Berechnung der Wassererwärmung für Schwimmbäder
Welche Heizleistung ist die richtige für eine bestimmte Beckengröße?
Eines der häufig gestellten Fragen beim Bau eines Pools ist: "Welche Heizleistung benötigen wir für unseren Pool?" Es gibt mehrere Formeln, die auf der Umrechnung verschiedener Einheiten basieren. In unserer Berechnung werden wir die einfachste Methode verwenden. Zu diesem Zeitpunkt spielt es keine Rolle, welche Art der Heizung in Betracht gezogen wird (elektrische Heizung, Wärmepumpe, Wärmetauscher oder Solarheizung). Zunächst müssen wir den Energiebedarf berechnen, und das wird für alle Heizmethoden gleich berechnet.
Zuerst muss verstanden werden, dass die Beheizung eines Pools aus zwei Phasen besteht:
- Aufheizen eines frisch befüllten Pools - Diese Phase verbraucht die meiste Energie, da der Pool mit kaltem Wasser gefüllt wird, das auf die für das Schwimmen geeignete Temperatur, bekannt als Betriebstemperatur des Pools, erwärmt werden muss. Diese Temperatur ist sehr subjektiv. Für einige Personen sind 20 Grad ausreichend, während andere 30 Grad als zu kalt empfinden. Es ist wichtig, die maximale benötigte Heizleistung genau zu berechnen und dann festzulegen, wie lange ein bestimmtes Heizsystem benötigt, um das Wasser auf Betriebstemperatur zu erwärmen. Je kälter das einlaufende Wasser ist und je wärmer das Betriebswasser (die für das Schwimmen geeignete Temperatur), desto leistungsfähiger muss das Heizsystem sein oder es benötigt mehr Zeit, um das Wasser zu erwärmen.
- Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur des Poolwassers - Die zweite Phase des Poolheizens ist die Betriebsphase, in der Sie die Wärmeverluste des Pools ausgleichen müssen. Diese Phase erfordert im Vergleich zur anfänglichen Befüllung des Pools weniger Heizleistung. Die Temperaturverluste betragen zwischen 150 und 350 W pro Quadratmeter Poolfläche.
Die Menge an Energie, die für das anfängliche Aufheizen und die Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur des Pools benötigt wird, hängt natürlich von anderen Faktoren ab, wie:
- Höhe über dem Meeresspiegel
- Umgebungstemperatur
- Luftdruck
- Windstärke
- Dauer der Sonneneinstrahlung
Der Einfluss dieser Faktoren ist nicht so signifikant, und die Berechnungen sind so komplex, dass wir sie in unseren Berechnungen nicht berücksichtigen werden.
Was ist wichtig und was kann man tun, um den Wärmeverlust zu minimieren?
- Bedecke die Pooloberfläche mindestens mit einer Solardecke.
- Verwende eine Isolierung für die Poolkonstruktion.
- Führe eine thermische Isolierung der unterirdischen Verteilung durch.
- Installiere eine Abdeckung über dem Pool.
Jeder der genannten Schritte wird auf gewisse Weise dazu beitragen, den Wärmeverlust zu verhindern und den Energieverbrauch für die Poolheizung zu reduzieren.
Lassen Sie uns nun mit den realen Berechnungen zur Poolheizung fortfahren.
Phase 1 - Aufheizen eines frisch befüllten Pools
Wie viel Energie benötigen wir, um 1 Kubikmeter Wasser in einer Stunde zu erwärmen?
1 Kubikmeter Wasser benötigt 1,16 kWh Energie, um sich um 1°C in einer Stunde zu erwärmen.
Beispielrechnung für den Energieverbrauch des Pools:
- Poolvolumen: 20 m³
- Temperatur des einlaufenden Wassers: 15°C
- Betriebstemperatur des Pools (gewünschte Pooltemperatur): 25°C
- Temperaturunterschied: 10°C
Berechnung der Heizleistung:
20 m³ x 1,16 kWh = 23,2 kWh (Energie, die benötigt wird, um um 1°C in einer Stunde zu erwärmen)
Wir müssen das Wasser um 10°C erwärmen (Temperaturunterschied = Betriebstemperatur - Temperatur des einlaufenden Wassers)
23,2 kWh (Energie, die benötigt wird, um um 1°C in einer Stunde zu erwärmen) x 10°C (Temperaturunterschied) = 232 kWh (Gesamtverbrauch zum Erwärmen von 20 m³)
Um einen Pool mit einem Volumen von 20 m³ um 10°C zu erwärmen, benötigen Sie 232 kWh Energie.
Diese Berechnung betont, wie wichtig es ist, die Temperatur des Wassers zu kennen, mit dem Sie den Pool füllen werden. Neben dem Wasservolumen sind dies die beiden wichtigsten Parameter für die Berechnungen. Wenn das einlaufende Wasser kälter ist oder wenn Sie den Pool auf eine höhere Temperatur erwärmen möchten, ist es logisch, dass mehr Energie verbraucht wird. Sie können die Temperatur des einlaufenden Wassers leicht messen, indem Sie den Wasserhahn 5 Minuten laufen lassen. Haben Sie eigenes Brunnen- oder Flusswasser? Messen Sie dessen Temperatur.
Die Zeit, die benötigt wird, um den Pool mit einem Volumen von 20 m³ anfänglich zu erwärmen:
Wir wissen, dass wir 232 kWh Energie benötigen, um den Pool zu erwärmen.
Jetzt hängt es davon ab, wie schnell Sie möchten, dass der Pool die Betriebstemperatur erreicht. Dies bestimmt auch die Heizleistung des von Ihnen gewählten Systems. Die Berechnung ist einfach: Teilen Sie den Gesamtenergieverbrauch durch die gewünschte Aufheizdauer.
- 232 kWh (benötigte Energie) / 24 Stunden (Aufheizdauer) = 9,7 kW (Heizleistung)
- 232 kWh (benötigte Energie) / 48 Stunden (Aufheizdauer) = 4,8 kW (Heizleistung)
Es sollte beachtet werden, dass die Aufheizdauer nicht so lang sein sollte, dass sie nicht in der Lage ist, die Betriebsverluste des Pools zu decken, wie in Phase 2 besprochen.
Phase 2 - Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur des Pools
Wie viel Energie benötigen wir, um die Pooltemperatur während des Betriebs aufrechtzuerhalten?
Die durchschnittlichen Verluste an Betriebsenergie pro Quadratmeter Außenpoolfläche liegen zwischen 0,15 und 0,2 kW pro Stunde. Über 90% dieser Verluste entstehen durch die Wasseroberfläche. Je niedriger die Außentemperatur ist, desto größer sind die Energieverluste des Pools. Sie können diese Temperaturverluste reduzieren, indem Sie die Wasseroberfläche mit einer Solardecke abdecken oder die Poolstruktur isolieren, wie oben beschrieben.
Berechnung des Energieverbrauchs zur Aufrechterhaltung der Pooltemperatur im Freien während des Betriebs (unter Verwendung eines durchschnittlichen Verlusts von etwa 0,17 kW/m²):
- Abmessungen des Pools: 5 x 3 m
- Wasseroberfläche: 15 m²
- Thermische Verluste: ca. 0,17 kW pro Stunde pro m²
15 m² (Poolfläche) x 0,17 kW (thermische Verluste/Stunde/m²) = 2,55 kW pro Stunde
Die erforderliche Betriebsheizleistung zur Aufrechterhaltung der Temperatur eines Pools mit den Abmessungen 5 x 3 m beträgt 2,55 kW pro Stunde.
Wir sehen, dass die erforderliche Heizleistung für den Betrieb des Pools geringer ist als beim anfänglichen Aufheizen.
In einem weiteren Artikel werden wir uns die Optionen zur Poolheizung genauer ansehen und die Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Heizgeräten für Pools beleuchten.
