Бассейн на 12 м³ с 16 до 26 °C требует около 140 кВт·ч тепла. При условных 7 ₽/кВт·ч и 90% передаче тепла первый электрический нагрев обойдётся примерно в 1085 ₽ без потерь наружу. Дальнейший счёт зависит от остывания воды, погоды и того, закрываете ли вы поверхность.
По размерам бассейна вы найдёте объём, по мощности нагревателя оцените срок, а по ночным замерам поймёте стоимость поддержания температуры. Эти три ответа нужны для разных решений: успеет ли вода нагреться к выходным, хватит ли бюджета на первый запуск и сколько может стоить тёплая вода после него.
В статье вы узнаете:
Представим прямоугольный бассейн, в котором вода занимает 4 м в длину, 3 м в ширину и в среднем 1 м в глубину. В нём 4 × 3 × 1 = 12 м³ воды, или 12 000 л. Температура после наполнения 16 °C, перед купанием хочется 26 °C. Разница составляет 10 градусов. Цены и характеристики дальше условные: электрический нагреватель потребляет 3 кВт, до воды доходит 90% его энергии, а один киловатт-час стоит 7 ₽.
Первое число отвечает только на вопрос, сколько тепла нужно самой воде. Для нагрева 1 л воды на 1 °C требуется примерно 0,001163 кВт·ч. Умножаем 12 000 л на 10 °C и получаем 139,5 кВт·ч тепла. Это энергия, накопленная водой к моменту, когда вся она равномерно прогрелась до 26 °C. Нагреватель должен взять из сети больше, потому что часть тепла не доходит до воды: 139,5 ÷ 0,9 ≈ 155 кВт·ч электричества.
При непрерывной мощности 3 кВт эти 155 кВт·ч займут 155 ÷ 3 ≈ 51 час 41 минуту. Цена первого нагрева в принятом примере: 155 × 7 ≈ 1085 ₽. Если включить прибор в пятницу вечером, обещать воду 26 °C к субботнему дню по такому расчёту нельзя уже из-за одних только 52 часов. На улице срок может увеличиться ещё сильнее: пока нагреватель работает, бассейн отдаёт тепло воздуху и испарением. Если потеря тепла сравнима с полезной мощностью прибора, выбранная температура может вообще не достигаться в такую погоду.
Повторить расчёт можно тремя инструментами. В калькуляторе объёма бака выберите прямоугольную форму и метры, введите 4, 3 и 1. Полученные 12 000 л перенесите в калькулятор времени нагрева воды, задайте 16 и 26 °C, 3 кВт и условные 90% КПД. Он покажет теплоту воды, электрическую энергию и время без наружных потерь открытого бассейна. Затем в калькуляторе стоимости электроэнергии выберите расчёт по расходу, введите около 155 кВт·ч и тариф из своей квитанции. Семь рублей здесь служат примером, а не ценой электричества для любого региона.
В паспорте нагревателя посмотрите, что означают 3 кВт: потребление из сети или тепловая мощность, переданная воде. В нашем примере это потребление из сети. Если указана только тепловая мощность, делить найденные кВт·ч из сети на неё нельзя: сначала выясните фактическую электрическую мощность или паспортный расход. И ещё одна граница: 90% описывают условную передачу энергии от выбранного электронагревателя к воде, но не включают испарение и охлаждение всего бассейна наружу.
Частая ошибка начинается ещё до формулы. У бассейна на коробке указана высота 1,2 м, а воду наливают до отметки 1 м. Для дна 4 × 3 м разница между этими высотами даёт 2,4 м³, или 2400 л. Если посчитать по полному борту, энергия и время окажутся завышены на пятую часть относительно фактических 12 м³. Модель бассейна может иметь собственную паспортную вместимость при рекомендованной линии воды: если она есть, начать проще с неё.
У прямоугольной чаши умножьте внутреннюю длину, ширину и среднюю глубину наполненной воды. Например, при 4 × 3 м и средней глубине 0,8 м получится 9,6 м³, или 9600 л. У круглой чаши в калькуляторе объёма выберите цилиндр и введите внутренний диаметр и высоту воды. Для диаметра 3 м и воды глубиной 0,9 м получится около 6,36 м³, или 6360 л. Не переносите в поле высоты полную высоту стенки, если сверху остаётся свободный бортик.
Прямая геометрия хуже работает у бассейна с наклонным дном, ступенями или сложной формой. В этом случае полезнее паспортный объём до вашей линии наполнения, данные счётчика при заполнении или аккуратная оценка по участкам разной глубины. Нужна достаточная точность для бюджета и мощности нагревателя, а не миллилитры в чаше, где уровень воды сам меняется после дождя и купания.
Проверьте размерность перед вводом. 12 м³ означают 12 000 л. Если внести в калькулятор нагрева число 12 вместо 12 000, ответ станет меньше в тысячу раз. И наоборот, в калькуляторе объёма при выбранных метрах не надо вводить 400 вместо 4. Такие ошибки выглядят особенно правдоподобно, когда итог показывается красивым числом с единицами.
После первого нагрева термометр ещё может показывать 26 °C, но вода уже обменивается теплом с окружающей средой. У открытого бассейна часть воды испаряется с поверхности и уносит энергию. Тепло также уходит в воздух, излучением и через стенки и дно; солнце днём, наоборот, может добавить энергию. Ветер ускоряет испарение, дождь и долив меняют одновременно температуру и объём. Поэтому два бассейна по 12 м³ с одинаковым нагревателем могут получить совершенно разные счета.
Покрытие уменьшает контакт поверхности с воздухом и испарение, особенно в часы, когда никто не купается. Минэнерго США считает покрытие одним из основных способов снизить затраты на нагрев бассейнов. Это хорошая причина проверить его на своей площадке, но не обещание конкретного процента экономии: у дачного бассейна другой размер, ветер, ночи и режим использования. Покрытие не устраняет потери через стенки и не заменяет нагреватель, если вода уже холодная.
Пузырьковая плёнка, которую кладут на воду ради тепла, не равна защитному покрытию от доступа ребёнка к бассейну. Американская комиссия по безопасности потребительских товаров отдельно предупреждала об опасности купания при частично оставленной солнечной плёнке. Перед купанием убирайте её полностью; доступ детей к воде решайте подходящим ограждением и наблюдением взрослых, а не тепловой плёнкой.
Теперь полезен второй расчёт, которого не было в цене первого запуска. Он показывает условную цену восстановления утренней температуры при электрическом нагреве, а не подтверждённую экономию по счётчику. Допустим, вечером вся вода того же бассейна объёмом 12 000 л имела 26 °C. В одну условную ночь бассейн оставили открытым и к утру получили 24 °C. В другую похожую ночь его закрыли покрытием и утром получили 25 °C. Нагреватель на время измерений выключен, дождя и долива не было. Это придуманные замеры для объяснения метода, а не норма ночного остывания и не доказанная эффективность любого покрытия.
Один градус для такого объёма соответствует примерно 13,95 кВт·ч тепла. В открытом варианте падение на 2 °C означает уменьшение запаса тепла воды примерно на 27,9 кВт·ч. Чтобы вернуть её с 24 до 26 °C при тех же условных 90% передачи тепла, из сети потребуется около 27,9 ÷ 0,9 = 31 кВт·ч, или 217 ₽ при условных 7 ₽/кВт·ч. Под покрытием падение на 1 °C соответствует 14 кВт·ч тепла; восполнение потребует около 15,5 кВт·ч из сети, или 109 ₽. Разница составила бы примерно 108 ₽ за такую ночь и такое восстановление температуры.
Это не счёт за любой вечер с покрытием. Даже соседние ночи отличаются ветром, влажностью и температурой воздуха. Если после утра подождать солнечного дня, часть потерянного тепла вернётся без электрического нагрева; если поддерживать ровно 26 °C прибором всю ночь, вода останется теплее и сами потери будут другими. Измеренное остывание при выключенном приборе даёт ориентир на запас тепла, который исчез из воды, а не показание будущего электросчётчика. Поэтому множить найденные 108 ₽ на все ночи сезона было бы красивой, но необоснованной арифметикой.
Можно проверить и другое условие: если для купания достаточно 24 °C вместо 26 °C, первый нагрев с 16 °C займёт в идеальной модели на 2 градуса меньше. Для 12 м³ это экономит 27,9 кВт·ч тепла, или около 217 ₽ при условных 90% и 7 ₽/кВт·ч. Ночная экономия при более низкой температуре тоже возможна, но её уже нельзя получить простым вычитанием тех же 217 ₽: меняются разница температур с воздухом и скорость потерь.
Для ответа «сколько будет стоить всё лето» сделайте запись не только при первом включении. В течение недели или двух отмечайте дату, температуру воды вечером и утром, стояло ли покрытие, работал ли нагреватель, погоду, дождь и долив холодной воды. Меряйте воду одним термометром примерно в одном месте после перемешивания. Тёплый верхний слой при холодной глубине легко выдаст ложную «экономию», если сегодня измерить у поверхности, а завтра у дна.
Если у нагревателя есть штатный счётчик потребления или отдельное проверенное измерение, записывайте фактические кВт·ч за день. Тогда сложите их за период и умножьте на свой тариф. При двух или трёх тарифных зонах разделите расход по соответствующему времени суток: режимы в калькуляторе стоимости электроэнергии для этого предусмотрены. Расход фильтрующего насоса учитывайте отдельно, если хотите получить полную стоимость работы бассейна; он может работать и без нагрева. Не разбирайте электрооборудование возле воды ради сбора статистики.
Когда отдельного счётчика нет, считайте потребность в тепле по изменениям температуры только для сопоставимых отрезков без нагрева и без сильного солнца. Вычисление такое: объём в литрах × падение температуры в градусах × 0,001163 = кВт·ч, которые потеряла вода. Потом оцените электричество через долю тепла, доходящую до воды, как в примере. В журнале отмечайте, когда именно вы собираетесь возвращать тепло: утром перед купанием или днём после прогрева солнцем. Для разных часов ответ будет другим.
Готовый бюджет удобно держать двумя строками: разовый запуск и повторяющиеся подпитки. Если бассейн сливают и снова заполняют холодной водой, первый нагрев повторяется. Если вода остаётся на месте, в счёт идут в основном потери, долив и работа оборудования. Стоимость самого нагревателя, подключения, покрытия, насоса, воды и ухода в наших 1085 ₽ не входила. Эти траты важны при выборе системы, но смешивать их с тарифом за кВт·ч в одной «цене нагрева» неудобно: потом не поймёшь, что именно подорожало.
У обычного электрического нагревателя понятная исходная арифметика: сколько электричества он потребляет, какую долю тепла получает вода и сколько часов ему разрешено работать по паспорту. Он подходит для расчёта в `/water-heater-time/`, если известны эти данные. Большой бассейн потребует много часов даже при исправном приборе. Выбирая устройство, сначала сравните его назначение и допустимый объём/поток с паспортом бассейна и фильтрации, затем проверьте требования к электрическому подключению у производителя и специалиста. Самодельный нагреватель или случайный бытовой прибор возле воды не является способом сократить срок.
Тепловой насос переносит тепло из наружного воздуха в воду. Для него ищите в паспорте тепловую мощность, электрическую мощность и COP при температуре воздуха и воды, близкой к вашим условиям. COP означает, сколько тепла прибор передал воде на одну единицу электричества в указанном режиме. Для оценки счёта нужные кВт·ч тепла делят на подходящий COP, а время прикидывают по доступной тепловой мощности. Эти величины меняются с погодой. Поле «КПД» калькулятора нагрева ограничено 100% и не принимает COP теплового насоса: вводить туда 300 или 400 вместо процентов было бы ошибкой. Если в рекламе написан COP для тёплого воздуха, такой же расход в холодную ночь считать нельзя.
Солнечный нагрев может помочь днём, но его срок зависит от доступного солнца, площади коллектора, потока воды и погоды. Если цель привязана к конкретной субботе, одного слова «солнечный» для плана недостаточно. При системе с насосом электричество для циркуляции тоже следует включить в общий счёт. Обычное тёмное или пузырьковое покрытие прежде всего помогает удерживать тепло и сокращать испарение; не заменяйте им в расчёте коллектор с известной тепловой мощностью.
Запишите фактический объём воды, нужный подъём температуры и дату, к которой вода должна быть тёплой. По первым двум числам найдите минимум тепла. Затем по паспорту конкретного прибора оцените время и электрический расход. Для открытого бассейна проверьте, указаны ли условия, при которых обещана мощность, и предусматривает ли подбор покрытие и погоду вашего участка. Не добавляйте к расчёту произвольный «процент на улицу»: наружные потери без измерений или паспортной модели неизвестны. Если даже идеальные 52 часа не помещаются до приезда семьи, более точный процент КПД не спасёт план: потребуется иная мощность, режим или более скромная целевая температура.
После запуска измерьте одну или несколько обычных ночей. Покрытие стоит оценивать по тому, сколько тепла ваш бассейн перестаёт терять и насколько удобно им пользоваться, а не по универсальному обещанию экономии. Для счёта за сезон решающим станет журнал фактических кВт·ч или сопоставимых температурных замеров. Тогда первое число «нагрев обойдётся в 1085 ₽» останется тем, чем оно и было: полезной отправной точкой, а не сюрпризом в квитанции.
Напишите своё мнение, комментарий или предложение.