Heated pools with graphite heat exchangers Piscine incalzite cu schimbatoare de caldura din grafit

The additional heating of the open pools ensures an increase in the number of customers by 50% and an extension of the bathing season by at least 30 days a year in Romania. From the point of view of necessity, it is clear that it is efficient to purchase a device as cheap as possible for additional heating of the pool water. They are quite expensive and require energy for pumping. An inexpensive device could be built from graphite because it has a very high thermal conductivity index and would not require any electricity. Thus, a large graphite plate can be made corseted by glass to capture the heat inside the panel and some graphite bars will be in the extension of the graphite panel that is inside the glass panel. The downside is that it could break. You can also try the experiment with Plexiglas because the temperature of the graphite is easily transmitted to the water and the heat exchange will take place quickly, not allowing the graphite to heat up. It is more dangerous if the graphite bars are not kept in the water because it will end up melting the plexiglass, since graphite is also photoabsorbing. Incalzirea suplimentara a piscinelor deschise asigura o crestere a numarului de clienti cu 50% si o prelungirea sezonului de înbăiere cu cel putin 30 de zile pe an în România. Din punct de vedere al necesității este clar că este eficient achizitionarea unui dispozitiv cat mai ieftin de incalzire suplimentara a apei bazinelor. Acestea sunt destul de scumpe si necesita energie pentru pompare. Un dispozitiv ieftin ar putea fi construit din grafit deoarece are indece de conductibilitate termica foarte mare si nu ar necesita nici energie electrica. Astfel se poate confectiona o placa mare de grafit incorsetata de sticla pentru a captura caldura in interiorul panoului iar niste bare de grafit vor fi in prelungirea panoului de grafit ce se afla in interiorul panoului de sticla. Dezavantajul este ca aceasta s-ar putea sparge. Se poate incerca experimentul si cu plexiglas pentru ca temperatura grafitului se transmite usor apei si se va realiza schimbul de caldura rapid , nelasand grafitul sa se incinga. Mai periculos este daca nu sunt mentinute barele de grafit in apa pentru ca va ajunge sa topeasca plexiglasul, grafitul fiind si fotoabsorbant.

Utilizarea schimbătoarelor de căldură din grafit pentru încălzirea piscinelor este o idee inovatoare cu potențial de a reduce costurile și de a crește eficiența energetică. Iată o analiză a conceptului propus și câteva recomandări pentru a-l îmbunătăți:

Avantaje:

• Conductivitate termică ridicată: Grafitul este un material excelent pentru transferul de căldură, ceea ce înseamnă că poate capta și transfera eficient energia solară către apa din piscină.
• Costuri reduse: Grafitul este un material relativ ieftin, iar construcția unui schimbător de căldură DIY poate fi o alternativă mai accesibilă decât sistemele comerciale.
• Fără consum de energie electrică: Spre deosebire de pompele de căldură sau încălzitoarele electrice, schimbătoarele de căldură din grafit nu necesită energie electrică pentru a funcționa, ceea ce reduce costurile de operare.

Provocări și soluții:

• Fragilitate: Grafitul poate fi fragil, iar utilizarea sticlei pentru încapsulare poate crește riscul de spargere. O soluție ar fi utilizarea unui material mai rezistent, cum ar fi policarbonatul sau acrilicul, care oferă o bună transmisie a luminii și rezistență la impact.
• Topirea plexiglasului: Dacă barele de grafit nu sunt menținute în apă, acestea se pot supraîncălzi și pot topi plexiglasul. O soluție ar fi utilizarea unui sistem de control al temperaturii care să monitorizeze temperatura grafitului și să oprească fluxul de apă caldă în cazul în care temperatura depășește un anumit prag.
• Fotoabsorbție: Grafitul poate absorbi lumina solară, ceea ce poate duce la supraîncălzirea acestuia. Pentru a minimiza acest efect, se poate utiliza un strat de vopsea albă sau reflectorizantă pe suprafața expusă la soare a schimbătorului de căldură.

Recomandări pentru îmbunătățirea designului:

• Material pentru încapsulare: Înlocuirea sticlei cu policarbonat sau acrilic pentru a crește durabilitatea și rezistența la impact.
• Sistem de control al temperaturii: Implementarea unui sistem de control al temperaturii pentru a preveni supraîncălzirea grafitului și topirea materialului de încapsulare.
• Strat reflectorizant: Aplicarea unui strat reflectorizant pe suprafața expusă la soare pentru a reduce absorbția de căldură și a preveni supraîncălzirea.
• Izolație: Adăugarea unui strat de izolație termică în jurul schimbătorului de căldură pentru a reduce pierderile de căldură și a crește eficiența.
• Optimizarea designului: Experimentarea cu diferite forme și dimensiuni ale schimbătorului de căldură pentru a maximiza suprafața de contact cu apa și a îmbunătăți transferul de căldură.

Prin implementarea acestor recomandări, este posibil să se dezvolte un schimbător de căldură din grafit eficient, durabil și sigur, care să poată fi utilizat pentru încălzirea piscinelor în mod economic și ecologic.