Vom aduce în discuție bazinele în aer liber—atât publice cât și private. În acest caz, oferta de energie solară și cererea de căldură corespund în mod ideal, astfel încât pentru producerea de căldură sunt suficiente elemente absorbante simple.

Necesarul de căldură pentru încălzirea unui bazin în aer liber depinde în cea mai mare parte de temperatura pe care doriți să o aibă apa și de temperatura mediului înconjurător. Cu cât este mai mare diferența de temperatură dintre apă și aer, cu atât este mai mare necesarul de căldură. Să presupunem că se dorește ca apa să aibă o temperatură de 23°C. Pentru a putea menține apa la această temperatură trebuie să se compenseze următoarele pierderi termice;

  • evaporarea la suprafață – reprezintă de departe peste 50% din totalul pierderilor termice; aceasta depinde foarte mult de viteza vântului.
  • reflecția căldurii de la suprafață depinde de așa-numita temperatură a atmosferei care este foarte mică în zilele însorite și în special în nopțile clare; la fel de mari sunt și pierderile din cauza reflecției în condițiile date.
  • convecția la suprafața apei este la fel de puternic influențată de vânt; pierderile termice sunt la fel de mari ca pierderile de reflecție (cca. 17% din totalul pierderilor).
  • conductivitatea termică la suprafață are loc atunci când apa din bazin este mai caldă decât aerul.
  • conductivitatea termică spre solul dimprejur este de cele mai multe ori neglijabilă, întrucât temperaturile din bazin nu scad în mod semnificativ, iar solul dimprejur are cam aceeași temperatură.

Mai mult decât atât, bazinul trebuie alimentat continuu cu apă proaspătă pentru a înlocui pierderile de apă cauzate de spălarea filtrelor și a apei care iese din bazin. Necesarul de căldură pentru încălzirea apei proaspete la temperatura apei din bazin face și el parte din categoria pierderilor termice.

În principiu, orice administrator al unui bazin de înot trebuie să meargă pe principiul de a micșora pierderile termice menționate. În afară de optimizarea instalaților din punct de vedere tehnic (cu un necesar de apă proaspătă cât mai redus), acoperirea unui bazin nefolosit are multe avantaje, căci astfel se reduc semnificativ pierderile prin evaporare, prin reflecție și convecție de la suprafața bazinului. În principiu se pot diminua cu până la 50% pierderile termice de la suprafața bazinelor deschise, astfel încât necesarul de încălzire pentru încălzirea apei din bazin să se micșoreze cel mult de două ori (cu cât este mai mică temperatura apei cu atât sunt mai mari economisirile).

Studiile diferitelor proiecte de cercetare din anii 80 au arătat că temperaturile fluctuante ale apei din bazinele de înot nu afectează în niciun fel numărul înotătorilor și nici utilizarea unui bazin neacoperit.
Nu exista doar pierderi termice, ci si castiguri termice.

  • radiatia solara pentru bazinul deinot are cea mai mare contributie la incalzirea apei.
  • caldura de evacuare a pompelor: pentru recircularea conform normelor a apei din bazin catre sistemul de filtrare (purificare) este nevoie de o energie electrica de cca. 50 – 100 kWh pe sezon pe m2 din suprafata bazinului; o parte din aceasta energie este transformata in caldura si cedata mai apoi apei din bazin. Aceasta energie trebuie sa se ia in considerare la bilantul energetic.
  • cedarea de caldura a inotatorilor este cuprinsa in functie de activitate, intre 100 si 400 W/inotator.
  • conductivitatea termica spre mediul inconjurator apare numai atunci cand aerul este mai cald decat apa din bazin. Nu joaca un rol semnificativ pentru bilantul energetic.

Diferenta dintre pierderile si castigurile termice trebuie sa se ia in considerare la punerea in functiune a instalatiei pentru producerea de caldura.

Dimensionarea elementului absorbant

Dimensionarea suprafeței colectorului se realizează în funcție de suprafața bazinului. Experiențele de ani de zile pentru încălzirea bazinelor neacoperite cu ajutorul instalațiilor solare au dus la următoarea concluzie:

  • Un bazin neacoperit se poate încălzi corespunzător atunci când suprafața elementului absorbant este de 0,5-0,8 ori mai mare decât suprafața apei.

Valorile mai mici sunt valabile pentru zonele protejate (unde vântul nu este așa puternic) și acolo unde există un necesar mai mic de apă proaspătă sau temperaturi fluctuante ale apei din bazin și/sau în situația unui bazin cu înveliș. Dacă se solicită o temperatură medie relativ ridicată (mai mare de 23°C), atunci este nevoie de o suprafață mai mare. Dacă se solicită temperaturi minime semnificativ mai mari de 25°C pentru funcționarea continuă, atunci trebuie să se verifice dacă sunt suficiente elementele absorbante simple.

Gradul optim de înclinare pentru perioada de utilizare mai-septembrie și orientarea către sud, este de 20 —35°C. Cu toate acestea, câștigul de energie al „montărilor” orizontale este doar nesemnificativ mai mic, astfel încât nu este nevoie de o mărire a suprafeței colectorului. De cele mai multe ori, montarea orizontală, de exemplu, pe acoperișurile plate este cel mai ușor de realizat.

Câștigul energetic al elementului absorbant în timpul unui sezon (cca. 130 de zile între mijlocul lunii mai și mijlocul lui septembrie) este de 200— 300 kWh/m2, atâta timp cât nu trebuie îndeplinite cereri ieșite din comun.

Valorile orientative amintite nu pot fi un substitut pentru dimensionarea detaliată a bazinelor de înot mai mari, aceasta realizându-se azi, de obicei, cu ajutorul unor programe pe calculator.

Dimensionarea altor componente

La instalațiile solare pentru încălzirea apei din bazinele de înot trebuie să se ia în considerare și dimensionarea pompei de recirculare. Dimensiunea acesteia depinde de raporturile hidraulice din sistem, în special de elementul absorbant. Mărimea poate fi cu atât mai mică cu cât sunt mai mici și fluxurile de curgere. Obținerea unui flux egal prin întreg elementul absorbant se obține mai degrabă cu benzi absorbante înguste și lungi decât cu benzi scurte și late.

Pentru alte detalii legate de dimensionarea hidraulica (determinarea rezistențelor la curgere din circuitul solar se recomandă consultarea literaturii de specialitate din domeniul instalațiilor de încălzire); se recomandă ca montajele mai complexe să se realizeze de un specialist în domeniu.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *