммерческих применений солнечного тепла.

Для отелей, курортов, спортивных клубов и жилых комплексов температура воды в бассейне является фактором комфорта для гостей. Холодный бассейн сокращает купальный сезон, снижает уровень удовлетворенности и увеличивает эксплуатационные расходы, когда резервная система отопления работает дольше запланированного времени. На рынках, где цены на электроэнергию, сжиженный газ, дизельное топливо или природный газ нестабильны или уже высоки, давление на эксплуатационные расходы постоянно.

Солнечное отопление бассейнов становится особенно привлекательным, когда совпадают три условия: сильное местное солнечное излучение, регулярная эксплуатация бассейна и значительное ежедневное потребление горячей воды на всей территории объекта. Большинство гостиничных и курортных проектов в Латинской Америке и на Ближнем Востоке соответствуют всем этим трем условиям. Прибрежные курорты, городские отели, оздоровительные центры, спортивные сооружения, школы и коттеджные поселки часто имеют открытые бассейны и одновременно нуждаются в горячей воде в номерах, душевых, кухнях и прачечных.

Как работает солнечная система подогрева бассейна с плоским нагревательным элементом

Система солнечного подогрева бассейна с плоскими пластинами поглощает солнечный свет через застекленные коллекторы и передает это тепло в циркуляционный контур. Тепло поступает в воду бассейна через теплообменник или подается в более широкую систему горячего водоснабжения, которая обслуживает как бассейн, так и здание.

Типичная коммерческая установка включает в себя плоские солнечные коллекторы, солнечный циркуляционный насос, изолированные трубопроводы, теплообменник, накопительные или буферные баки, дифференциальный контроллер с датчиками температуры, клапаны, компоненты безопасности и резервный нагреватель, такой как тепловой насос или котел.

Принцип работы системы прост: солнечные коллекторы нагревают теплоноситель, который проходит через теплообменник, передавая энергию в контур бассейна и, если это предусмотрено конструкцией, в контур горячего водоснабжения. При недостаточном солнечном нагреве оставшуюся нагрузку покрывает резервный водонагреватель.

В коммерческих проектах вода в бассейне не должна циркулировать напрямую через коллекторное поле. Теплообменник отделяет контур воды в бассейне от солнечного контура, что снижает риск коррозии от химикатов в бассейне, улучшает управление системой и продлевает срок службы коллекторов. Для отелей и курортов, где комфорт не может полностью зависеть от погоды, этот гибридный подход — солнечная энергия как основной источник тепла, резервный на случай дефицита — является стандартной логикой проектирования.

Почему плоские коллекторы подходят для коммерческих проектов бассейнов?

Неглазурованные пластиковые или резиновые водосборники широко используются для обогрева бассейнов в жилых домах. Они недороги и эффективны для сезонных открытых бассейнов, где единственная цель — повысить температуру воды на несколько градусов летом. Однако они предназначены только для использования в бассейнах, обеспечивают минимальную теплоизоляцию и не могут обслуживать более высокие температурные нагрузки.

Плоские коллекторыОни имеют разную конструкцию. В остекленном композитном тепловом коллекторе используется металлический абсорбер с селективным покрытием, медные или алюминиевые стояки, закаленное стекло и теплоизоляция рамы. Такая конструкция улавливает и сохраняет тепло в более широком диапазоне температур, что означает, что одно и то же поле коллекторов может нагревать воду в бассейне и производить горячую воду для бытовых нужд при температуре 45–60 °C.

В случае проектов гостиничного и курортного бизнеса такая гибкость меняет инвестиционную модель. Для подробного технического сравнения см. наше руководство по...Плоские коллекторы против вакуумных трубчатых коллекторов.

Если покупателю необходима единая солнечная тепловая система для обеспечения комфорта в бассейне и горячего водоснабжения всего здания, то плоские коллекторы являются более практичным долгосрочным вложением по сравнению с коллекторами только для бассейна.

Проектирование системы подогрева бассейнов и горячего водоснабжения одновременно.

Солнечная система отопления, предназначенная только для бассейна, работает, но она может недостаточно использовать коллекторное поле в течение нескольких месяцев в году. Для отелей и курортов сочетание подогрева бассейна с потребностью в горячей воде обеспечивает более прочную конструкцию.

Логика проста. Потребность в подогреве воды в бассейне колеблется в зависимости от сезона, погоды и заполняемости. Потребность в горячей воде — для душевых, номеров, кухонь, прачечных — возникает ежедневно и более предсказуема. Система FPC может справиться с обоими вариантами: низкотемпературной водой в бассейне (26–30°C) и предварительным подогревом горячей воды (45–60°C). Накопительные баки переносят солнечное тепло на пиковые нагрузки горячего водоснабжения утром и вечером. Резервный подогрев покрывает недостающие объемы. Для получения более подробной информации о проектировании систем горячего водоснабжения для отелей см. наш раздел «Резервное отопление».проектирование системы солнечного горячего водоснабжения для отелягид.

Для покупателей B2B такая логика проектирования важнее, чем цена коллектора за квадратный метр. Система, обслуживающая две нагрузки, окупается быстрее, чем система, обслуживающая только одну.

Расчет размеров коммерческой системы солнечного подогрева бассейна

Расчет размеров коммерческой системы не может основываться только на площади бассейна. Площадь бассейна — это отправная точка, но окончательный проект должен учитывать климат, режим использования, теплопотери, ориентацию коллектора и — для комбинированных систем — потребность в горячей воде.

Особое внимание следует уделить покрытиям для бассейнов. Испарение является крупнейшим источником теплопотерь в бассейне. Покрытие значительно снижает потери тепла в ночное время и в нерабочие часы, что означает, что меньшее количество коллекторов может поддерживать ту же целевую температуру. В отелях и курортах использование покрытий для бассейнов не всегда целесообразно в рабочее время, но их использование в ночное время или в периоды низкой загруженности все равно существенно влияет на расчет мощности системы и ее окупаемость.

Стоимость и окупаемость: что определяет показатели?

Стоимость установки коммерческой системы солнечного подогрева бассейна зависит от стоимости всей системы, а не только от цены коллекторов. Покупателям следует оценить площадь коллектора, монтажные конструкции, емкость накопительного бака, теплообменники, циркуляционные насосы, контроллеры, клапаны, трубопроводы, изоляцию, стоимость монтажных работ, защиту от коррозии или образования накипи, интеграцию резервного нагревателя, а также стоимость доставки и импорта.

Окупаемость зависит от того, сколько традиционной энергии замещает солнечная энергосистема. Дом, использующий дизельное топливо, сжиженный газ или дорогую электроэнергию из сети, окупится быстрее, чем дом, использующий субсидируемый природный газ.

Два подхода неизменно улучшают окупаемость проектов в сфере гостиничного и курортного бизнеса. Во-первых, проектирование солнечной системы для одновременного подогрева воды в бассейне и горячего водоснабжения, поскольку более высокая годовая загрузка означает большее количество замещаемого топлива. Во-вторых, использование покрытия для бассейна в часы, когда купание запрещено, поскольку снижение теплопотерь означает, что солнечная система покрывает большую часть оставшейся нагрузки.

Проекты, в которых солнечный подогрев бассейна рассматривается как самостоятельное сезонное дополнение, как правило, имеют более длительный срок окупаемости. Проекты, которые интегрируют его в общую тепловую стратегию объекта, обычно демонстрируют наиболее высокие финансовые результаты.

Солнечное отопление бассейна, тепловой насос и котел

В коммерческих проектах солнечное отопление, тепловые насосы и котлы редко функционируют как прямая замена друг друга. Лучше всего они работают в комбинации, каждый из которых выполняет свою задачу наиболее эффективно.

В Латинской Америке и на Ближнем Востоке в качестве основного источника тепла в дневное время обычно используются плоские солнечные тепловые панели. Тепловой насос или котел остаются резервными источниками тепла для пиковых нагрузок, пасмурной погоды или ночного потребления. Такой гибридный подход позволяет коммерческим покупателям экономить энергию, получаемую от солнечной энергии, без ущерба для комфорта гостей.

Вопросы, касающиеся проекта в Латинской Америке и на Ближнем Востоке.

Латинская Америка

В Латинской Америке существует обширная и постоянно растущая база проектов по строительству отелей, курортов и жилых комплексов, где солнечная энергия для подогрева бассейнов является коммерчески выгодной. Прибрежные туристические зоны, городские отели, оздоровительные курорты, спортивные клубы, школы плавания и коттеджные поселки обычно нуждаются как в стабильной температуре воды в бассейнах, так и в значительных объемах горячей воды в сутки.

При реализации проектов в Латинской Америке покупателям следует оценить доступную площадь крыши или террасы, требования к защите от коррозии в прибрежных районах и районах, прилегающих к соленой воде, возможности местной установки и обслуживания, а также то, будет ли система обслуживать только бассейн или также обеспечивать горячее водоснабжение. Во многих случаях объединение обеих нагрузок повышает экономическую целесообразность, поскольку потребность в горячей воде обеспечивает базовый уровень использования даже при более низкой потребности в подогреве бассейна.

Средний Восток

Ближний Восток обладает значительными солнечными ресурсами и высокой плотностью коммерческих зданий с большими потребностями в горячей воде. Отели, курорты, виллы, школы, спортивные сооружения и жилые дома для рабочих потребляют значительное количество энергии для горячего водоснабжения, принятия душевых и работы бассейнов.

В странах Ближнего Востока для обогрева бассейнов с помощью солнечной энергии требуется тщательное проектирование. В самые жаркие месяцы открытые бассейны могут вообще не нуждаться в дополнительном обогреве. Однако потребность в горячей воде сохраняется круглый год, и в прохладные вечера, раннее утро или в затененных зонах вокруг бассейна все еще может потребоваться подпитка теплом.

Интеграция солнечной тепловой энергии и системы горячего водоснабжения в этом регионе более практична, чем система только для бассейна. Она позволяет сохранить эффективность инвестиций в солнечную тепловую энергию в те месяцы, когда подогрев бассейна одними лишь солнечными коллекторами привел бы к недоиспользованию коллекторного поля.

Распространенные ошибки проектирования, снижающие ценность системы.

Солнечная система подогрева бассейна работает неэффективно, если рассматривать ее как приобретение оборудования, а не как спроектированную тепловую систему. Наиболее распространенные ошибки в коммерческих проектах следуют предсказуемым закономерностям.

Что нужно подготовить перед запросом предложения по системе

Чтобы получить полезное предложение по системе, а не просто общий прайс-лист, покупателям следует подготовить следующую информацию о проекте, прежде чем связываться с поставщиком.

Имея эту информацию, производитель может оценить требования к площади коллектора, потребности в хранении, конфигурацию системы и определить, какое решение лучше: только обогрев бассейна или комбинированная система обогрева бассейна и горячего водоснабжения. Предоставление этих данных заранее экономит время и позволяет составить более точное предложение.

Компания Soletks оказывает поддержку в проектировании коммерческих систем солнечного отопления бассейнов и горячего водоснабжения.плоский коллекторРешения для отелей, курортов и проектных приложений.

Часто задаваемые вопросы