Здравствуйте ! Подскажите, как рассчитать теплообменник для нагрева открытого бассейна !!! Температура воды - + 28 , наружная температура -25 !!!

Информацию поместил: Задержка поставки

Вы не опоздали с расчетами? На том месте, по-моему уже храм Христа Спасителя стоит.
Вот у фирмы Арктика в открытом доступе. Правда в нем до минус 9 можно ввести, но пользуясь формулами, подсказанными Jota можете досчитать сами. Это для ленивых.

Подскажите, по каким книгам/СНиПам/справочникам рассчитываются потери тепла открытого бассейна. Автоматические программы не интересуют. Хочется найти авторитетный источник информации

Я конечно не знаю какую в итоге цель вы преследуете, и мой ответ будет неполным, но всё-таки:
Бассейн имеет несколько плоскостей для теплообмена:зеркало, пол и стены (именно бассейн имеется в виду, а не помещение бассейна). Лично я связываюсь с тепловлагоперемещениями в бассейне для расчета вентиляции и кондиционирования. И там в расчёт берётся только зеркало. Согласно СП 31-113-2004 "Бассейны для плавания" температура воздуха должна быть на 1...2С выше температуры воды. Соответственно явный тепловой поток от воды к воздуху отсутствует. Но с бассейна испаряется вода, а на её испарение затрачивается тепло. При самых стандартных условиях, плюс минус, tвозд=27С, tводы=26C теплота на испарение воды отбирается как от воздуха, так и от самой воды. В своих расчётах теплопотери воздуха на испарение воды я не учитываю, получается считаю, что тепло берётся полностью от воды. Это конечно не совсем верно, но процентной разбивки я нигде не нашёл.
Это, что касается зеркала. Если заинтересовало, могу дать формулы.
А про потери через стены и пол... Обычная теплопередача. Проблема только как всегда с коэффициентом теплоотдачи от воды к стенке. Но если поискать, думаю где и найдёте его.

Цель опеределения теплопотерь - подбор солнечного коллектора для обогрева бассейна. Известна формула для определения количества тепла, необходимого для нагрева всего бассейна. Теперь пытаюсь выяснить, сколько тепла нужно будет подводить к бассейну в процессе его дальнейшей эксплуатации.

Формулы, конечно же, дайте. Большое Вам за них спасибо!

Надеюсь, кто-то еще выскажет мнение по этому вопросу. После просмотра на АВОК тем, связанных с бассейнами, создалось впечатление, что либо никто не рассчитывает эти теплопотери (во что я не хочу верить), либо все давным-давно знают, как это делать (надеюсь, кто-то и мне подскажет)

формулы смогу дать в понедельник, они на работе.
но думаю это не совсем, то что вам нужно. Скорее всего есть какая-то специальная методика для этого.
Может вопрос надо задать не в разделе теплоснабжение, а в водоснабжении? Может это считают вкшники, берётся просто какой-нибудь процент от всего количества тепла и всё
Но формулы какие обещал дам

Удельная теплота порообразование умноженная на влаговыделения бассейна. Только это теплопотери для системы отопления. А почему у вас должно теряться тепло, если температура воды ниже температура в помещении. У вас будут теплопотери через пол бассейна, на них и подбирайте нагреватель плю потери на нагрев подпиточной воды, плюс какой нибудь коэффициент запаса.

Потому что в названии темы написано "открытого бассейна".
И "какой-нибудь коэффициент запаса" меня не устраивает, так как из-за малого опыта проектирования понятие "какой-нибудь" оооочень размыто. Потому и хочу узнать, как считать точно и правильно

Только из-за того что у вас в названии темы написано "открытого бассейна" тепло теряться не будет, а будет теряться по законам физики. Я же вам написал выше если температура в помещении выше чем в бассейне, то как бассейн с более холодной водой может передать тепло более теплому воздуху?
Посчитайте тепловые потери через пол бассейна, посчитайте влаговыделения, посмотрите какую мощность обогревателей принимается на аналогичных бассенах.
Сейчас очень много фирм продают уже готовые бассейны, посмотрите какая мощность указана в их характеристиках. Есть даже онлайн калькуляторы для расчета бассейнов, можно просто заполнить форму отправить заявку и вам вышлют все характеристики и цены.

Спасибо за ответ. Очень не хочется с Вами спорить. Я Вас услышала.
Только повторюсь еще раз - бассейн открытый, тоесть не в помещении, а на улице. И он уже есть, кто его продавал - не известно, потому к их помощи прибегнуть не могу. Калькуляторы не интересны, так как хочется разобраться в самой методике расчета, дабы в будущем считать без посторонней помощи. Ваше предложение, возможно, и проще в исполнении, да только меня интересует другой подход. Пускай он и дотошный.

Вот методика расчета бассейна в помещении. При каких параметрах наружного воздуха планируется эксплуатация бассейна, в каких пределах от и до? Здесь очень много информации по расчету влаговыделений бассейнов по Российским и зарубежным методикам расчета.

Потери тепла с поверхности воды в бассейне (с зеркала испарения) определяются по формуле:

Q=(tпов-tв)хF/R
где
tпов - температура нагретой поверхности воды, ºС;
F - площадь поверхности воды, м2;
R - термическое сопротивление теплоотдаче от нагретой поверхности, .

R=0.245/(1.4+v)
где
v - скорость движения воздуха в помещении, ºС.
В случае рассмотрения варианта уличного размещения бассейна возможно придется применить другую формулу (например как для наружных инж. сетей надземной прокладки). Однако стоит обратить внимание, что наряду с конвективной составляющей при уличном размещении может быть велика лучистая составляющая теплообмена.

Прикрепляю файл с методикой расчета количества тепла для нагрева воды в бассейне и поддержании температуры воды. Процесс прогрева может длиться несколько суток. (Как правило это 1-2 суток.) Поддержание температуры не требует столь значительных поступлений тепла, поэтому в целях экономии на устанавливаемой мощности оборудования прогрев воды целесообразно принимать продолжительным)

AleksejCher прав. Влаговыделения умноженные на теплоту парообразования. Я хотел привести более подробную формулу. Наверняка ведь следующим вопросом будет - а как посчитать влаговыделения с бассейна. В общем вот:
Q=G*(2500-4,2*tпов)*0,278
G - влаговыделения от бассейна, кг/ч
2500-4,2*tпов - скрытая теплота парообразования, кДж/кг
tпов - температура поверхности воды, примерно на 1 С ниже температуры воды.
Что касается G, то есть куча методик. По некоторым из них результат очень сильно отличается. Прикрепляю файл с формулами, которыми я пользуюсь при расчётах. Выбираю из них что-то среднее.

motov, вы привели формулу для теплоотдачи с горячей поверхности. Посмотрите, чтобы ваша формула имела смысл tпов должно быть больше tв. В нашем случае это не так.
AleksejCher, тепловлагообмен между воздухом и водой определяется взаимным положением точек для воды и воздуха на Id диаграмме. При определенных параметрах разбрызгиваемая в воздухе вода может даже осушивать воздух, хотя это и звучит как-то фантастически. Дабы не быть голословным приложу ссылку.

pencil, а если вы подбираете коллектор на мощность, необходимую для нагрева всей воды, то разве потом когда вода будет нагрета автоматика не справится с поддержанием температуры на постоянном уровне?

Не подскажите из какой литературы взяты формулы из сообщения 11?

Вот где бы взять разбивку сколько тепла отнимается от воды сколько, от воздуха? В большинстве случаев проетировщики не закладывают в тепловом балансе теплоту затрачиваемую на испарение влагия. Я раньше предполагал что если температура воды ниже чем температура в бассейне то 100% теплоты берется из из воздуха. Теперь я думаю надо бы поискать как определить это соотношение.

Формулы общеизвестные. Термическое сопротивление теплоотдаче от нагретой поверхности и потери тепла через стенки и дно бассейна можно уточнять и конкретизировать в зависимости от конкретных условий. Приведенные выше можно использовать для приближенных расчетов.

Вы совершенно правы, но я действительно убежден в том, что температура воды в бассейне (закрытом) должна быть выше температуры воздуха, т.к. температура воды - это температура по мокрому термометру и она всегда ниже чем температура по сухому, поэтому для комфортного плавания стоит поднять температуру воды на 2-3 градуса выше температуры воздуха. Тогда вы не будете ощущать дискомфорта, погружаясь в воду (не беру случай прыгания в ледяную воду, выскочив из парилки :-) ).

Для "pencil", действительно, после нагрева воды (за сутки-двое, задавайтесь самостоятельно) поддерживать температуру воды на заданном уровне будет не столь затратно. Посчитайте и сравните. В процессе поддержания вы будете расходовать 20-30% той мощности, что была использована на первоначальный нагрев. Цифры примерные и конечно в каждом индивидуальном случае будут свои.
А вообще мне нравится подход "pencil", старается разобраться, побольше бы нам таких "карандашиков"))))

Интересная статья Сотникова на тему определения потерь тепла заглубленной части здания
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=6...mp;#entry660778
Из материалов статьи можно определить общее термическое сопротивление стены заглубленной части здания (или бассейна). Пример расчета для подвала глубиной 2м см. в моей теме "определение температуры в подвале"
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=69685&st=20

Температура жидкости принимает температуру мокрого термометра при отсутствии внешнего теплообмена (кроме воздуха). Т.е. чтобы температура воды в бассейне приняла температуру мокрого термометра надо не греть ее, а просто оставить в покое. Если же температура воды поддерживается искусственно на каком-то определённом уровне, как в нашем случае, то ее температура уже не равна tмт.
Температура воды в бассейне должна быть холоднее воздуха, см. ссылку в посте 2, это СНиП - а значит закон. Превышение на 1-2 С над t воды - это компромисс между комфортом и умеренными влаговыделениями. Если поднимать t воды выше, то бассейн начинает очень интенсивно отдавать влагу.
Одно время я тоже серьёзно погружался в эту тему, желая докопаться до истины. Кучу литературы прочитал.

Тогда зачем вообще весь этот разговор? Мощности же точно хватит.

Вы правы, тема благодатная и погрузиться в неё можно с головой. Думаю, что и в данном случае и в случае определения температуры воздуха в неотапливаемом подвале и расчете теплопотерь от заглубленной части зданий, да и расчете теплопотерь от различных инженерных коммуникаций остро встает вопрос нахождения адекватной методики определения температуры грунта, способной дать достаточной точности результат. Если разобраться с бассейном под открытым небом, то и теплопотери с испарением и теплопотери от поверхности воды как от нагретой поверхности рассчитать мы можем с достаточной точностью. Сложнее с теплопотерями в грунт через стены и пол бассейна.
Вы правы, на начальный нагревпотребуются большие мощности, но решать задачу можно исходя из минимизации мощности источника тепла. Т.е. определяем мощность исходя из условий поддержания температуры, а уже затем считаем сколько суток потребуется, чтобы обеспечить первоначальный нагрев имеющимися мощностями.

Сдается мне, что теплопотери от поверхности во много раз больше , чем теплопотери в грунт. А для теплопотерь через стены и пол вполне можно использовать методу расчета теплопотерь для подвальных помещений.
Итого, можно добиться достаточно высокой точности в итоге.

Нельзя. Коэффициенты теплопередачи для этой методы рассчитаны на теплопередачу воздух-пол-грунт. У нас здесь вода-пол-грунт. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке в разы, в скорее всего даже в десятки раз выше, чем от воздуха к стенке.

да, все так. мне просто нужно определить, сколько тепла "останется" для ГВС. да и заказчик изначально пожелал узнать, сколько коллекторов должны будут "работать" на бассейн



смущенный смайл

Что же касается самой темы, то хочу поблагодарить всех за ответы. Для себя открыла много нового и интересного. Надеюсь, диалог продолжится. Постою в сторонке, еще послушаю специалистов ))

Да, и вот вопрос. Извините, если я чего-то недопоняла... Если бассейн открытый, то температура воздуха над ним будет менятся в зависимоти от месяца использования от меньшей, чем температура воды ( в мае или сентябре) до большей ( в июле). Можно сделать расчет для каждого месяца отдельно. Методика расчета при этом меняется?

Будет меняться направление тепловлагообмена между воздухом и водой, см. #12

Вот, нашла в закромах интернета книгу Х.П.Капплера "Индивидуальные бассейны". В главе 5 дана методика расчета теплопотерь открытого бассейна. Немного иная, чем приведенная выше.
Кто-то знаком в этим трудом? Может какие комментарии будут?

http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3717 правда,тут про закрытые бассейны,но в конце есть список литературы который может помочь.и табличка,отрытая где то на авоке

pencil, такую книгу не читал.
Попробуйте и по этой методике посчитайте, хуже не будет. Сравните с другими методиками.
Какой-то общепринятой методики для расчёта в нашей стране нет. Кто во что горазд.

расчет крытого бассейна вижу, списка литературы - нет . табличку тоже не обнаружила (((((

Есть там в конце список (по ссылке перейди), но сама статья опять с импортными эмпирическими формулами. Сделаю расчет теплопотерь открытого бассейна для наихудших условий, сброшу посмотреть.

да, спасибо, уже все вижу.

motov, спасибо за помощь.

надеюсь, выход из этой тепло-водной неразберихи все-таки найдется...
Капплер не помог - формулы есть, но без пояснений и в страшном качестве сканирования, не везде понятно, что там написано... ((((((((((

Проектирование промышленной вентиляции: Справочник / Торговников Б.М., Табачник В. Е., Ефанов Е. М.- Киев , «Будiвельник», 1983, 256 с.

-- см. стр. 30

табличка в прикрепленном архиве

Расчет надо сделать для самого неблагоприятных месяца в котором возможны максимальные влаговыделения (так как придется нагревать подпиточную воду) и месяца где максимальные тепловые потери.

это понятно. осталось полностью выяснить, как считать

Ну по влаговыделениям понятно в этой теме даже программы для расчета есть. Теперь важно определиться при каких температурах планируется эксплуатировать бассейн. Видел в одном старом справочнике по водоснабжению методику расчета подземных резервуаров, там же и была методика расчета надземных резервуаров для хранения воды, фактически это тот же бассейн. Ну вот не помню название. По виду и размеру похож на справочник Староверова отопление водопровод и канализация.

Все-таки вернусь к книге Капплера. Для открытого бассейна он предполагает такие теплопотери:
1. из-за испарения воды
2. из-за естественной конвекции (при тем-ре воздуха ниже тем-ры воды)
3. с водой, разбрызгивающейся и переливающейся (почти равно тепловыделению от купающихся людей, поэтому ими принебрегают)
4. за счет излучения в ночное время
5. при промывке фильтров (для индивидуальных бассейнов можно не учитывать)
6 и 7. при первоначальном нагреве - на нагрев всего объема воды и на нагрев грунта (!)

Что думают по этому поводу опытные практики? (Вопрос не ради уличения в неграмотности, не примите за "наезд")



Температуры самые разные: +16 в апреле, +28 в июле, +18 в октябре. Температура воды +27

Тогда теплопотери через грунт будут не значительны, так как перепад температур между водой и грунтом незначителен, их и не стоит учитывать. Расчет количества тепла на первоначальный прогрев, я давал ссылку в самом начале темы. Ну и возьмите запас 10% на неучтенное в расчете тепло. Даже если вы чтото не учли, просто бассейн будет немного дольше прогреваться и то если прогревать будут в октябре при температуре +18.

Прикрепляю свой расчет на наружную температуру +15 (как вариант). Считаю возможным повысить точность расчёта если учесть дополнительно количество тепла теряемого за счет излучения и с выплёскивающейся водой. Про первоначальный нагрев уже писал выше)

ОГРОМНОЕ СПАСИБО! Сама такую коллосальную работу не провернула бы... Удачи Вам! )))

И тебе удачи!)))
При расчёте количества испаряющейся воды используется коэф. массоотдачи. Методик его определения встречал много, в данном расчете применил самую простую. Её недостаток в том, что необходимо учитывать фактор гравитационной подвижности. Данный фактор для температур воды ниже +30 градусов не нашел. Думаю, что повысить точность расчётов и степень детализации расчётов можно рассчитав коэф. массоотдачи более точно. Но основные направления повышения точности данного расчёта - это конечно учет лучистого теплообмена и потерь тепла с выплескивающейся водой. Коэф. теплоотдачи от воды к стенкам бассейна рассчитывал по методике предусматривающей свободную конвекцию в неограниченном пространстве у вертикальной стены. Для дна бассейна коэф. теплоотдачи будет немного отличаться. Рассчитать этот коэффициент абсолютно точно невозможно, т.к. при купании будет волнообразование и степень турбулизации, а следовательно и коэф. теплоотдачи несколько возрастут.
Остается по-прежнему проблема, которую я поднял в своей теме, по определению температуры грунта на глубине, буду думать над этим. Считаю, что методика Ершова то что надо, но пока я не получил результата, который бы меня удовлетворял.

Я тоже не совсем понял почему вы приняли температуру грунта +10 гр. Ведь даже зимой в сильные морозы грунт ниже глубины промерзания имеет положительную температуру. А в этом случае рассматривается переходный период с температурой минимумум +18. К примеру даже подземные резервуары с обсыпкой 1 м зимой в нашем климате не замерзают, так как большая часть емкости расположена ниже глубины промерзания.

Амплитуда колебаний температуры воздуха может быть в течении года от -30 до +30 (предположим), а амплитуда колебаний грунта, по мере погружения в грунт, снижается по экспоненте и на глубине 2м составляет примерно от +5 до +15. Подробнее см. мою тему "определение температуры в подвале". Я там пытался рассчитать амплитуду температур на различных глубинах, пользуясь методикой, изложенной в книге Ершова, но ошибся очевидно с исходными данными (завысил среднюю температуру) в результате получил неправдоподобный результат. Скоро исправлю. Когда получится нормальный результат, выложу.

Вот ссылка
http://esco-ecosys.narod.ru/2008_4/art194.htm
на ресурс, на котором можно посмотреть температуру грунта на глубине 1,6м. Для Москвы обратите внимание

Да действительно температура грунта не сильно отличается для весны, лета и осени. Судя по вашему расчету стоит уделить внимание утеплению пола и стен в бассейнах не только в помещениях но и открытых бассейнов, расположенных на улице. Ну и уделить внимание укрытиям бассейна укрытия

Спасибо всем еще раз!

Особенно motov и AleksejCher.
Позвольте надеяться на вашу помощь и в будущем

Если бассейн планируете использовать только летом, то утеплять стоит разве что дно бассейна и нижнюю часть стен. Через верхнюю часть стен теплопотерь практически не будет, а могут быть даже теплопоступления. А вот если речь вести о неотапливаемых подвалах, то через пол и нижнюю часть стен будет тепло поступать от грунта, а утеплять стоит перекрытие и верхнюю часть стен. Теплопотери (теплопоступления) через стены заглубленные в грунт можно будет просчитать достаточно точно, если знать температуру грунта для данного периода на различных глубинах. Так зимой при наружной температуре воздуха -30 температура на поверхности грунта также будет около -30 и для верхней части стен подвала будет большой температурный напор (большие теплопотери), а на глубине 2м температура грунта будет не ниже +2...+4 и через нижнюю часть стен и пол будут теплопоступления, компенсирующие теплопотери (тепловой баланс соблюдается).

http://www.engineeringtoolbox.com/heat-los...anks-d_286.html
Переводить единицы не забываем

Здравствуйте уважаемые форумчане!!!

собираюсь разрабатывать проект супермеганавороченных домиков в горах!
заказчик хочет сделать бассейн/джакузи под открытым небом, который работал бы даже зимой.
Специалисты! очень нуждаюсь в Вашем совете по поводу реализации этой идеи...
есть ли у кого какие мысли как это вобще выглядит?
+ ко всему еще улицу теплым полом вокруг бассейна греть собираются
С уважением, Кирилл