Οι πισίνες είναι μια πηγή απόλαυσης και χαλάρωσης σχεδόν για όλο τον κόσμο. Πέρα από τους  οικονομικούς πόρους όπου απαιτούνται για να τις αποκτήσει κάποιος, απαιτείται επίσης σημαντική κατανάλωση ενέργειας, κυρίως για την κυκλοφορία του νερού, τη θέρμανση και το φιλτράρισμα τους. Η διατήρηση της σωστής θερμοκρασίας σε μια πισίνα είναι ζωτικής σημασίας για την άνεση και τη χρηστικότητα.

Ένας εναλλάκτης θερμότητας μαζί με τις αντλίες – κυκλοφορητές παίζουν ζωτικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία μεταφέροντας αποτελεσματικά τη θερμότητα από το ένα μέσο στο άλλο. Έτσι σημαντικό ρόλο για τη βελτίωση των μηχανολογικών εγκαταστάσεων σε κολυμβητικές δεξαμενές είναι η αντικατάσταση και η προσθήκη κατάλληλων αντλιών-κυκλοφορητών και εναλλακτών θερμότητας.

Πώς λειτουργούν οι εναλλάκτες θερμότητας;

Ένας εναλλάκτης θερμότητας μεταφέρει θερμότητα μεταξύ δύο ή περισσότερων ρευστών χωρίς να τα αναμειγνύει. Στο πλαίσιο αυτό, συνήθως περιλαμβάνεται η μεταφορά θερμότητας από μια πηγή ζεστού νερού (όπως λέβητα, αντλία θερμότητας κ.α.) στο νερό της πισίνας. Ο εναλλάκτης αποτελείται από μια σειρά σωλήνων ή πλακών, όπου η μία πλευρά μεταφέρει το νερό της πισίνας και το άλλο μεταφέρει το ρευστό της πηγής θέρμανσης. Καθώς τα δύο υγρά διέρχονται από τον εναλλάκτη, η θερμότητα μεταφέρεται από το ζεστό νερό στο νερό της πισίνας αυξάνοντας τη θερμοκρασία της.

Βασικά χαρακτηριστικά επιλογής εναλλάκτη θερμότητας:

1. Μέγεθος πισίνας: Οι μεγαλύτερες πισίνες απαιτούν εναλλάκτες με υψηλότερες δυνατότητες μεταφοράς θερμότητας. Αυτό συμβαίνει λόγω μεγαλύτερης απαιτούμενης παροχής και θερμικής ισχύoς με αποτέλεσμα την αύξηση του μεγέθους.

2. Πηγή θερμότητας: Η επιλογή της πηγής θερμότητας (ηλιακή, φυσικού αερίου, ηλεκτρική) θα επηρεάσει τον τύπο και το μέγεθος του εναλλάκτη θερμότητας που απαιτείται. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, ανάλογα με το μέγεθος της πισίνας θα χρειαστεί η αντίστοιχη ισχύς.

3. Υλικό: Προτιμώνται υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση, όπως τιτάνιο ή ανοξείδωτος χάλυβας, ειδικά για πισίνες με συστήματα θαλασσινού νερού.

4. Εγκατάσταση και συντήρηση: Η επαγγελματική εγκατάσταση εξασφαλίζει βέλτιστη απόδοση. Οι τακτικοί έλεγχοι συντήρησης μπορούν να αποτρέψουν τις απώλειες απόδοσης και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του εναλλάκτη. Οι εναλλάκτες θερμότητας με τη πάροδο του χρόνου μπορεί να μαζέψουν επικαθήσεις στα μέταλλα και στα ελαστικά τους μέρη με αποτέλεσμα την μείωση της απόδοσης. Η σωστή και προγραμματισμένη συντήρηση αλλά και η σωστή εγκατάσταση μπορεί να εξασφαλίσει βέλτιστη και αποδοτική λειτουργία.

Επίτευξη ενεργειακής απόδοσης με εναλλάκτες θερμότητας

Παρακάτω εξετάζονται κάποιοι μέθοδοι για την ενεργειακή βελτιστοποίηση των συστημάτων:

1. Ενσωμάτωση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, χρησιμοποιώντας ηλιακούς συλλέκτες ή γεωθερμικά συστήματα ως πηγές θερμότητας για τον εναλλάκτη. Αυτές οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μειώνουν την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και μειώνουν το λειτουργικό κόστος με την πάροδο του χρόνου.

2. Πολύ σημαντικό είναι ο εναλλάκτης θερμότητας να έχει το κατάλληλο μέγεθος για την πισίνα. Ένας εναλλάκτης μικρότερου μεγέθους θα λειτουργήσει αναποτελεσματικά και θα καταπονήσει υπερβολικά το σύστημα, ενώ ένας υπερμεγέθης μπορεί να οδηγήσει σε περιττή χρήση ενέργειας.

3. Η σωστή μόνωση του εναλλάκτη, όσο και των σωληνώσεων βοηθάει στην ελαχιστοποίηση απωλειών θερμότητας. Η καλή μόνωση διατηρεί τη θερμότητα μέσα στο χώρο της πισίνας, μειώνοντας την ανάγκη για συνεχή θέρμανση.

4. Οι αντλίες μεταβλητής ταχύτητας βελτιστοποιούν την παροχή νερού της πισίνας μέσω του εναλλάκτη θερμότητας. Αυτές οι αντλίες προσαρμόζουν την ταχύτητά τους με βάση τη ζήτηση θέρμανσης, βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση χρησιμοποιώντας μόνο την απαραίτητη ποσότητα ενέργειας.

5. Πολύ σημαντικό είναι επίσης η εφαρμογή αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου που ρυθμίζουν τη λειτουργία του εναλλάκτη με βάση δεδομένα θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο. Αυτό διασφαλίζει ότι το σύστημα λειτουργεί μόνο όταν χρειάζεται, αποτρέποντας τη σπατάλη ενέργειας

6. Κάτι ακόμα πολύ εύκολο και απλό είναι η προσθήκη καλυμμάτων πισίνας τη νύχτα ή σε περιόδους μη χρήσης για να διατηρείται η θερμότητα. Τα καλύμματα πισίνας αποτρέπουν την απώλεια θερμότητας μέσω της εξάτμισης, η οποία είναι μία από τις κύριες πηγές σπατάλης ενέργειας στις πισίνες.

7. Τέλος, εξετάζεται λεπτομερώς ο συνολικός σχεδιασμός της πισίνας και του περιβάλλοντός της. Ένας καλά σχεδιασμένος χώρος πισίνας που ελαχιστοποιεί την έκθεση στον άνεμο και χρησιμοποιεί φυσικά εμπόδια μπορεί να μειώσει σημαντικά την απώλεια θερμότητας και να βελτιώσει την ενεργειακή απόδοση.

H WILO Hellas μέσω της στρατηγικής συνεργασίας της με την Alfa Laval, παγκόσμιο ηγέτη στους εναλλάκτες θερμότητας, ως εξουσιοδοτημένος διανομέας παρέχει προϊόντα και λύσεις για θέρμανση, ψύξη, ζεστό νερό χρήσης, θέρμανση πισίνας, κλπ. διαθέτοντας εναλλάκτες θερμότητας με πλάκες από ανοξείδωτο χάλυβα SS316 ή Τιτάνιο. Η υψηλή ποιότητα των υλικών και η προηγμένη τεχνολογία που χρησιμοποιεί στην κατασκευή των εναλλακτών της, εξασφαλίζει μακροχρόνια αξιοπιστία. Προσαρμόζοντας σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ζεστού νερού και της θέρμανσης κολυμβητικών δεξαμενών, μπορούν να αντισταθμίσουν τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του νερού, εξασφαλίζοντας σταθερή απόδοση. Οι εναλλάκτες της Alfa Laval συνήθως σχεδιάζονται με έμφαση στη συντήρηση, προσφέροντας εύκολη πρόσβαση για επισκευές. Επιπλέον υπάρχει η δυνατότητα για πιστοποίηση από τον ανεξάρτητο Αμερικάνικο φορέα πιστοποίησης AHRI (Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute) από τη φάση της μελέτης, η οποία διασφαλίζει ότι η θερμική απόδοση του εναλλάκτη είναι πάντα σύμφωνη με τα τεχνικά στοιχεία του κατασκευαστή.

Ο ρόλος των αντλιών στις πισίνες

Οι αντλίες και οι κυκλοφορητές αποτελούν αναπόσπαστα στοιχεία των συστημάτων πισίνας. Διατηρούν την παροχή του νερού, η οποία είναι απαραίτητη για το φιλτράρισμα, τη χημική διανομή και τη θέρμανση. Η αποτελεσματική κυκλοφορία εξασφαλίζει ότι ολόκληρος ο όγκος του νερού της πισίνας επεξεργάζεται, θερμαίνεται και φιλτράρεται ομοιόμορφα, αποτρέποντας τη στασιμότητα και μειώνοντας τον κίνδυνο ανάπτυξης ιζημάτων.

Βασικά οφέλη ενεργειακής απόδοσης:

1. Μειωμένη κατανάλωση ενέργειας: Οι σύγχρονες αντλίες μεταβλητής ταχύτητας είναι ενεργειακά εξαιρετικά αποδοτικές σε σύγκριση με τις παραδοσιακές αντλίες σταθερής ταχύτητας. Μπορούν να λειτουργούν σε χαμηλότερες ταχύτητες όταν η πλήρης ισχύς είναι περιττή, μειώνοντας σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας. Ρυθμίζοντας την ταχύτητα της αντλίας σύμφωνα με τις ανάγκες της πισίνας, οι αντλίες μεταβλητής ταχύτητας μπορούν να εξοικονομήσουν έως και 90% στο κόστος ενέργειας σε σύγκριση με τις αντίστοιχες σταθερής ταχύτητας.

2. Βελτιστοποιημένη παροχή νερού: Οι ηλεκτρονικοί κυκλοφορητές εξασφαλίζουν τη βέλτιστη παροχή, μειώνοντας το φορτίο στην αντλία. Διατηρώντας σταθερή παροχή νερού, αυξομειώνοντας τις στροφές ανάλογα με το φορτίο εξοικονομούν ενέργεια αλλά και επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των αντλιών.

3. Βελτιωμένη απόδοση φιλτραρίσματος: Η σωστή κυκλοφορία επιτρέπει στο σύστημα φιλτραρίσματος να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Έχοντας ομοιόμορφη και συνεχή  ροή, οι αντλίες και οι κυκλοφορητές διασφαλίζουν ότι τα υπολείμματα και τα μικροσωματίδια απορροφώνται αποτελεσματικά από τα φίλτρα. Καθαρότερο νερό σημαίνει ότι το σύστημα φιλτραρίσματος δεν χρειάζεται να καταπονείται πολύ, εξοικονομώντας περαιτέρω ενέργεια.

4. Βελτιωμένη απόδοση θέρμανσης: Η θέρμανση μιας πισίνας μπορεί να είναι ενεργοβόρα, αλλά η αποτελεσματική κυκλοφορία νερού μπορεί να μετριάσει ορισμένα από αυτά τα κόστη. Οι αντλίες και οι κυκλοφορητές διασφαλίζουν ότι το θερμαινόμενο νερό κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλη την πισίνα, αποτρέποντας την απώλεια θερμότητας και διατηρώντας μια σταθερή θερμοκρασία με λιγότερη ενέργεια.

Οι έξυπνοι κυκλοφορητές της Wilo (Stratos Maxo, Stratos Giga 2.0-I) για θέρμανση και ψύξη προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα όσον αφορά την εξοικονόμηση ενέργειας. Αυτοί οι έξυπνοι κυκλοφορητές μπορούν να ρυθμίζουν την απόδοσή τους ανάλογα με τις ανάγκες θέρμανσης ή ψύξης, που σημαίνει ότι δεν λειτουργούν πάντα στη μέγιστη ισχύ, αλλά προσαρμόζονται στις συγκεκριμένες συνθήκες, εξοικονομώντας ενέργεια. Ο συνεχής έλεγχος μέσω λειτουργίας σταθερής θερμοκρασίας (Τ-Const) μπορεί να πετύχει ακριβώς τη θερμοκρασία και την ποσότητα νερού που χρειάζεται ένα κύκλωμα θέρμανσης πισίνας με αποτέλεσμα τη μέγιστη ενεργειακή απόδοση του συστήματος.

Η λειτουργία μεταβλητής ισχύος μειώνει τη συχνότητα εκκίνησης και διακοπής του εξοπλισμού, προσφέροντας μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μειωμένη φθορά. Τέλος η συνεχής προσαρμογή της ισχύος σημαίνει ότι οι έξυπνοι κυκλοφορητές της WILO μπορούν να επιτυγχάνουν υψηλούς συντελεστές απόδοσης (COP για θέρμανση, SEER για ψύξη).

---

Άρθρο του Δημήτρη Τσαμαδιά | Μηχανολόγου Μηχανικού, MSc | Μηχανικού Πωλήσεων της εταιρείας WILO Hellas