Výpočet ohřevu vody v bazénu

Jednou z častých otázek při stavbě bazénu je: „Jak výkonný ohřev, budeme pro náš bazén potřebovat?“ Existuje několik vzorců založených na přepočtu různých jednotek. Jako základ pro náš výpočet použijeme ten nejjednodušší způsob výpočtu. Zatím není důležité, o jaký typ ohřevu se jedná (elektro ohřev, tepelné čerpadlo, výmeník, nebo solární ohřev). V první řadě si musíme spočítat energetickou náročnost a ta se u všech ohřevů počítá stejně.

Nejdříve je potřeba pochopit, že ohřev bazénu má dvě fáze:

• Ohřev nově napuštěného bazénu - tato fáze spotřebuje nejvíce energie, protože napouštíte studenou vodu, kterou potřebujete ohřát na teplotu, „ve které se dá koupat“ – takzvanou provozní teplotu bazénu. Tato teplota je velmi subjektivní. Někomu stačí voda 20 a někomu je málo i 30 stupňů. Zde je potřeba správně spočítat maximální potřebný výkon ohřevu a následně čas, za který dokáže daný ohřev nahřát vodu na provozní teplotu. Čím bude napouštěcí voda chladnější a provozní (ta, ve které se dá koupat) teplejší, tím výkonnější ohřev budete potřebovat, nebo bude potřebný delší čas na ohřátí vody.
• Provozní temperování bazénové vody - druhá fáze ohřevu vody je ta provozní, kde potřebujete doplňovat tepelné ztráty z bazénu. Tato fáze je na výkon ohřevu už méně náročná, než po prvotním napuštění bazénu. Teplotní ztráty činí 150 - 350 W z m2 bazénu.

Množství spotřebované energie na prvotní nahřátí a na udržení provozní teploty bazénu je samozřejmě závislé na dalších faktorech například:

• Nadmořská výška
• Teplota venkovního prostředí
• Tlak vzduchu
• Síla větru
• Doba slunečního svitu

Vliv těchto faktorů není tak velký a jejich výpočet je natolik složitý, že se s nimi nebudeme v naších výpočtech zabývat.

Co je důležité a co můžete udělat pro minimalizaci teplotních ztrát?

• Zakrýt hladinu bazénu alespoň solární plachtou
• Zateplit konstrukci bazénu
• Tepelně zaizolovat zemní rozvody
• Instalovat zastřešení nad bazén

Cokoliv z popsaného pomůže v určité míře zamezit tepelným ztrátám a sníží nároky na spotřebu energie při ohřevu bazénu.

Teď k samotnému výpočtu ohřevu bazénu

Fáze 1 - Ohřev nově napuštěného bazénu

Kolik energie potřebujeme na ohřátí 1m3 vody za 1 hodinu?

1m3 vody potřebuje 1,16 kWh energie na ohřátí o 1°C za 1 hodinu

Příklad výpočtu spotřeby energie u bazénu:

• Objem bazénu: 20 m³
• Napouštěcí voda do bazénu: 15°C
• Provozní voda (na kterou chcete nahřát bazén): 25°C
• Rozdíl teplot: 10°C

Výpočet výkonu ohřevu:

20m³ x 1,16 kWh = 23,2 kWh (energie o 1°C za 1 hodinu)

Vodu potřebujeme ohřát o 10°C (teplotní rozdíl = provozní - napouštěcí teplota vody)

23,2 kWh (energie o 1°C za 1 hodinu) x 10°C (teplotní rozdíl) = 232 kWh (celková spotřeba pro nahřátí 20m³)

Pro nahřátí bazénu s objemem 20m³ o 10°C je potřeba 232 kWh energie.

Na výpočtu je vidět, jak je důležité vědět teplotu vody, kterou budete bazén napouštět. Společně s objemem vody jsou to dva nejdůležitější parametry pro výpočet. Pokud bude napouštěcí voda chladnější, nebo budete chtít bazén vyhřát na vyšší teplotu, pak logicky spotřebujete i víc energie. Jakou máte teplotu napouštěcí vody, zjistíte lehce. Nechte 5 minut puštěný kohoutek a změřte teplotu vody. Máte vodu ze studny, nebo z potoka? Tak ji změřte.

Čas potřebný na prvotní nahřátí bazénu 20m³

Víme, že pro nahřátí bazénu spotřebujeme 232 kWh energie

Teď záleží na rozhodnutí, za jaký čas chceme mít bazén nahřátý na provozní teplotu. Z toho vychází i výkon ohřevu, který pro bazén pořídíme. Výpočet je jednoduchý, celkovou spotřebu vydělíme časem, za který chceme bazén nahřát.

• 232 kWh (potřeba energie) / 24 hodin (čas nahřátí) = 9,7 kW (výkon ohřevu)
• 232 kWh (potřeba energie) / 48 hodin (čas nahřátí) = 4,8 kW (výkon ohřevu)

Pozor jen na to, aby čas nebyl tak dlouhý, že ohřev nedokáže pokrýt provozní ztráty bazénu, viz níže fáze 2.

Fáze 2 - Provozní temperování bazénové vody

Kolik energie potřebujeme na temperování bazénu za provozu?

Průměrná provozní energetická ztráta z m² venkovního bazénu je 0,15 - 0,2 kW za hodinu. Z toho je více než 90% z vodní hladiny. Čím je nižší venkovní teplota vzduchu, tím jsou i ztráty energie z bazénu vyšší. Tuto teplotní ztrátu můžete snížit zakrytím vodní hladiny solární plachtou, zaizolováním tělesa bazénu… viz popsané výše.

Výpočet spotřeby energie pro temperování venkovního bazénu za provozu (použijeme střední hodnotu ztrát ca 0,17 kW/m2:

• Rozměr bazénu: 5 x 3 m
• Vodní plocha: 15 m²
• Tepelná ztráta ca: 0,17 kW/hodinu z 1 m²

 15 m² (ploch bazénu) x 0,17 kW (teplotní ztráta/hod/m²) = 2,55 kW / hodinu

Potřebný provozní výkon ohřevu pro temperování bazénu 5 x 3 m je 2,55 kW/za hodinu.

Zde je vidět, že výkon ohřevu na provoz bazénu je nižší, než na jeho prvotní nahřátí.

V dalším článku se blíže podíváme, jaké možnosti pro ohřev bazénu máme a jaký je rozdíl mezi jednotlivými typy bazénových ohřevů.