Краткий ответ
Насос бассейна на солнечной энергии работать может: фильтрацию можно запрограммировать на день, а в Анталье летом выработка максимальна. Например, насос 1,1 кВт при работе 8,3 часа в сутки потребляет около 3 350 кВт·ч в год, и это примерно 2 кВтп, то есть четыре панели. Насос с переменной скоростью заметно снижает потребление. Реальные значения зависят от насоса и бассейна.
Главное
- Время оборота = объём бассейна ÷ подача насоса; в примере для 50 м³ и 12 м³/ч оно составляет около 4,2 часа.
- Насос 1,1 кВт при работе 8,3 часа потребляет около 9,2 кВт·ч в сутки и около 3 350 кВт·ч в год.
- Мощность насоса пропорциональна кубу скорости; на скорости 60 % та же вода фильтруется примерно за 3,3 кВт·ч (идеальный расчёт).
- По данным PVGIS, 1 кВтп панелей в Анталье вырабатывает 159-168 кВт·ч с июня по август.
- Обогрев — отдельная нагрузка, и её нужно добавлять к расчёту панелей отдельно.
Насос бассейна можно запитать от солнечной энергии: фильтрация бассейна — это нагрузка, которую можно выполнять днём, программировать и которая летом совпадает с пиком солнечной выработки. В Анталье много вилл с бассейнами, а сезон бассейнов долог, поэтому вопрос насоса бассейна на солнечной энергии встаёт естественно, а электропотребление насоса весь год остаётся статьёй счёта. В этой статье на примерах расчётов мы разбираем мощность насоса, время работы, влияние насоса с переменной скоростью и необходимую мощность панелей.
Почему насос бассейна хорошо сочетается с солнечной энергией?
Задача насоса бассейна — прогонять воду через фильтр и поддерживать её чистой. Эту операцию можно выполнять в любой час суток; то есть насос можно запрограммировать на часы, когда солнце сильнее всего. По данным PVGIS, 1 кВтп панелей в Анталье вырабатывает 159 кВт·ч в июне, 168 в июле и 167 в августе; месяцы наиболее интенсивного использования бассейна — это и месяцы наибольшей выработки.
Кроме насоса, у бассейна есть и другие нагрузки: установка солевого хлорирования (электролиза), светодиодное освещение, робот-пылесос, обогрев и системы циркуляции. Обогрев — самая большая из этих нагрузок, и для неё нужен отдельный расчёт; в этой статье мы рассматриваем только фильтрационный насос.
Как рассчитать время работы насоса бассейна?
Время работы определяется объёмом бассейна и подачей насоса. Время оборота (время, за которое вся вода один раз проходит через фильтр) находится делением объёма на подачу. Условный пример: объём бассейна 50 м³, подача насоса 12 м³/ч. Один оборот длится около 4,2 часа. Если целью поставить два оборота в сутки, потребуется около 8,3 часа работы. Число оборотов определяет специалист по бассейнам в зависимости от интенсивности использования, температуры и качества воды; точное значение для вашего бассейна уточните вместе с этим специалистом.
Пусть электрическая мощность насоса — 1,1 кВт. Суточное потребление составит 1,1 кВт × 8,3 часа = около 9,2 кВт·ч, а годовое при работе 365 дней — около 3 350 кВт·ч. Если разделить это значение на 1 656 кВт·ч/кВтп, которые PVGIS даёт для центра Антальи, получится около 2 кВтп. С панелями по 605 Вт это четыре панели (2,42 кВтп). В реальности зимой время работы может сокращаться, а система может покрывать и другие потребности; но для демонстрации масштаба насоса этого расчёта достаточно.
Насос с переменной скоростью и экономия энергии
У центробежных насосов подача пропорциональна скорости, а мощность — кубу скорости (законы подобия). Поэтому работа насоса медленнее, но дольше расходует гораздо меньше энергии на фильтрацию того же объёма воды. Таблица ниже сравнивает фильтрацию одних и тех же 100 м³ воды (два оборота) для идеальной системы (с преобладанием трения):
| Скорость насоса | Подача | Электрическая мощность | Время работы | Суточная энергия |
|---|---|---|---|---|
| 100 % | 12 м³/ч | 1,10 кВт | 8,3 часа | около 9,2 кВт·ч |
| 60 % | 7,2 м³/ч | около 0,24 кВт | 13,9 часа | около 3,3 кВт·ч |
| 50 % | 6 м³/ч | около 0,14 кВт | 16,7 часа | около 2,3 кВт·ч |
Эта таблица — идеальный расчёт; на деле результат меняют статический напор, сопротивление фильтра и КПД двигателя, а у некоторых насосов есть минимальная рабочая скорость. И всё же направление ясно: насос с переменной скоростью существенно снижает энергопотребление. В таблице на малой скорости время работы растёт; по данным MGM (Турецкой метеослужбы), в Анталье суточная продолжительность солнечного сияния в июне составляет около 11,1 часа, в декабре — 4,8 часа. То есть 13,9 часа работы на скорости 60 % выходит за солнечные часы, и часть ночи покрывается из сети. Скорость можно настроить так, чтобы она укладывалась в часы активного солнца.
Нагрузки бассейна, кроме насоса
Насос — не единственная нагрузка. Условная таблица ниже показывает типичные дополнительные нагрузки бассейна и их суточную энергию. Реальные значения нужно брать с этикетки прибора.
| Нагрузка | Мощность | Время в сутки | Энергия в сутки |
|---|---|---|---|
| Установка солевого хлорирования | 0,15 кВт | 8 часов | 1,2 кВт·ч |
| Светодиодное освещение бассейна | 0,1 кВт | 4 часа | 0,4 кВт·ч |
| Робот-пылесос | 0,15 кВт | 2 часа | 0,3 кВт·ч |
Эти нагрузки не так велики, как насос, но в сумме добавляют около 1,9 кВт·ч в сутки. Освещение работает вечером и не совпадает с солнечной выработкой; эта часть покрывается из сети или от аккумулятора. Установка хлорирования работает, пока работает насос, то есть входит в дневную программу.
Проект системы для насоса бассейна
Насос бассейна на солнечной энергии можно запитать и напрямую через DC-насос; однако на виллах распространённое решение — когда одна и та же система питает весь дом. Подключённая к сети (on-grid) солнечная система виллы покрывает всё потребление, включая насос; для программирования насоса на полуденные часы используют таймер или умное управление. Для системы, которая должна работать и при отключении, нужно гибридное решение; смотрите нашу статью о гибридных системах.
Референс 26 кВт off-grid виллы с бассейном с сайта Solar Nexo — пример того, как обширный список нагрузок, включая насос бассейна, полностью покрывается солнцем. В таких проектах насос, кондиционер и бытовые нагрузки считают вместе, потому что одновременная работа определяет мощность инвертора. О комплексном проектировании виллы читайте в нашей статье о проектировании солнечной энергии для виллы.
Что касается двигателя, важно, однофазный насос или трёхфазный. Большинство насосов для вилл — однофазные, и при пуске они потребляют ток, в несколько раз превышающий номинальный; инвертор и договорная мощность должны это учитывать. Насосы с переменной скоростью (с инверторным приводом) стартуют плавно, что тоже снижает эту проблему. При установке новой солнечной системы оценка замены старого насоса одновременно уменьшает мощность панелей и уравновешивает общие инвестиции.
Законодательство и заметки по заявке
Если вилла подключена по абонентскому договору для жилья, лимит производства или продажи для жилья не применяется; предел мощности — договорная мощность, а для кровельных систем до 25 кВт действует упрощённая процедура. Для жилых абонентов сетевой учёт (net metering) ведётся ежемесячно. Поскольку насос бассейна работает днём, он повышает собственное потребление; стоимость, которой удаётся избежать за счёт собственного потребления, — единичная цена со всеми составляющими счёта. За излишек же оплачивается только единичная цена активной энергии, поэтому чем выше собственное потребление, тем эффективнее система (комментарий).
В Анталье заявка подаётся через платформу LUS компании AEDAŞ (местная распределительная компания). Запуск системы до приёмки приводит к отключению от сети; поэтому применяйте программу насоса после ввода системы в эксплуатацию. Для вилл вблизи побережья, таких как в Коньяалты, о мерах против коррозии читайте в нашей статье о солнечных панелях для вилл в Коньяалты.
Практические советы
Распространённая практика — сокращать время работы насоса вне сезона бассейна и поддерживать зимой минимальную фильтрацию, достаточную для сохранения качества воды. В Анталье зимой выработка падает (в декабре 99 кВт·ч на 1 кВтп), и время работы насоса тоже сокращается; так сезонный баланс сохраняется. При определении размера системы смотрите не только на летнее потребление бассейна, но и на годовое потребление виллы. Ведь панели, помимо бассейна, будут питать кондиционер, кухню и освещение.
- Расписание по времени: поставьте насос на период 10:00-16:00; тогда он работает в часы наибольшей выработки.
- Насос с переменной скоростью: замена старого насоса с постоянной скоростью — самый дешёвый шаг к экономии, который стоит сделать до инвестиций в панели.
- Обслуживание фильтра: грязный фильтр увеличивает сопротивление, и энергопотребление насоса растёт.
- Измерение: измеряйте потребление насоса отдельным счётчиком; размер панелей выбирайте по измерениям, а не по догадкам.
- Обогрев: обогрев бассейна — отдельная и мощная нагрузка; учитывайте её отдельно при расчёте мощности панелей.
Что касается качества воды в бассейне и требований к фильтрации, следуйте рекомендациям строителя бассейна; сокращение времени фильтрации ради экономии энергии может ухудшить качество воды. Солнечная энергия удешевляет электричество для насоса, но не отменяет научную необходимость фильтрации. Правильный подход — сохранять нужное время и покрывать энергию от солнца.
Заключение
Насос бассейна на солнечной энергии — естественное сочетание: он работает днём, программируется и совпадает с летней выработкой. Сначала сделайте насос эффективным, а затем выберите мощность панелей по оставшейся потребности. Если вы хотите вместе рассчитать нагрузку для вашей виллы с бассейном, закажите бесплатный выезд специалиста.
Частые вопросы
Работает ли насос бассейна от солнечных панелей?
Да. Насос бассейна — это нагрузка, которая может работать днём, программируется и летом совпадает с солнечной выработкой. Подключённая к сети солнечная система виллы может покрыть всё потребление, включая насос. Можно использовать и прямой DC-насос, но на виллах обычно предпочитают одну систему, питающую весь дом; так часы работы насоса настраиваются гибко.
Сколько панелей нужно для насоса бассейна?
Это зависит от мощности насоса и суточного времени работы. Например, насос с электрической мощностью 1,1 кВт при работе 8,3 часа в сутки потребляет около 3 350 кВт·ч в год; в Анталье это около 2 кВтп, то есть четыре панели по 605 Вт. Посчитайте по значению с этикетки вашего насоса и по реальному времени работы и подтвердите результат при осмотре.
Сколько часов в сутки должен работать насос бассейна?
Это зависит от объёма бассейна, подачи насоса, температуры и интенсивности использования. Время оборота находится делением объёма на подачу; например, при объёме 50 м³ и подаче 12 м³/ч один оборот длится около 4,2 часа. Число оборотов в сутки определяет специалист по бассейнам, и его можно менять по сезонам. В проекте солнечной системы это время программируется на полуденные часы.
Сколько экономит насос бассейна с переменной скоростью?
У центробежных насосов мощность пропорциональна кубу скорости. В идеальных условиях снижение скорости до 60 % с увеличением времени работы может уменьшить суточную энергию для того же объёма воды с примерно 9,2 кВт·ч до 3,3 кВт·ч. Реальное значение зависит от статического напора, сопротивления фильтра и модели насоса; поэтому нужны измерения.
Можно ли обогревать бассейн солнечными панелями?
Электрический обогрев бассейна — мощная нагрузка, которая серьёзно увеличивает мощность панелей. В этой статье мы рассмотрели только фильтрационный насос. Потребление на обогрев нужно считать отдельно, определив часы работы и сезон. Если добавляется нагрузка обогрева, нужно проверить и мощность инвертора, и договорную мощность; иначе система окажется меньше ожидаемой.
Нужна ли гибридная система для виллы с бассейном?
Поскольку насос работает днём, on-grid системы чаще всего достаточно. Если вы хотите, чтобы при отключении работали насос, кондиционер и другие нагрузки, или у вас высокое вечернее потребление, рассматривается гибридная система с аккумулятором. Решение зависит от частоты отключений и ночной нагрузки. Гибридная система сложнее on-grid и требует больших вложений.
Как запрограммировать насос бассейна на солнечные часы?
С помощью таймера или умного устройства управления насос обычно ставят на период 10:00-16:00. Если используется насос с переменной скоростью, профиль скорости и времени настраивают так, чтобы он укладывался в часы активного солнца. Отслеживание выработки в приложении мониторинга и обновление расписания по сезонам повышают собственное потребление и снижают энергию, забираемую из сети.
Источники
Хотите точный расчёт для вашей крыши?
Команда Solar Nexo бесплатно выезжает по вашему адресу в Анталье и проектирует систему, подходящую для вашей крыши, потребления и бюджета.
