Бассейн на участке и солнечная станция: насос, фильтрация и подогрев по графику солнца
Насос фильтрации бассейна (условно 0,4–1,1 кВт, точное значение — на шильдике) работает несколько часов в день и летом, то есть как раз тогда, когда солнечная станция даёт максимум. Поэтому самое простое, что можно сделать, — перевести фильтрацию на дневные часы по таймеру: так собственное потребление растёт без единой дополнительной покупки. Для насоса 0,75 кВт при 8 часах в день это 6 кВт·ч в сутки и около 550 кВт·ч за лето, а покрыть их в Минске могут примерно 1,4 кВт панелей.
Подогрев воды тоже хорошо ложится на солнце, но здесь важен выбор нагревателя: тепловой насос для бассейна расходует в 4–5 раз меньше электричества, чем электрический ТЭН-нагреватель, и именно от него зависит, окупится ли подогрев вообще.
Из чего состоит нагрузка бассейна
Электричество на участке с бассейном тратят несколько устройств, и у них очень разный характер работы. Данные ниже — условные примеры; свои цифры берите из шильдиков.
| Потребитель | Мощность | Часов в сутки | кВт·ч в сутки | Когда включать |
|---|---|---|---|---|
| Насос фильтрации | 0,75 кВт (пример) | 8 | 6,0 | С 10:00 до 18:00, на пике выработки |
| Тепловой насос для подогрева | около 1–2 кВт электрической (по паспорту) | по необходимости | зависит от нагрева, см. расчёт ниже | В середине дня, пока воды достаточно солнечной энергии |
| Робот-пылесос или подводный пылесос | 0,1–0,2 кВт (по паспорту) | 2–3 | около 0,3–0,5 | В дневные часы |
| Подсветка и автоматика | 0,05–0,1 кВт | 3 | около 0,2–0,3 | Вечером, от батареи или сети |
| Дозатор хлора, электролизная установка | по паспорту | вместе с фильтрацией | единицы процентов от насоса | Вместе с насосом |
Главная позиция очевидна: насос фильтрации. Остальное либо работает недолго, либо включается по необходимости.
Таймер и управление по излишкам
Фильтрации нужно пропустить через фильтр определённый объём воды за сутки, а в какие именно часы — решает владелец. Установите таймер на дневные часы (например, с 10:00 до 18:00) вместо ночных или утренних. Тогда насос питается напрямую от панелей, а не от сети или аккумулятора.
Более гибкий вариант — включать насос не по часам, а когда у станции есть излишки мощности: умная розетка или реле на базе датчика нагрузки, о которых мы писали в статье про умные розетки для солнечной станции. Общий принцип повышения доли своей энергии описан в статье про повышение самопотребления. Для насоса бассейна, который работает по расписанию, обычно хватает таймера: сложная логика ему не нужна. Важно только не ставить его на облачные дни слишком коротко: производитель фильтра указывает минимальный суточный оборот воды, и его нужно выполнять независимо от погоды.
Расчёт: сколько панелей нужно под фильтрацию
- Насос 0,75 кВт × 8 ч = 6 кВт·ч в сутки.
- За три летних месяца (июнь, июль, август — 30 + 31 + 31 = 92 дня): 6 × 92 = 552 кВт·ч, то есть около 550 кВт·ч.
- Выработка 1 кВт панелей в Минске по данным PVGIS: июнь 134,3, июль 131,1, август 125,2 кВт·ч, в сумме 390,6 кВт·ч.
- Нужная мощность панелей: 550 ÷ 390,6 ≈ 1,4 кВт.
Это идеальная оценка «если вся энергия в момент выработки идёт на насос». Чем плотнее насос работает в светлые часы, тем меньше потерь на аккумулятор и преобразования. Практически бассейн — довольно скромная добавка к общему потреблению дома. В деньгах тоже скромно: 550 кВт·ч по тарифу 0,3037 руб./кВт·ч (дом с газом) — около 167 рублей за лето, по тарифу 0,2581 (электроплита) — около 142 рублей. Бассейн сам по себе не повод покупать станцию, но удачно вписывается, если она уже стоит или планируется под дом. Прикинуть мощность всей станции можно по статье как выбрать мощность солнечной электростанции и в калькуляторе станции.
Насос с частотным управлением
Современные насосы для бассейнов бывают с регулировкой оборотов. Физика такова: у центробежного насоса при снижении оборотов расход падает пропорционально, а потребляемая мощность — заметно быстрее (по законам подобия примерно в кубе). В идеале на 60 % оборотов насос даёт 60 % расхода и потребляет около 0,6³ ≈ 22 % мощности. Чтобы прокачать тот же объём, ему нужно 8 ч ÷ 0,6 ≈ 13 часов, и энергия окажется почти втрое меньше, чем на полных оборотах (0,75 кВт × 0,22 × 13 ч ≈ 2,2 кВт·ч против 6 кВт·ч).
В реальности потери в самом насосе и в трубопроводе уменьшают выигрыш, так что точные цифры нужно брать из паспорта. Но направление понятно: насос с регулировкой оборотов нагружает станцию меньше при тех же часах работы и лучше «вписывается» в мощность панелей. Минимальный расход, который требует фильтр и система очистки воды, остаётся ограничением, и снижать обороты ниже допустимого нельзя.
Подогрев: ТЭН, тепловой насос или солнечный коллектор
Нагрев воды — самая энергоёмкая часть бассейна. Посчитаем на примере чаши объёмом 30 м³:
- Чтобы нагреть 30 000 л на 1 °C, нужно 30 000 × 1,163 Вт·ч ≈ 35 кВт·ч тепла.
- Тепловой насос с коэффициентом преобразования COP около 4–5 (условно, точное значение — в паспорте) расходует на это 35 ÷ 5 … 35 ÷ 4 ≈ 7–9 кВт·ч электричества.
- Электрический ТЭН даст то же тепло только за 35 кВт·ч электричества: КПД почти 100 %, но «один к одному».
Нагреть всю чашу на 5 °C — это около 175 кВт·ч тепла: тепловым насосом около 35–44 кВт·ч электричества, ТЭНом все 175. Разница очевидна. Реальная потребность выше, потому что бассейн теряет тепло с поверхности, и покрывало на ночь заметно помогает.
| Способ подогрева | Электричества на 1 °C для 30 м³ | Особенности |
|---|---|---|
| ТЭН-нагреватель (проточный) | около 35 кВт·ч | Простой и дешёвый в установке, но тратит много; нужна большая мощность панелей |
| Тепловой насос для бассейна | около 7–9 кВт·ч (при COP 4–5) | Эффективнее ТЭНа в разы; COP падает при холодном воздухе |
| Солнечный коллектор (плоский, шланг, матрицы) | почти ноль, только циркуляция воды | Нагревает прямо солнцем, не требует панелей; отдача зависит от площади и погоды |
Честный вывод: если подогрев вам нужен, лучше всего работает коллектор, а вторым по эффективности идёт тепловой насос; ТЭН целесообразен лишь как небольшая подстраховка. Тепловые насосы вообще хорошо сочетаются со станцией, как мы писали в статье про тепловой насос и солнечную электростанцию. Если же у вас просто излишки и нет желания греть бассейн, их можно направить в бойлер, как в статье про сброс излишков в бойлер.
Безопасность на участке с бассейном
Вода и электричество вместе требуют особой аккуратности, и экономия здесь недопустима.
- Линия бассейна подключается отдельной группой с защитой от дифференциальных токов (УЗО или дифавтомат): о выборе типа в цепях станции читайте в статье УЗО и дифавтоматы в цепях СЭС.
- Оборудование бассейна, розетки и подводка должны соответствовать требованиям изготовителя для зон возле воды; монтаж выполняет электрик.
- Подсветка и другие низковольтные приборы питаются через разделительные трансформаторы, как указано в паспорте.
- Не используйте удлинители на улице для постоянной работы насоса.
Зимой бассейн не работает: на что опираться при расчёте станции
Бассейн работает три–четыре тёплых месяца. Остальное время нагрузки нет, поэтому станцию считают по годовому потреблению дома, а бассейн рассматривают как летнюю добавку. Если рассчитывать на бассейн, то зимой станция будет «недогружена». К тому же в Беларуси частное лицо излишки в сеть не продаёт: станция работает на собственное потребление, об этом мы писали в статье про СЭС без квоты. Поэтому наращивать панели ради бассейна смысла нет: выбирайте мощность по дому, а бассейн ставьте в моменты избытка.
Частые вопросы
Хватит ли станции на 5 кВт для насоса и теплового насоса бассейна?
По мощности хватит с запасом: насос 0,75 кВт и тепловой насос бассейна (около 1–2 кВт) в сумме не превышают пиковую мощность панелей в ясный полдень. Вопрос в энергии за сутки и в том, что в это время потребляет сам дом. Подробно о выборе мощности — в калькуляторе и статье про выбор мощности СЭС.
Можно ли гонять фильтрацию только днём?
Да, если суточный оборот воды выдержан. Многие владельцы так и делают. Ночью фильтрация нужна только в жаркие дни, когда вода «цветёт», и при высокой нагрузке на бассейн.
Что выгоднее: тепловой насос или коллектор?
Коллектор не использует электричество на нагрев, но его работа зависит от погоды, а площадь занимает на участке. Тепловой насос греет стабильнее, но тратит электроэнергию. Многие сочетают оба решения.
Нужен ли аккумулятор, чтобы запитать бассейн?
Нет: насос работает днём прямо от панелей. Аккумулятор нужен остальному дому вечером и ночью; он закрывает освещение бассейна, но на нём не должен висеть мощный подогрев.