Kaip saulė šildo vandenį baseine – principas paprastas kaip kiaušinis
Saulės baseino šildytuvai veikia pagal tokį paprastą principą, kad net keista, kodėl ne kiekvienas baseino savininkas juos naudoja. Esmė tokia: vamzdžiai ar plokštės, per kuriuos teka baseino vanduo, dedami ant stogo ar kitos saulėtos vietos. Saulė šildo šiuos vamzdžius, vanduo praeina pro juos ir grįžta į baseiną šiltesnis. Jokių sudėtingų mechanizmų, jokio kuro deginimo – tik saulės energija ir cirkuliacinis siurblys.
Dauguma tokių sistemų naudoja juodus plastikinių vamzdelių kilimus arba specialias plokštes. Juoda spalva čia ne dizaino pasirinkimas – ji sugeria maksimaliai daug saulės energijos. Kai kurie modeliai atrodo kaip didžiulės gofruotos plokštės, kiti – kaip tankus vamzdelių tinklas. Vanduo cirkuliuoja per šią sistemą dėka to paties siurblio, kuris ir taip dirba jūsų baseino filtracijai. Tai reiškia, kad papildomų energijos sąnaudų beveik nėra.
Kokių tipų saulės šildytuvai egzistuoja rinkoje
Plastikiniai kilimėliai yra populiariausias ir pigiausias variantas. Jie pagaminti iš specialaus polipropileno ar panašaus plastiko, kuris atlaiko UV spindulius ir chlorą. Tokie kilimėliai lengvi, juos nesudėtinga sumontuoti net pačiam, o tarnauja apie 10-15 metų. Tiesa, jie šildo vandenį lėčiau nei kiti tipai, bet kai turite pakankamai ploto ant stogo – tai nėra problema.
Stikliniai kolektoriai veikia efektyviau, nes vanduo teka per vamzdžius, uždarytus stiklo dangčiu. Sukuriamas šiltnamio efektas – šiluma įkalinama viduje. Tokie šildytuvai puikiai veikia net vėsesnėmis dienomis ar debesuotą orą. Problema ta, kad jie kainuoja gerokai daugiau ir yra sunkesni – ne kiekvienas stogas išlaikys.
Vakuuminiai kolektoriai – tai jau rimtas ginklas. Jie naudoja dvigubas stiklines vamzdžių sienas su vakuumu tarp jų, kaip termose. Šiluma beveik nepasišalina, efektyvumas maksimalus. Bet ir kaina atitinkama – tokius dažniausiai renkasi tik tada, kai norima šildyti baseiną ir žiemą, arba kai saulės energijos tikrai nedaug (pavyzdžiui, šiaurės regionuose).
Kiek kvadratų kolektorių reikia jūsų baseinui
Čia matematika gana paprasta, bet priklauso nuo kelių dalykų. Standartinė taisyklė sako: kolektorių plotas turėtų būti 50-100% baseino paviršiaus ploto. Jei jūsų baseinas 4×8 metrai (32 kv.m.), jums reikės maždaug 16-32 kv.m. kolektorių.
Bet gyvenimas ne toks paprastas. Jei gyvename Lietuvoje ar panašiame klimate, geriau skaičiuoti arčiau 80-100%. Jei baseinas uždengiamas naktį specialia plėvele, galite apsieiti su mažesniu kolektorių plotu – plėvelė neleidžia išgaruoti šilumai. Jei baseinas labai vėjuotoje vietoje, vėjas nuolat atima šilumą, tad reikės daugiau kolektorių.
Dar vienas faktorius – kaip ilgai norite naudotis baseinu per sezoną. Jei tik liepos-rugpjūčio karščiausias laikotarpis, pakaks minimalaus ploto. Bet jei norite maudytis nuo gegužės iki rugsėjo, reikės investuoti į didesnę sistemą arba efektyvesnius kolektorius.
Montavimas – ant stogo ar šalia baseino
Dauguma žmonių montuoja kolektorius ant namo ar garažo stogo. Tai logiška – stogas paprastai gerai apšviečiamas saulės, neužima naudingos žemės ploto, o ir estetiškai gali atrodyti neblogai. Idealus kampas – apie 30-45 laipsnių į pietus. Bet net ir plokščias stogas veikia neblogai, tiesa, efektyvumas bus maždaug 10-15% mažesnis.
Jei stogo nėra arba jis netinkamas, kolektorius galima dėti ant žemės šalia baseino. Padarote paprastą medinę ar metalinę konstrukciją, pastatote reikiamu kampu – ir viskas. Privalumas tas, kad lengviau prižiūrėti, o jei kas nors sugenda – nesunku pasiekti. Trūkumas – užima vietą kieme ir gali būti šešėlyje nuo medžių ar pastatų.
Svarbu, kad kolektoriai būtų ne per toli nuo baseino. Kiekvienas papildomas vamzdžių metras reiškia šilumos nuostolius ir didesnę apkrovą siurbliui. Optimalus atstumas – iki 15-20 metrų. Jei atstumas didesnis, reikės izoliuoti vamzdžius, o tai – papildomos išlaidos.
Kaip visa sistema sujungiama ir veikia praktikoje
Bazinė schema tokia: vanduo iš baseino pumpuojamas per filtrą (kaip ir įprasta), tada nukreipiamas į saulės kolektorius, ten įšyla ir grįžta atgal į baseiną. Paprastai įrengiamas trijų krypčių vožtuvas, kuris leidžia valdyti, ar vanduo teka per kolektorius, ar tiesiog apeina juos.
Protingesnėse sistemose yra automatika su sensoriais. Vienas sensorius matuoja vandens temperatūrą baseine, kitas – kolektoriuose. Kai kolektoriai šiltesni už baseiną, vožtuvas automatiškai nukreipia vandenį per juos. Kai kolektoriai vėsesni (pavyzdžiui, naktį ar debesuotą dieną), vanduo teka tiesiai į baseiną, aplenkdamas kolektorius. Tokia sistema maksimaliai efektyvi ir nereikalauja jūsų dėmesio.
Kai kurie žmonės bando sutaupyti ir visko nededa, bet tada tenka rankiniu būdu atidaryti ar uždaryti vožtuvus. Teoriškai įmanoma, praktiškai – užmiršite tai padaryti ir arba švaistote energiją pumpuodami vandenį per šaltus kolektorius, arba praleidžiate progą pašildyti baseiną.
Ką daryti, kai sistema neveikia taip, kaip tikėjotės
Dažniausias skundas – vanduo šyla per lėtai arba apskritai nešyla. Pirmas dalykas, ką reikia patikrinti – ar per kolektorius teka pakankamai vandens. Jei srautas per silpnas, vanduo spėja įšilti, bet bendras poveikis baseinui menkas. Jei srautas per stiprus, vanduo per greitai prabėga ir nespėja įšilti. Aukso viduriukas – apie 3-4 baseino tūriai per dieną turėtų praeiti per kolektorius.
Antra problema – oro burbulai sistemoje. Jei kolektoriai ant stogo, o baseinas žemiau, gali susidaryti oro kišenės, kurios blokuoja vandens srautą. Reikia įrengti oro išleidimo vožtuvus aukščiausiuose sistemos taškuose. Kartais tenka rankiniu būdu išleisti orą keliais pirmaisiais naudojimo kartais.
Trečia bėda – nešvarumai kolektoriuose. Nors vanduo ir filtruojamas, smulkios dalelės vis tiek gali kauptis. Kartą per sezoną verta „praskaląuti” kolektorius – uždaryti išėjimą ir leisti vandenį stipresniu spaudimu, kad išstumiami nešvarumai. Kai kurie žmonės pavasarį, prieš sezoną, tiesiog prijungia sodžių žarną ir prapučia sistemą.
Kiek tai kainuoja ir kada atsipirks
Paprasta plastikinių kolektorių sistema 30-40 kv.m baseinui kainuoja apie 800-1500 eurų su montavimu. Jei montuojate patys, gali būti perpus pigiau. Stikliniai kolektoriai kainuotų 2000-4000 eurų, vakuuminiai – dar daugiau.
Dabar palyginkime su alternatyvomis. Elektrinis baseino šildytuvas 30 kv.m baseinui suvartoja apie 3-6 kW elektros energijos. Jei šildote baseiną nuo gegužės iki rugsėjo (apie 120 dienų), ir šildytuvas dirba vidutiniškai 4-6 valandas per dieną, tai apie 600-720 valandų per sezoną. Esant elektros kainai 0.15 eur/kWh, tai būtų 270-650 eurų per sezoną, priklausomai nuo oro sąlygų ir norimos temperatūros.
Saulės kolektoriai praktiškai nieko nekainuoja eksploatuojant – tik tas pats siurblys, kuris ir taip dirba filtracijai. Tai reiškia, kad investicija atsipirktų per 2-4 sezonus. O kadangi sistema tarnauja 10-20 metų, sutaupymas akivaizdus.
Šilumos siurbliai (heat pump) efektyvesni už elektrinius šildytuvus, bet vis tiek suvartoja elektros ir kainuoja 1500-3000 eurų. Jie geri kaip papildoma sistema šaltesniais laikotarpiais, bet vasarą saulės kolektoriai veikia nemokamai ir be triukšmo.
Ar verta kombinuoti su kitais šildymo būdais
Jei norite tikrai ilgo sezono ir stabilios temperatūros, geriausia kombinacija – saulės kolektoriai kaip pagrindinis šaltinis ir šilumos siurblys kaip rezervas. Saulėtomis dienomis dirba tik kolektoriai, debesuotomis ar vėsiomis – įsijungia siurblys. Tokia sistema leidžia maudytis baseine net tada, kai lauke tik 15-18 laipsnių.
Kai kurie žmonės naudoja ir baseino uždangalus – specialias plėveles, kurios dedamos ant vandens paviršiaus naktį. Jos sumažina šilumos praradimus per išgaravimą net 70-80%. Tai reiškia, kad saulės kolektoriai dirba efektyviau – šiluma lieka baseine, o ne išgaruoja į orą.
Kitas gudrybė – tamsūs baseino dugnas. Juodas ar tamsiai mėlynas dugnas sugeria daugiau saulės energijos nei šviesus. Tai ne pakeičia saulės kolektorių, bet padeda palaikyti temperatūrą. Mažuose baseinuose skirtumas gali būti net 2-3 laipsniai.
Kai saulė dirba už jus visą vasarą
Saulės baseino šildytuvai – tai viena tų technologijų, kur viskas sutampa: paprasta, efektyvu, ekologiška ir ekonomiška. Nereikia būti inžinieriumi, kad sumontuotum, nereikia mokėti už kurą, nereikia jaudintis dėl gedimų – sistema tokia paprasta, kad gedimų beveik nebūna.
Žinoma, ji neveiks žiemą ir nepaverčia jūsų baseino tropikų lagūna debesuotą gegužės dieną. Bet tai, kam ji skirta – palaikyti malonią 24-26 laipsnių temperatūrą vasaros mėnesiais – ji daro puikiai ir nemokamai. O jei tikrai reikia daugiau, visada galima pridėti papildomą šildymo šaltinį.
Montuojant svarbu neskubėti ir viską padaryti teisingai – tinkamas kolektorių plotas, geras kampas, kokybiški vamzdžiai ir jungtys. Tada sistema dirbs dešimtmečius be jokių problemų. O kiekvieną saulėtą dieną, kai baseino vanduo šyla nemokamai, džiaugsitės, kad padarėte protingą investiciją.