Solarno ogrevanje bazena: prednosti in slabosti

S sončno energijo ogrevate bazensko vodo brez dodatnih stroškov ogrevanja. Najprej si oglejmo prednosti in slabosti takšnega ogrevanja:

Prednosti:

• velika ogrevalna moč ob lepem vremenu z veliko sonca
• ugodna nakupna cena številnih solarnih absorberjev
• glede na okoliščine brez obratovalnih stroškov ali z zelo nizkimi stroški
• najboljši rezultati ogrevanja v kombinaciji s toplotno črpalko za bazen
• primerno za podaljšanje kopalne sezone

Slabosti:

• zelo majhna ogrevalna moč ob močni oblačnosti
• dodatni pretočni upor, ki nekoliko zmanjša zmogljivost filtrirnega sistema
• veliko prostora za namestitev
• pri namestitvi na streho garaže ali hiše večji pretočni upor in večja poraba električne energije v primerjavi s solarnimi grelniki, nameščenimi na tleh

Solarno ogrevanje bazena lahko ob pravilni uporabi veliko prispeva k segrevanju vode. Vendar to velja le, če so solarni absorberji dovolj veliki!

Solarno ogrevanje bazena: večja površina, več toplote!

Če želite toplo vodo tudi zunaj najbolj vročih poletnih dni, priporočamo, da sončne kolektorje ustrezno dimenzionirate. Voda lahko shrani veliko toplote, kar pomeni, da za njeno segrevanje potrebujete veliko energije. Poleg tega običajno ne gre za nekaj deset litrov, temveč za več tisoč ali celo več deset tisoč litrov vode. Solarni ogrevalni sistem mora zato opraviti precejšnjo nalogo, če želite opazno zvišati temperaturo vode. Za to je potrebna velika količina energije. Uporabne rezultate boste torej dosegli le z ustrezno dimenzioniranim solarnim ogrevanjem.

Koliko prispeva sonce?

Pomembno je, da znate oceniti, kako sončna energija vpliva na bazen in solarne absorberje. Poleti, ko je sonce visoko in je nebo brez oblakov, lahko moč sončnega sevanja ne glede na temperaturo okolice znaša 900–1.200 W na kvadratni meter. To je bruto vrednost. Koliko toplote se dejansko absorbira, je odvisno od površine, materiala in barve. Od teoretične bruto vrednosti je treba odšteti približno 20–60 % izgub zaradi sevanja. Bazen lahko absorbira približno 40–55 % sončne energije, saj se svetloba v vodi večkrat lomi, solarni grelniki pa približno 70–80 %. Že rahla oblačnost ali delna senca lahko sončno obsevanje zmanjšata za 30–60 %. Močna senca ali gosta oblačnost lahko moč zmanjšata tudi do 95 %!

Kaj to pomeni za solarno ogrevanje bazena?

Predpostavimo, da ima bazen površino 12 m². Sonce obseva tudi stranske stene, pri katerih lahko upoštevamo približno 20–30-odstotni izkoristek. Ob zelo sončnem dnevu brez oblakov lahko skupaj s stranskimi stenami pričakujemo približno 6–8 kW neto toplotnega prispevka sonca. Če priključite solarni grelnik s površino 0,34 m², kakršno ima spiralni solarni kolektor znamke Steinbach, ta prispeva še približno 300 W. To je sicer dobrodošlo, vendar je dodatni učinek razmeroma majhen. Ob rahli oblačnosti prispevek sonca k segrevanju bazena pade na približno 3–4 kW, spiralni kolektor pa prispeva le še okoli 150 W. Kljub približno 80-odstotnemu izkoristku je to premalo za občutno dodatno segrevanje takšnega bazena.

Naša priporočila za toplo bazensko vodo

Ob zelo ugodnih dneh voda v bazenu pogosto že sama doseže 28 °C. Solarno ogrevanje naj bi zato pomagalo, da ob sončnih dneh doseže precej več kot 30 °C, ob manj ugodnih pa 26 °C ali več. Kot smo že videli, ima bazen veliko površino, prek katere sprejema precej energije. Pri nadzemnih bazenih pogosto pozabimo na stranske stene, čeprav tudi te absorbirajo svetlobno energijo in jo pretvarjajo v toploto. Če je solarni sistem premajhen, bo njegov skupni učinek premajhen.

Dobro solarno ogrevanje bazena ni nujno drago!

Dobra novica je, da lahko veliko dosežete tudi z razmeroma majhnim proračunom. Med sončnimi kolektorji predvsem solarne grelne podloge ponujajo veliko kolektorsko površino za razumno ceno. Njihov izkoristek na kvadratni meter je sicer nekoliko manjši kot pri spiralnih kolektorjih, vendar za primerljivo ceno ponujajo večkrat večjo kolektorsko površino. Ostanimo pri prejšnjem primeru: solarna grelna podloga Steinbach Speedsolar velikosti 0,7 x 3,0 m ima kar 2,1 m² površine. Če je ne namestite pod kotom, izkoristek sicer pade na približno 70 %, vendar večja površina to več kot nadomesti.

Primerjava skupne ogrevalne moči solarne grelne podloge in spiralnega kolektorja znamke Steinbach

V idealnih razmerah je mogoče doseči naslednje vrednosti:

• spiralni solarni kolektor: 300 W
• solarna grelna podloga 0,7 x 3,0 m, nameščena pod optimalnim kotom: 1.750 W
• solarna grelna podloga 0,7 x 3,0 m, položena vodoravno: 1.570 W

Ob rahli oblačnosti:

• spiralni solarni kolektor: 150 W
• solarna grelna podloga 0,7 x 3,0 m, nameščena pod optimalnim kotom: 870 W
• solarna grelna podloga 0,7 x 3,0 m, položena vodoravno: 780 W

Primerjajmo to z neposrednim segrevanjem bazena zaradi sonca: v našem primeru ta prispevek v idealnih razmerah znaša največ 8.000 W, ob rahli oblačnosti pa največ 4.000 W. Medtem ko je prispevek spiralnega kolektorja komaj opazen, solarne grelne podloge prispevajo občutno več toplote. In to za razmeroma ugodno ceno!

Kolikšno kolektorsko površino potrebujete?

Pri tem se opiramo na priporočila strokovnjaka za bazene Benjamina Garherrsa, ki v članku o solarnem ogrevanju bazenov navaja naslednja splošna priporočila:

• bazeni z globino vode do 80 cm: kolektorska površina naj znaša 18–20 % vodne površine
• bazeni z globino vode do 100 cm: kolektorska površina naj znaša 25 % vodne površine
• bazeni z globino vode nad 100 cm: kolektorska površina naj znaša 30–35 % vodne površine

Upoštevajte, da so te vrednosti le okvirna izhodišča. Slabo izolirani ali neizolirani bazeni in bazeni z veliko sence bodo potrebovali še večjo površino solarnega ogrevanja.

Solarno ogrevanje bazena: ustrezno dimenzioniranje na konkretnem primeru

Vzemimo bazen premera 366 cm in predpostavimo, da je višina vode 90 cm. Po zgornjem priporočilu potrebujemo: vodna površina × 25 % = priporočena kolektorska površina. Pri tem govorimo o dejanski vodni površini, ne o površini, izračunani iz zunanjih mer bazena. Za osnovo sicer lahko uporabite tudi zunanje mere, vendar želimo tukaj določiti najmanjšo priporočeno površino.

Izračun vodne površine

Naš bazen premera 366 cm je bazen z okvirjem. Premer njegove vodne površine v tem primeru znaša 346 cm. Po formuli r² × π izračunamo: 1,73² × 3,14 = približno 9,4 m².

Dimenzioniranje solarnega ogrevanja glede na vodno površino

⇒ 9,4 m² × 25 % = 2,35 m² najmanjše priporočene kolektorske površine. Prej smo omenili solarno grelno podlogo znamke Steinbach s površino 2,1 m². S to bi bili nekoliko pod priporočeno vrednostjo. Ker gre za približno 10-odstotno odstopanje, bi lahko nekoliko odstopili od priporočila. Sistem pa lahko dopolnite še s solarno grelno podlogo znamke Intex ali Bestway s površino 1,44 m². Tako dobite: ⇒ 2,1 m² (solarno ogrevanje Steinbach) + 1,44 m² (solarni absorber Intex) = približno 3,5 m² skupne površine.

Primerjava: kako vplivate na temperaturo vode

S površino 3,5 m² bi ob zelo ugodnih dneh dosegli približno 3.100 W dodatne ogrevalne moči. Tudi ob rahli oblačnosti bi bilo na voljo še približno 1.550 W. To je pomemben prispevek, ki lahko ob ugodnih dneh pomaga občutno preseči 30 °C. Ob manj ugodnem vremenu ali nizkih temperaturah zraka pa takšno solarno ogrevanje še vedno ne zadostuje nujno za temperaturo vode 30 °C.

Kdaj to še vedno ni dovolj?

Da bi vodo v opisanem bazenu ob zmernih temperaturah segreli na 30 °C ali več, po oceni potrebujete približno 5.000–8.000 W ogrevalne moči, ki je na voljo čez dan. Ob številnih sončnih urah in jasnem nebu je to v našem primeru s solarnimi grelnimi podlogami dosegljivo. Če pa sonce ves dan ne sije nemoteno pod najugodnejšim kotom, se skupni toplotni prispevek precej zmanjša.

Vzemimo dan s temperaturo zraka 21 °C sredi avgusta. Dan je krajši, sonce pa nižje kot na vrhuncu poletja. Če občasni oblaki dodatno zmanjšajo količino prejete energije, lahko predpostavimo naslednje: neposredni prispevek sonca k segrevanju bazena: 2.200 W × 11 ur; prispevek solarnega ogrevanja s površino 2,1 m²: 1.100 W × 11 ur; skupna ogrevalna moč: 3.300 W v predpostavljenih 11 urah. V opisanih razmerah to ne zadostuje za doseganje 30 °C, lahko pa niti za 28 °C. Še posebej, ko so noči daljše in se bazen dlje ohlaja.

Solarno ogrevanje bazena: optimalna postavitev

Želite visoko temperaturo vode tudi ob manj ugodnih dneh? Potem potrebujete več sončnih kolektorjev in dobro toplotno izolacijo bazena. Hladnejši ko je zrak in močnejši ko je veter, več toplote se izgublja. Toplotne izgube lahko v takšnih razmerah postanejo precejšnje. ⇒ Cilj je zato povečati obstoječi solarni sistem in izboljšati toplotno izolacijo.

a) Toplotna izolacija

Tudi če v bazen dovajate precej več toplote, boste imeli težave, če sploh ni izoliran. Za zmanjšanje toplotnih izgub lahko uporabite naslednje ukrepe:

• Uporabite solarno ponjavo. Za razmeroma nizko ceno lahko veliko prispeva k zadrževanju toplote.
• Pod bazen položite izolacijske podloge ali plošče XPS. Upoštevajte, da je pri nameščanju plošč XPS potrebna posebna pozornost, pred točkovnimi obremenitvami pa jih je treba zaščititi s klik vinilom.
• Pri bazenu z jekleno steno lahko izolirate tudi stene. Dva centimetra debela plast stiropora zmanjša oddajanje toplote v tla.
• Uporabite lahko tudi prozorno bazensko kupolo, kot je Cabrio Dome.

Za dobre rezultate kombinirajte dva ali več teh ukrepov. Posamezen ukrep za občutno podaljšanje kopalne sezone običajno ne zadostuje.

b) Več solarnih absorberjev!

Že s kolektorsko površino v velikosti 25 % vodne površine običajno pridobite nekaj dodatnih dni s prijetno toplo vodo. Dobra toplotna izolacija lahko doda še nekaj takšnih dni. Če želite izkoristiti tudi dneve z manjšim sončnim toplotnim prispevkom in izrazitejšim ohlajanjem, ciljna površina ni več 25 %, temveč 50–120 % vodne površine. Pri globini vode pod 80 cm lahko zadostuje 50 %, pri globini 150 cm pa je priporočljivejših približno 120 %.

Kaj prinese še večji solarni ogrevalni sistem?

Še enkrat izračunajmo naš primer. Predpostavili smo manj ugoden avgustovski dan in neposredni toplotni prispevek sonca k segrevanju bazena ocenili na 2.200 W. Če solarni sistem dimenzioniramo na 80 % vodne površine, dobimo približno 7,5 m² kolektorske površine. ⇒ Ocenjena ogrevalna moč bi samo pri kolektorjih znašala približno 3.900 W. Skupaj z 2.200 W neposrednega prispevka sonca bi to pomenilo približno 6.100 W. To naj bi v opisanem primeru zadostovalo za 28–32 °C. Ob še krajših dneh, nižjih temperaturah zraka in slabšem vremenu pa tudi s takšno postavitvijo ne morete pričakovati čudežev. Pri 12 °C in močni oblačnosti bo za želeno temperaturo potrebno dodatno ogrevanje z zmogljivo toplotno črpalko. Ne pozabite: toplotni prispevek sonca se lahko v primerjavi z optimalnimi razmerami zmanjša tudi do 95 %!

Solarno ogrevanje bazena: kaj lahko pričakujete?

V običajnem poletju je v srednji Evropi praviloma le nekaj dni, ko voda v bazenu brez dodatnega ogrevanja sama doseže 28 °C ali celo 30 °C. Če je solarni sistem dimenzioniran vsaj v skladu z najmanjšimi priporočenimi vrednostmi, lahko bazenska voda običajno doseže 28 °C ali 30 °C še nekaj dodatnih dni v sezoni. Z dobro toplotno izolacijo pridobite še nekaj dni, voda pa se tudi hitreje segreje. Vendar ne pričakujte, da bo solarno ogrevanje tudi ob veliki kolektorski površini ob zelo majhnem sončnem obsevanju delalo čudeže.

Nasveti za nakup sončnih kolektorjev

Za vas imamo zanimive ponudbe s hitro odpremo. V naši ponudbi najdete različne absorberje in module:

• Sončni kolektor Speedsolar: velik izkoristek na enoto površine, vendar majhna skupna kolektorska površina. Primeren je, če imate zelo malo prostora in želite razpoložljivo površino čim bolje izkoristiti.
• Solarna grelna podloga Steinbach Speedsolar: na voljo v različnih velikostih. Za razumno ceno ponuja veliko kolektorsko površino. Zelo dobra izbira, če imate dovolj prostora in omejen proračun.
• Solarna grelna podloga Intex: cenovno zelo ugodna možnost s površino približno 1,44 m². Primerna je za povezovanje v sklope s 4, 6 ali 8 podlogami, s katerimi lahko zajamete veliko sončne energije. Slabost je skromnejša kakovost izdelave.
• Sončni kolektor Steinbach Exklusiv: naša prodajna uspešnica. Odlikujeta ga privlačen videz in vtis visoke kakovosti. Ponuja približno 0,8 m² kolektorske površine. Primeren je, če sta vam videz in vtis kakovosti pomembna ter ste pripravljeni plačati več kot za solarne grelne podloge.