Výpočet ohrevu vody v bazéne

Jednou z častých otázok pri stavbe bazéna je: „Ako výkonný ohrev budeme pre náš bazén potrebovať?“ Existuje niekoľko vzorcov založených na prepočte rôznych jednotiek. Ako základ pre náš výpočet použijeme ten najjednoduchší spôsob výpočtu. Zatiaľ nie je dôležité, o aký typ ohrevu ide (elektro ohrev, tepelné čerpadlo, výmenník alebo solárny ohrev). V prvom rade si musíme vypočítať energetickú náročnosť a tá sa pri všetkých ohrevoch počíta rovnako.

Najskôr treba pochopiť, že ohrev bazéna má dve fázy:

• Ohrev novo napusteného bazéna – táto fáza spotrebuje najviac energie, pretože napúšťate studenú vodu, ktorú potrebujete ohriať na teplotu, „v ktorej sa dá kúpať“ – takzvanú prevádzkovú teplotu bazéna. Táto teplota je veľmi subjektívna. Niekomu stačí voda 20 a niekomu je málo aj 30 stupňov. Tu je potrebné správne vypočítať maximálny potrebný výkon ohrevu a následne čas, za ktorý dokáže daný ohrev nahriať vodu na prevádzkovú teplotu. Čím bude napúšťacia voda chladnejšia a prevádzková (tá, v ktorej sa dá kúpať) teplejšia, tým výkonnejší ohrev budete potrebovať, alebo na ohriatie vody bude potrebný dlhší čas.
• Prevádzkové temperovanie bazénovej vody– druhá fáza ohrevu vody je tá prevádzková, kedy potrebujete dopĺňať teplotné straty z bazéna. Táto fáza je na výkon ohrevu už menej náročná ako po prvotnom napustení bazéna. Teplotné straty činia 150 - 350 W z 1 m² bazéna.

Množstvo spotrebovanej energie na prvotné nahriatie a na udržanie prevádzkovej teploty bazéna samozrejme závisí od ďalších faktorov, napríklad:

• nadmorská výška
• teplota vonkajšieho prostredia
• tlak vzduchu
• sila vetra
• doba slnečného svitu

Vpyv týchto faktorov nie je taký veľký a ich výpočet je natoľko zložitý, že sa s nimi nebudeme v našich výpočtoch zaoberať.

Čo je dôležité a čo môžete urobiť pre minimalizáciu teplotných strát?

• Zakryť hladinu bazéna aspoň solárnou plachtou
• Zatepliť konštrukciu bazéna
• Tepelne zaizolovať zemné rozvody
• Inštalovať zastrešenie bazéna

Čokoľvek z opísaného pomôže v určitej miere zamedziť teplotným stratám a zníži nároky na spotrebu energie pri ohreve bazéna.

Teraz k samotnému výpočtu ohrevu bazéna

Fáza 1 – Ohrev novo napusteného bazéna

Koľko energie potrebujeme na ohriatie 1 m³ vody za 1 hodinu?

1 m³ vody potrebuje 1,16 kWh energie na ohriatie o 1°C za 1 hodinu

Príklad výpočtu spotreby energie bazéna:

• objem bazéna: 20 m³
• teplota napúšťacej vody do bazéna: 15°C
• teplota prevádzkovej vody (voda, na ktorú chcete nahriať bazén): 25°C
• rozdiel teplôt: 10°C

Výpočet výkonu ohrevu:

20 m³ x 1,16 kWh = 23,2 kWh (energia potrebná na ohriatie o 1°C za 1 hodinu)

Vodu potrebujeme ohriať o 10°C (teplotný rozdiel = prevádzková teplota vody – napúšťacia teplota vody)

23,2 kWh (energia potrebná na ohriatie o 1°C za 1 hodinu) x 10°C (teplotný rozdiel) = 232 kWh (celková spotreba na nahriatie 20 m³ vody)

Na nahriatie bazéna s objemom 20 m³ o 10°C je potrebné 232 kWh energie.

Na výpočte vidno, aké dôležité je vedieť teplotu vody, ktorou budete bazén napúšťať. Spoločne s objemom vody sú to dva najdôležitejšie parametre na výpočet. Ak bude napúšťacia voda chladnejšia, alebo budete chcieť bazén vyhriať na vyššiu teplotu, potom logicky spotrebujete aj viac energie. Akú máte teplotu napúšťacej vody, zistíte ľahko. Nechajte 5 minút pustený kohútik a zmerajte teplotu vody. Máte vodu zo studne alebo z potoka? Tak teplotu priamo odmerajte.

Čas potrebný na prvotné nahriatie bazéna 20 m³

Vieme, že na nahriatie bazéna spotrebujeme 232 kWh energie.

Teraz záleží na rozhodnutí, za aký čas chceme mať bazén nahriaty na prevádzkovú teplotu. Z toho vychádza aj výkon ohrevu, ktorý pre bazén zaobstaráme. Výpočet je jednoduchý, celkovú spotrebu vydelíme časom, za ktorý chceme bazén nahriať.

• 232 kWh (potreba energie) / 24 hodín (čas nahriatia) = 9,7 kW (výkon ohrevu)
• 232 kWh (potreba energie) / 48 hodín (čas nahriatia) = 4,8 kW (výkon ohrevu)

Pozor len na to, aby čas nebol taký dlhý, že ohrev nedokáže pokryť prevádzkové straty bazéna, viď nižšie fázu 2.

Fáza 2 – Prevádzkové temperovanie bazénovej vody

Koľko energie potrebujeme na temperovanie bazéna počas prevádzky?

Priemerná prevádzková energetická strata z 1 m² vonkajšieho bazéna je 0,15 - 0,2 kW za hodinu. Z toho je viac ako 90% strát z vodnej hladiny. Čím je nižšia vonkajšia teplota vzduchu, tým sú aj straty energie z bazéna vyššie. Túto teplotnú stratu môžete znížiť zakrytím vodnej hladiny solárnou plachtou, zaizolovaním telesa bazéna, … viď popis vyššie.

Výpočet spotreby energie na temperovanie vonkajšieho bazéna za prevádzky (použijeme strednú hodnotu strát cca 0,17 kW/m²:

• rozmer bazéna: 5 x 3 m
• vodná plocha: 15 m²
• teplotná strata cca: 0,17 kW/hodinu z 1 m²

 15 m² (plocha bazéna) x 0,17 kW (teplotná strata/h/m²) = 2,55 kW / hodina

Potrebný prevádzkový výkon ohrevu na temperovanie bazéna 5 x 3 m je 2,55 kW/za hodinu.

Tu je vidieť, že výkon ohrevu na prevádzku bazéna je nižší ako na jeho prvotné nahriatie.

V ďalšom článku sa bližšie pozrieme, aké máme možnosti na ohrev bazéna  a aký je rozdiel medzi jednotlivými typmi bazénových ohrevov.