Zwembad

Nicolaas stelde deze vraag op 14 december 2024 om 15:59.

Ik vroeg mij af hoeveel energie het scheelt om, zeg 20m3 water, in een zwembad op temperatuur te houden of dat die 20m3 zich in een goed geïsoleerde ruimte onder grond bevindt.

Reacties

Jan van de Velde op 14 december 2024 om 16:31

Dag Nicolaas,

een zwembad is slecht geïsoleerd. Maar definieer "een goed geïsoleerde ruimte onder grond" ...

Tsja, van die definitie hangt je antwoord "hoeveel dat scheelt" af. En van het weer natuurlijk. Ook bij 20oC kan een zwembad nog afkoelen, door verdamping namelijk, vooral als er wat wind zit kan dat best hard gaan. Niet voor niks dat buitenbaden ook in de zomer 's nachts worden afgedekt met een drijvend bubbeltjesplastic om de warmte vast te houden.

Maar een cijfermatig antwoord hangt van te veel factoren af om even een nuttig antwoord te geven. En dan nog: wil je dan dat water even naar je zwembad pompen, zwemmen, en dan weer terug naar de opslag pompen? 

Een ding weet ik wel: welke optie je ook kiest, het gaat veel energie kosten. 

Groet, Jan

 

Theo de Klerk op 14 december 2024 om 16:38

Hoeveel warmte gaat verloren? (maw hoeveel koelt het water af in een bepaalde tijd?)  Die warmte moet worden aangevuld volgens  Q = mwater cwater (Tbegin - Teind)

Voor 20 m3 geldt ongeveer m = 20 x 1000 kg/m3 x 4186 J/kgK = 83,7 . 10J/K  aan energie die "verloren" gaat bij elke graad afkoeling. Betere isolatie zal die hoeveelheid beperken (minder temperatuursdaling). Openluchtbaden raken de meeste warmte kwijt door uitstraling naar de lucht en verdamping (reden om het water isolerend af te dekken buiten gebruikstijd) en natuurlijk door de bassin-wanden naar de omliggende grond.

1 kWh = 3 600 000 J = 3,6. 106 J als je elektrisch opwarmt, dus kost het opwarmen 23,3 kWh per graad celsius.

nicolaas op 14 december 2024 om 17:56

bedankt dat jullie zo snel gereageren.

ik zal er eerst wat handen en voeten aan geven in dacht aan twee bakken

een opslag van 2x2x5 = 20 m3 wanden en vloeren van pir 100 mm met een Rc van 4.5 m2 k/W oppervlakte 2x(5x2+2x2+5x2) = 48 m2.

een zwembak van 2.5x6 met een diepte van 1.3 = 19.5 m3

wat temperatuur aanname

grond temp 10 graden

badwater 27  graden

buiten lucht 20 graden

en ja Jan dat is precies mijn idee ik wil met twee of drie zware pompen die bak in een kwartiertje vullen en na gebruik weer af laten vloeien in de bak. z'n zwembad wordt vaak "even" gebruikt en ligt de er de rest van de dag nutteloos bij af te koelen.

en zoals jij en ook theo stel : Openluchtbaden raken de meeste warmte kwijt door uitstraling naar de lucht en verdamping. deze warmte houd je in de bak. buiten het voordeel van schoonmaak enz

groet Nicolaas

Theo de Klerk op 14 december 2024 om 19:10

Er geldt een vermogensuitstroom van

P = λ A/d ΔT  waarbij een R of U waarde wordt genomen in deze berekeningen waarin de λ en dikte d verwerkt zijn (A wordt als 1 m2 genomen). In geval van gebruik van warmteweerstand R (makkelijk om diktes op te tellen, R = d/λ ):

P = A ΔT /R = 48/4,5 ΔT = 10,7 ΔT  W

Met opgeslagen badwater van 27 graden en grond 10 graden is het verschil in temperatuur tussen opslag en de grond eromheen dus 17 graden. Daarmee is het energieverlies P = 10,7 x 17 = 182 W door warmtedoorgifte door de PIR wanden. Of, als er 3 wanden in de grond en 1 (van 10 m2) aan de buitenlucht grenst,  P = 38/4,5 x 17 + 10/4,5 x 7 = 143,6 + 15,6 = 159,2 W

In een uur dus 159,2 Wh ≈ 0,16 kWh bij 3 wanden en een lucht-afdekking
Of  182 W = 0,18 kWh geheel ondergronds (duurder want grond is 10 graden, lucht aanname 20 graden - duidelijk een zomerse toestand)

nicolaas op 14 december 2024 om 20:05

interesant. en zo leuk om hier over na te denken.

dus de dichte bak onder de grond heeft aan verlies van warmte door wanden vloer en plafond  48*17/4.5= 182W/h nodig. dit is prettig weinig.

maar de open bak die heeft naast geleiding zoals je zegt door de wanden 38*17/4.5 = 144 + een open vlak naar de buitenlucht. Geld daar niet een overgangsweerstand Rs = 0.04 ? heeeeeeeeeel lang geleden :) 10*7/0.04 = 1750+144 = 1900 W/h ? 

 en de uitstraling en verdamping kan je daar iets overzeggen

 

Jan van de Velde op 14 december 2024 om 20:13

Dag Nicolaas

Wat we ook doen, het blijft toch nattevingerwerk want iedere dag zal anders zijn. Als we even veronderstellen dat er door de wanden van een zwembad evenveel verloren gaat als door een opslagtank, dan praten we alleen over het verlies door het oppervlak van het bad als verschil. en dan pakken we wat gemiddelden van Internet: 

Volgens Enginering Toolbox:

Uw bad is kleiner, 20 x 8½ ft, dus rekenen we op ongeveer 8000 BTU/h en dat komt dan neer op een benodigd vermogen van rond de 2,5 kW. Dat is dan per etmaal rond de 60 kWh, of, gasgestookt, tegen de 9 m³ aardgas.  

Op een seizoen van 8 maanden is dat ruim 2000 kuub gas. Dat is 5 x mijn jaarverbruik in een redelijk nageïsoleerd 1970 hoekhuis. 

Ik weet niet zeker of dat volgens deze calculator inclusief de verdampingswarmte is. Maar een open wateroppervlak kan op een redelijke dag wel 3 mm water verdampen, in het geval van 15 m² komt dat neer op 45 L, en dat kost een kleine 30 kWh. Dus dat zit denk ik wel in die 60 kWh ingerekend, want verdamping is wel ongeveer de grootste verliespost.

Groet, Jan

Jan van de Velde op 14 december 2024 om 20:19

nicolaas

W/h 

Watt per uur is een rare eenheid dus hier gaat iets mis. 
Zonder Theo's schatting na te rekenen, wat hij zegt is in een uur ongeveer 0,18 kWh.
Per etmaal dus 24 x 0,18 ≈ 4kWh 

nicolaas op 14 december 2024 om 20:31

perfect!

dus een uurtje zwemmen kost me 2.5 kW + 2 pompen kwartierje 2.8 kW*2 *0.25 h = 3.9 kW excl de verliezen bij het rond pompen

en het 23 uur opbergen kost me 182 x 23 = 4.2 kW

heel hartelijk dank

Theo de Klerk op 14 december 2024 om 20:59

>+ een open vlak naar de buitenlucht

Nee, ik ging ervanuit dat ook de buitenlucht van de bak afgeschermd is met 100 mm PIR platen. Dus niet open. Maar zoals Jan stelt, alle berekeningen zijn wat ideaal: geen wind, constante temperaturen e.d. Een beetje wind maakt de berekeningen al wat te optimistisch.

Jan van de Velde op 14 december 2024 om 21:12

dag Nicolaas,

net als de halve wereld verhaspelt u eenheden, en dat gaat een keer flinke verwarring opleveren. 
in dit sommetje:

nicolaas

 2.8 kW*2 *0.25 h = 3.9 kW

gaat dat goed, maar in de uitkomst fout.

met een vermogen in kilowatt keer een tijd in uur berekenen we een energie in kilowattuur, en niet opnieuw kilowatt

Ik zou nog wat toevoegen voor het opwarmen van de badwanden bij het volpompen. 
stellen we totaal dus 10 kWh per etmaal als een redelijke schatting.

Dan wil ik nog een paar opmerkingen maken:
- de 60 kWh van Engineering Toolbox zijn gebaseerd op een open zwembad. Informeer eens voor een goede drijvende afdekking. 
- ik weet niet hoe vloer en wanden van dat bad gefundeerd zijn. Maar geen enkele ondergrond vindt het leuk om dagelijks wisselend met 20 ton <> niks belast te worden. 

Groet, Jan

 

 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vijftien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)