Solarno grijanje bazena: prednosti i nedostaci

Sunčevom energijom možete zagrijavati bazensku vodu bez dodatnih troškova energije za grijanje. Pogledajmo najprije prednosti i nedostatke ovakvog načina grijanja:

Prednosti:

• visoka toplinska snaga za lijepog vremena s mnogo sunčeva zračenja
• mnogi solarni apsorberi imaju povoljnu nabavnu cijenu
• ovisno o okolnostima, nema ili gotovo nema troškova održavanja
• najbolji rezultati grijanja u kombinaciji s bazenskom dizalicom topline
• prikladno za produljenje sezone kupanja

Nedostaci:

• vrlo niska snaga pri jakoj naoblaci
• dodatni otpor protoku smanjuje učinak filtracijskog sustava
• potrebna je velika površina za postavljanje
• kod solarnih grijača postavljenih na garaži ili krovu kuće veći su otpor protoku i potrošnja električne energije nego kod sustava postavljenih na tlu

Solarno grijanje bazena može dati dobre rezultate ako se pravilno upotrebljava. Međutim, to vrijedi samo ako je površina solarnih apsorbera dovoljno velika!

Solarno grijanje bazena: važna je veličina

Ako želite toplu vodu i izvan najtoplijih ljetnih dana, važno je pravilno dimenzionirati solarne kolektore. Voda može pohraniti mnogo topline, što ujedno znači da je za zagrijavanje bazenske vode potrebno mnogo energije. Pritom se obično ne radi o nekoliko desetaka litara, nego o tisućama ili desecima tisuća litara. Solarni sustav zato mora obaviti velik posao kako bi osjetno povisio temperaturu vode. Za to je potrebna velika količina energije. Korisne rezultate možete očekivati tek uz odgovarajuće dimenzioniran sustav.

Koliku snagu pruža sunce?

Važno je procijeniti kako sunčevo zračenje djeluje na bazen i solarne apsorbere. Ljeti, pri visokom položaju sunca i vedrom nebu, snaga sunčeva zračenja može iznositi 900–1.200 W po četvornom metru, neovisno o temperaturi okolnog zraka. To je bruto vrijednost. Količina apsorbirane topline ovisi o površini, materijalu i boji. Od teorijske bruto vrijednosti treba oduzeti približno 20–60 % zbog gubitaka. Sam bazen može apsorbirati približno 40–55 % sunčeve energije, pri čemu se svjetlost u vodi višestruko lomi, a solarni grijači približno 70–80 %. Već blaga naoblaka ili djelomična sjena mogu smanjiti sunčevo zračenje za 30–60 %. Jaka sjena ili gusta naoblaka mogu smanjiti raspoloživu snagu i do 95 %!

Što to znači za solarno grijanje bazena?

Pretpostavimo da bazen ima površinu od 12 m². Sunce obasjava i njegove bočne stijenke, za koje se u ovom primjeru pretpostavlja iskoristivost od približno 20–30 %. Za vrlo sunčanog dana bez oblaka procijenjena neto snaga koju bazen prima, uključujući bočne stijenke, iznosi 6–8 kW. Solarni grijač tlocrtne površine 0,34 m², poput spiralnog kolektora marke Steinbach, tome bi dodao još približno 300 W. To je koristan dodatak, ali u odnosu na ukupnu snagu nije velik. Pri blagoj naoblaci snaga koju prima sam bazen pada na 3–4 kW, a spiralni kolektor daje približno 150 W. Čak i uz iskoristivost od približno 80 %, njegov je doprinos premalen za osjetniju pomoć pri zagrijavanju ovog bazena.

Naše preporuke za toplu bazensku vodu

Za vrlo toplih i sunčanih dana voda u bazenu često sama dosegne 28 °C. Solarno grijanje trebalo bi pomoći da se za povoljnih dana prijeđe 30 °C, a za umjereno povoljnih dana dosegne 26 °C ili više. Kao što pokazuje prethodni primjer, bazen već ima veliku površinu preko koje prima znatnu količinu energije. Kod nadzemnih bazena često se zaboravljaju bočne stijenke, koje također apsorbiraju sunčevo zračenje i pretvaraju ga u toplinu. Ako je solarni sustav premalen, njegov ukupni doprinos bit će skroman.

Dobro solarno grijanje bazena ne mora biti skupo

Dobra je vijest da se i uz relativno malen proračun može postići mnogo. Solarne prostirke posebno se ističu velikom kolektorskom površinom za pristupačnu cijenu. Iako po jedinici površine nisu jednako učinkovite kao spiralni kolektori, za usporediv iznos nude višestruko veću površinu. Vratimo se prethodnom primjeru: solarna prostirka Steinbach Speedsolar dimenzija 0,7 x 3,0 m ima površinu od 2,1 m². Ako nije postavljena pod odgovarajućim kutom, procijenjena iskoristivost pada na približno 70 %, ali veća površina može nadoknaditi tu razliku.

Usporedba ukupne toplinske snage solarne prostirke i spiralnog kolektora marke Steinbach

U idealnim uvjetima procjenjuju se sljedeće vrijednosti:

• spiralni solarni kolektor: 300 W
• solarna prostirka 0,7 x 3,0 m, postavljena pod optimalnim kutom: 1.750 W
• solarna prostirka 0,7 x 3,0 m, bez nagiba: 1.570 W

Pri blagoj naoblaci:

• spiralni solarni kolektor: 150 W
• solarna prostirka 0,7 x 3,0 m, postavljena pod optimalnim kutom: 870 W
• solarna prostirka 0,7 x 3,0 m, bez nagiba: 780 W

Usporedimo to s izravnim zagrijavanjem bazena sunčevim zračenjem: u ovom primjeru ono u idealnim uvjetima doseže najviše 8.000 W, a pri blagoj naoblaci najviše 4.000 W. Dok je doprinos spiralnog kolektora malen, solarne prostirke mogu dati zamjetan dodatni učinak, uz relativno pristupačnu cijenu.

Kolika je kolektorska površina potrebna?

Ovdje se oslanjamo na preporuke stručnjaka za bazene Benjamina Garherrsa, koji u svojem članku o solarnom grijanju bazena navodi sljedeće opće smjernice:

• bazeni s visinom vode do 80 cm: kolektorska površina iznosi 18–20 % površine vode
• bazeni s visinom vode do 100 cm: kolektorska površina iznosi 25 % površine vode
• bazeni s visinom vode većom od 100 cm: kolektorska površina iznosi 30–35 % površine vode

Napomena: navedene vrijednosti služe kao okvirne smjernice. Slabo izolirani ili neizolirani bazeni te bazeni koji su velik dio dana u sjeni mogu zahtijevati veću površinu solarnog sustava.

Dimenzioniranje solarnog grijanja na konkretnom primjeru

Uzmimo bazen promjera 366 cm s visinom vode od 90 cm. Prema prethodnoj preporuci, izračun glasi: površina vode × 25 % = preporučena kolektorska površina. Pritom je važna upravo površina vode, a ne ukupna tlocrtna površina bazena. Kao osnovu možete uzeti i ukupnu površinu bazena, no ovdje izračunavamo minimalnu vrijednost.

Izračun površine vode

Naš bazen promjera 366 cm je bazen s okvirom. Promjer same vodene površine iznosi 346 cm. Površinu računamo formulom r² × π: 1,73² × 3,14 = približno 9,4 m².

Dimenzioniranje solarnog grijanja prema površini vode

⇒ 9,4 m² × 25 % = 2,35 m² minimalne kolektorske površine. Prethodno spomenuta solarna prostirka marke Steinbach ima površinu od 2,1 m², što je malo ispod te vrijednosti. Budući da je odstupanje približno 10 %, u ovom se primjeru može razmotriti i takva izvedba. Druga je mogućnost dodati solarnu prostirku marke Intex ili Bestway površine 1,44 m²: ⇒ 2,1 m² (solarni grijač Steinbach) + 1,44 m² (solarni apsorber Intex) = ukupno približno 3,5 m².

Kako to utječe na temperaturu vode?

S kolektorskom površinom od 3,5 m² procijenjena dodatna toplinska snaga za vrlo povoljnih dana iznosi približno 3.100 W. Pri blagoj naoblaci mogla bi iznositi oko 1.550 W. Takav doprinos može pomoći da temperatura vode tijekom nekih dana prijeđe 30 °C. Pri umjereno povoljnom vremenu ili niskim temperaturama zraka taj sustav ipak ne mora biti dovoljan za postizanje 30 °C.

Što ako ni veća površina nije dovoljna?

Za zagrijavanje bazenske vode na 30 °C ili više pri umjerenim temperaturama u ovom se primjeru procjenjuje potreba za toplinskom snagom od 5.000–8.000 W tijekom dana. Uz mnogo sunčanih sati i vedro nebo to se može postići solarnim prostirkama. Međutim, ako sunce ne sja cijeli dan pod povoljnim kutom, ukupni unos topline znatno se smanjuje. Primjer je dan s temperaturom zraka od 21 °C sredinom kolovoza. Sunčani dio dana kraći je, a sunce je niže na nebu. Ako oblaci povremeno dodatno smanjuju zračenje, možemo pretpostaviti sljedeće: bazen prima 2.200 W tijekom 11 sati, a solarni sustav površine 2,1 m² dodatnih 1.100 W tijekom 11 sati. Ukupna snaga iznosi 3.300 W tijekom 11 sati. Prema procjeni iz ovog primjera, to nije dovoljno za 30 °C, pa ni za 28 °C, osobito kada noći postaju dulje i bazen se dulje hladi.

Solarno grijanje bazena: optimalna izvedba

Želite li visoke temperature vode i tijekom manje povoljnih dana, potrebno je povećati kolektorsku površinu i dobro izolirati bazen. Što je okolni zrak hladniji i što je vjetar jači, veći su toplinski gubici. ⇒ U takvim uvjetima cilj je povećati postojeći solarni sustav i poboljšati toplinsku izolaciju.

a) Toplinska izolacija

Čak i uz veći unos topline zagrijavanje će biti otežano ako bazen nije izoliran. Za smanjenje toplinskih gubitaka možete poduzeti sljedeće mjere:

• upotrijebite solarni pokrov, koji je cjenovno pristupačna mogućnost za smanjenje gubitaka topline
• ispod bazena postavite izolacijske podloge ili XPS ploče; postavljanje XPS ploča zahtijeva pažnju, a od točkastih opterećenja treba ih zaštititi vinilnim oblogama na klik
• kod bazena s čeličnim stijenkama možete izolirati i stijenke; sloj stiropora debljine 2 cm smanjuje prijenos topline u tlo
• dodatno možete upotrijebiti prozirnu nadstrešnicu poput kupole Cabrio Dome

Za dobre rezultate kombinirajte dvije ili više mjera. Jedna mjera sama po sebi obično nije dovoljna za osjetno produljenje sezone kupanja.

b) Veća površina solarnih apsorbera

Kolektorska površina koja odgovara 25 % površine vode obično može osigurati nekoliko dodatnih dana s ugodno toplom bazenskom vodom. Dobra toplinska izolacija može dodati još nekoliko dana. Ako želite iskoristiti i dane s umjerenim sunčevim zračenjem i izraženijim hlađenjem, u ovom se pristupu preporučuje kolektorska površina od 50–120 % površine vode. Za bazene s visinom vode manjom od 80 cm može biti dovoljno 50 %, dok se za bazene dubine 150 cm preporučuje približno 120 %.

Što može pružiti još veći solarni sustav?

Vratimo se prethodnom primjeru s umjereno povoljnim kolovoškim danom i procijenjenom snagom od 2.200 W koju prima sam bazen. Ako solarni sustav dimenzioniramo na 80 % površine vode, dobivamo približno 7,5 m² kolektorske površine. ⇒ Procijenjena toplinska snaga samih kolektora iznosila bi približno 3.900 W. Zajedno s 2.200 W koje prima bazen, ukupna snaga bila bi približno 6.100 W. Prema procjeni iz ovog primjera, to bi moglo omogućiti temperaturu vode od 28–32 °C. Međutim, kraći dani, niže temperature zraka i lošije vrijeme i dalje ograničavaju rezultate. Pri 12 °C i jakoj naoblaci mogla bi biti potrebna i dodatna snažna dizalica topline. Ne zaboravite da se raspoloživa toplinska snaga u odnosu na optimalne uvjete može smanjiti i do 95 %.

Što očekivati od solarnog grijanja bazena?

Tijekom uobičajenog srednjoeuropskog ljeta samo je ograničen broj dana kada voda u bazenu bez dodatnog grijanja sama dosegne 28 °C ili 30 °C. Ako je solarni sustav dimenzioniran barem prema navedenim minimalnim smjernicama, bazenska voda može dosegnuti te temperature tijekom dodatnih dana. Dobra toplinska izolacija može dodatno produljiti to razdoblje i ubrzati zagrijavanje. Ipak, ni velik solarni sustav ne može nadoknaditi vrlo malu količinu sunčeva zračenja tijekom izrazito oblačnih dana.

Savjeti za kupnju solarnih kolektora

U našoj ponudi nalaze se različiti solarni apsorberi i moduli:

• Solarni kolektor Speedsolar: visoka iskoristivost po jedinici površine, ali mala ukupna kolektorska površina. Prikladan kada imate malo prostora i želite ga što bolje iskoristiti.
• Solarna prostirka Steinbach Speedsolar: dostupna u različitim veličinama. Nudi veliku kolektorsku površinu za relativno pristupačnu cijenu. Dobar izbor kada imate dovoljno prostora, a ograničen proračun.
• Solarna prostirka Intex: cjenovno povoljna mogućnost s površinom od približno 1,44 m². Prikladna za povezivanje 4, 6 ili 8 komada u veći sustav za prikupljanje sunčeve energije. Nedostatak je skromnija kvaliteta izrade.
• Solarni kolektor Steinbach Exklusiv: jedan od naših najprodavanijih kolektora. Ističe se elegantnim izgledom i dojmom kvalitetne izrade. Ima približno 0,8 m² kolektorske površine. Prikladan je ako su vam izgled i dojam kvalitete važni te ste spremni izdvojiti više nego za solarne prostirke.