Расчёт бассейна под открытым небом.
Sep. 13th, 2015 03:18 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
slava68Сколько потребуется солнечных коллекторов для нагрева и поддержания постоянной температуры 37 градусов Цельсия.
Для открытого бассейна я предполагаю 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 (!)
Как оказалось, век живи, век учись :-) ВОДА УНИКАЛЬНОЕ ВЕЩЕСТВО на планете Земля. Она единственная имеет вот такой график удельной теплоёмкости:
Теперь стало понятно, почему у меня нагрев бассейна часто стабилизируется на 37 градусов, и почему начальный нагрев воды (с 8 до 20 градусов) идёт 2-3 дня.
Забавно, что и тело человека имеет температуру наименьшей удельной теплоёмкости воды, т.е. когда её легче всего нагревать :-)
Обеспечение стабильной температуры в биологических системах (клетках, тканях, органах) около 36,8 градусов Цельсия энергетически выгодно самой системе, т.к. обходится минимальным количеством энергии. Теплоемкость воды при данной температуре минимальна, поэтому система в этот момент наиболее чувствительна к закачке энергии. Вы только представьте: «До такой степени экономно расходовать энергию»! «Заточить» все биохимические процессы клетки под температуру воды, когда она наиболее чувствительна к тепловому воздействию! Есть над чем задуматься: «То ли организм приспособлен под воду, то ли вода была изначально для него предназначена?».
Интересно, правда, что насчёт кошек с собаками ? или вода не для них, или они физику в школе не учили ? :-) 35 градусов Цельсия у слона и 43,5 градуса у обыкновенного голубя.
Но гоним прочь лирические отступления !
Разница в 57 Дж/кг*град = 1482 кДж/град при 26 тоннах воды, и при нагреве на 30 градусов = всего одному, самому средненькому кубометру российского газа (хуже нашего, только белорусский газ). Белорусский газ 33100 кДж/м3, русский 38000 кДж/м3, самый "жирный" газ в Алжире - 42000 кДж/м3
т.е, если поддерживать в открытом бассейне температуру 37 градусов Цельсия, то можно сэкономить целый ОДИН кубометр газа, чем если поддерживать температуру 10 градусов при прочих равных условиях.
Ок, один кубометр экономии, а вот время, в течении которого будут расходоваться эти все кубометры газа, определяется теплопотерями от зеркала воды и стенок/дна бассейна. При разнице температур воды и окружающего воздуха 40 градусов, теплоизолированных стенках бассейна, теплопотери моего бассейна составляют 30кВт/ч. Т.е. когда мы плаваем зимой при минусовой температуре -2 градуса, котёл 30кВт работает на полную мощность, чтобы вода не остывала. 30 киловатт = 108000 килоджоуль в час = 2,8 м3 газа в час.
Если умножить на 5 руб. за куб, то ... да, я знаю, что дешевле газа нет источника энергии.... в тоже время, открытый бассейн обходится мне в 3-4тыс. руб. месяц по счётчику газа. С одной стороны не сходится с расчётами (т.е. 100 руб./сутки), а с другой - всегда есть место для экономии :-)
Нужно каким-то образом разделить теплопотери на группы, с целью определения приоритета их дальнейшей нейтрализации.
Например, закопать бассейн в землю даст ХХХ кДж/ч экономии энергии.
Планов громадьё :-)
Можно сделать на Ардуинке измеритель температуры воды/воздуха и в течении нескольких дней наблюдать показания газового счётчика (пока ещё не начался отопительный сезон) затем, эмпирическим способом получить графики зависимостей расхода газа (энергии) при открытых стенках бассейна закрытом зеркале, закрытых стенках открытом зеркале. На основе этих данных рассчитать экономическую целесообразность заглубления бассейна в грунт. Грунт можно теплоизолировать пенопластом, я так уже делал, отлично работает.
Для открытого бассейна я предполагаю 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 (!)
Как оказалось, век живи, век учись :-) ВОДА УНИКАЛЬНОЕ ВЕЩЕСТВО на планете Земля. Она единственная имеет вот такой график удельной теплоёмкости:
Теперь стало понятно, почему у меня нагрев бассейна часто стабилизируется на 37 градусов, и почему начальный нагрев воды (с 8 до 20 градусов) идёт 2-3 дня.
Забавно, что и тело человека имеет температуру наименьшей удельной теплоёмкости воды, т.е. когда её легче всего нагревать :-)
Обеспечение стабильной температуры в биологических системах (клетках, тканях, органах) около 36,8 градусов Цельсия энергетически выгодно самой системе, т.к. обходится минимальным количеством энергии. Теплоемкость воды при данной температуре минимальна, поэтому система в этот момент наиболее чувствительна к закачке энергии. Вы только представьте: «До такой степени экономно расходовать энергию»! «Заточить» все биохимические процессы клетки под температуру воды, когда она наиболее чувствительна к тепловому воздействию! Есть над чем задуматься: «То ли организм приспособлен под воду, то ли вода была изначально для него предназначена?».
Интересно, правда, что насчёт кошек с собаками ? или вода не для них, или они физику в школе не учили ? :-) 35 градусов Цельсия у слона и 43,5 градуса у обыкновенного голубя.
Но гоним прочь лирические отступления !
Разница в 57 Дж/кг*град = 1482 кДж/град при 26 тоннах воды, и при нагреве на 30 градусов = всего одному, самому средненькому кубометру российского газа (хуже нашего, только белорусский газ). Белорусский газ 33100 кДж/м3, русский 38000 кДж/м3, самый "жирный" газ в Алжире - 42000 кДж/м3
т.е, если поддерживать в открытом бассейне температуру 37 градусов Цельсия, то можно сэкономить целый ОДИН кубометр газа, чем если поддерживать температуру 10 градусов при прочих равных условиях.
Ок, один кубометр экономии, а вот время, в течении которого будут расходоваться эти все кубометры газа, определяется теплопотерями от зеркала воды и стенок/дна бассейна. При разнице температур воды и окружающего воздуха 40 градусов, теплоизолированных стенках бассейна, теплопотери моего бассейна составляют 30кВт/ч. Т.е. когда мы плаваем зимой при минусовой температуре -2 градуса, котёл 30кВт работает на полную мощность, чтобы вода не остывала. 30 киловатт = 108000 килоджоуль в час = 2,8 м3 газа в час.
Если умножить на 5 руб. за куб, то ... да, я знаю, что дешевле газа нет источника энергии.... в тоже время, открытый бассейн обходится мне в 3-4тыс. руб. месяц по счётчику газа. С одной стороны не сходится с расчётами (т.е. 100 руб./сутки), а с другой - всегда есть место для экономии :-)
Нужно каким-то образом разделить теплопотери на группы, с целью определения приоритета их дальнейшей нейтрализации.
Например, закопать бассейн в землю даст ХХХ кДж/ч экономии энергии.
Планов громадьё :-)
Можно сделать на Ардуинке измеритель температуры воды/воздуха и в течении нескольких дней наблюдать показания газового счётчика (пока ещё не начался отопительный сезон) затем, эмпирическим способом получить графики зависимостей расхода газа (энергии) при открытых стенках бассейна закрытом зеркале, закрытых стенках открытом зеркале. На основе этих данных рассчитать экономическую целесообразность заглубления бассейна в грунт. Грунт можно теплоизолировать пенопластом, я так уже делал, отлично работает.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2015-09-13 01:52 pm (UTC)- дно утеплить пено-плитами, тогда грунт не придется греть
- более аккуратно и качественно утеплить стенки
- решить вопрос с утеплением во время простоя
и т.д. и т.п. :)
no subject
Date: 2015-09-13 08:01 pm (UTC)Стенки утеплил, верх закрываю, когда не плаваю :-)
А иногда даже плаваю не раскрывая, ныряю "под льдами" :-)
no subject
Date: 2015-09-13 09:41 pm (UTC)верх мало закрыть, его тоже надо утеплять
и избавиться от щелей в утеплении стенок (через них довольно много тепла выходит)
no subject
Date: 2015-09-13 02:17 pm (UTC)no subject
Date: 2015-09-13 07:58 pm (UTC):-)