Доверявай се, но проверявай: сравнителен тест на индиректни нагреватели за вода

„Ако прочетете думата „бивол“ върху клетката на слона, не вярвайте на очите си“, казва Козма Прутков. Но ние вярваме. Съвременната реклама е толкова креативна, че дори собствените ни очи понякога ни подвеждат. Но има много неща в един продукт, особено в технически сложен, които просто не можете да видите. Трябва да се доверим на написаното. Днес ще се опитаме да се запознаем с индиректните водонагреватели. Независимо от желанието да разкрасяваме и рекламираме нашите продукти, ще се опитаме да бъдем възможно най-обективни и да базираме заключенията си на факти.

Според дневника:

EVAN новини No. 3 19

Обективна основа

За да постигнем тази цел – обективна оценка – през второто тримесечие на 2023 г., по поръчка на EVAN, a.s., тествахме индиректните нагреватели за вода на основните производители, които са най-широко разпространени на Българския пазар. Изпитванията се основават на стандарт EN 12897:2006 Битова гореща вода за индиректно затворени цилиндри за гореща вода .

Тествахме 6 най-разпространени бойлера с вместимост 200 литра в нашата тестова стая. Сред тях са устройства, произведени от концерна NIBE – Mega W-E-220.81 и VLM 220 KS, както и индиректни водонагреватели на най-известните производители на Българския пазар. Индиректният цилиндър може да се проектира в няколко варианта. Първият, който е най-разпространен, е устройство с топлообменник под формата на серпентина.

В този случай резервоарът на бойлера, който се пълни с гореща вода за битови нужди, е оборудван със серпентина, през която преминава горещата вода. Енергията на нагревателя се предава през стените на серпентината към резервоара и загрява водата. Пет от тестовите водонагреватели, включително уредите на NIBE, са проектирани на този принцип.

През последните няколко години в България технологията „резервоар в резервоар“ става все по-популярна. В този случай резервоарът за битова гореща вода се намира вътре в резервоара, напълнен с топлинен флуид. Водата във вътрешния резервоар се нагрява от енергията, която се предава през стените на резервоара от нагревателя. Този модел водонагревател пример А също е тестван.

Персонал, стандарти и измервателни уреди

Персонал: лицензиран експерт по тестове на VTT Тимо Нордблум

Стандарти: Въз основа на EN 12897:2006 Цилиндър за БГВ за затворени акумулиращи бойлери

Събиране на данни и управление на електромагнитен клапан: Datataker-85, s: no 095033

Измерване на температурата: термодвойки тип K, + -1°C

Измерване на дебита на водата за битови нужди : Krohne Optiflux 1000 сензор за дебит DN15, преобразувател на сигнала Krohne IFC 050, ±;0,4 %

Поток на зареждане: ZENNER DE-13-MI001-PTB001

Резервоарът не е същият като резервоара

Преди да преминем към измерените стойности, нека първо разгледаме декларацията за съответствие на производителя. На какво купувачът обръща внимание преди всичко в един бойлер? Разбира се, обемът на резервоара. Обемът е този, който определя колко топла вода е на разположение без допълнително заплащане. Обемът на резервоара е променлива величина, която не може да бъде скрита. Освен това всички производители вписват тази стойност в името на модела.

Нека разгледаме нашите тестови обекти. Всъщност всички модели са обозначени с число, което е подобно на капацитета на резервоара. Все пак, моля, обърнете внимание на образец A. Моделът е обозначен с обема на външния резервоар този модел е проектиран по технологията „резервоар в резервоар“ , докато самият резервоар за БГВ е много по-малък – само 126 литра.

В интерес на истината трябва да се отбележи, че при моделите със серпентина обемът на загрятата вода също ще бъде малко по-малък от обема на резервоара поради факта, че част от пространството в резервоара се заема от серпентината. Но това не е от голямо значение. Така например серпентината на цилиндъра VLM KS е само 2,2 литра, което означава, че можете да напълните 200-литров резервоар със 197,8 литра вода за битови нужди.

Материалът, от който е направен резервоарът, е не по-малко важен от неговия обем. От това зависи колко дълго ще издържи и на какви условия на работа ще издържи. Сред изследваните образци 4 са от емайлирана стомана, а 2 – от неръждаема стомана. Сравненията между емайлите са трудни и защото обещахме да не говорим подробно за факта, че фабриката, в която се произвежда MEGA, има една от най-добрите линии за емайлиране в Европа. Що се отнася до пробите от неръждаема стомана, ние знаем техните класове. Образец А има резервоар AISI316L, а моделът VLM KS е AISI 444. И двете марки са достойни за използване в конструкцията на отоплителния уред.

Ето някои извадки от данни, изготвени въз основа на доклад на производителя AcelorMittal. „Стомана AISI 444 има много добра устойчивост на всички видове корозия поради съдържанието на хром Cr , молибден Mo и двойна стабилизация с ниобий Nb и титан Ti . Съдържанието им се изразява в много добра устойчивост на питинг, по-висока от тази на аустенитните стомани AISI304L, AISI316L и AISI316Ti. Неговата стойност PREN цифров еквивалент на устойчивост на питинг е 24/25, което показва много добра устойчивост на корозия и превъзхожда аустенитните класове 304L, 316L и 316Ti

Това превръща NIBE VLM KS в лидер по отношение на качеството на материалите за резервоарите. Между другото, забележете, че в модел А само вътрешният резервоар за БГВ е изработен от неръждаема стомана, а външният резервоар е изработен от обикновена конструкционна стомана. Друг аспект на резервоара е налягането, което може да издържи. Всички тествани индиректори имат налягане на подаване на БГВ от 6 bar, съответно работното налягане в резервоара не може да бъде под тази стойност. Въпреки това, когато водата се разширява по време на нагряване, налягането в резервоара може да се увеличи. Ето защо не е лоша идея да разполагате с известен запас. Този резерв се осигурява от модел А налягане в резервоара 8,6 bar , модел В 10 bar и NIBE VLM KS 10 bar .

Производителите задължително регулират и максималната температура на водата в резервоара. Въпреки че в дома си използваме предимно вода с температура 40°C, колкото повече можете да затоплите водата, толкова повече ще получите същата вода с температура 40°C при същия обем на резервоара. Това също така разширява обхвата на приложенията на нагревателя – освен за нормална домашна употреба, той може да се използва и за всякакви процеси, при които се изисква висока температура на водата. VLM KS е водещ в тази област с капацитет до 100°C в намотката. Близо до тази стойност 95°C е проба B.

---

СъветИзборът на нагревател започва с оценката на резервоара. Най-важните характеристики са обемът, материалът, работното налягане и максималната допустима температура на резервоара. Обърнете внимание, че нагревателят с резервоар в резервоар има няколко стойности на обема: общ обем, обем на първичния кръг, обем на резервоара за БГВ. Обемът на вътрешния резервоар за съхранение на гореща вода е важен.

---

Намотка и не само

Вторият най-важен елемент на индиректния конвектор е топлообменникът. Както вече споменахме, това е или намотката, или първичната верига, резервоарът. Характеристиката на топлообменника, която всички производители посочват, е площта на топлообменника. Всъщност това е една от малкото стойности, които могат да бъдат точно измерени, документирани и постоянни. Другите фактори мощност, изход и т.н. зависят от размера на цилиндъра.п. зависят от голям брой фактори и са трудни за сравняване, но ще говорим за това по-късно.

Топлообменникът е вторият по важност елемент в индиректната серпентина? Защото колкото по-голяма е площта на топлообмен, толкова по-голяма е мощността, при равни други условия. Това е едно от предимствата на конструкцията „резервоар в резервоар“. Тъй като намотката е толкова малка, а резервоарът – толкова голям. Но дори при малък обем на намотката може да се постигне голяма площ на топлообмен. Пример за такова решение е оребрената серпентина на нагревателя за вода VLM KS, чиято повърхност е 1,9 m2. Това е дори повече от модела А „резервоар в резервоар“ и три пъти повече от модела В с най-малката площ на серпентината от 0,6 m2 .

Но ние държим на обективността. Окончателните заключения за работата на даден топлообменник се правят въз основа на резултатите от изпитванията. Що се отнася до материала на топлообменника, нашите тестови продукти се предлагат в 2 варианта, като започваме с най-добрия:

– мед VLM KS – има най-висока топлопроводимост и затова заема първо място;

– конструктивна стомана образци A, B, D, H, NIBE MEGA – втора позиция.

Както и при резервоара, работното налягане и максималната възможна температура се регулират за топлообменника. Затова повечето нагреватели се проектират за налягане от 3 bar, което е минимално допустимата стойност за налягането в серпентината. Тя съответства на модел A.Съществува обаче много котелно оборудване, за което нормалното работно налягане е много по-високо. Например, електрическият отоплителен котел FIL SPL работи при 10 бара. Съответно, колкото по-голям е капацитетът на налягане на серпентината, толкова по-широк е обхватът на възможните приложения. Уредите NIBE са с най-високо работно налягане от 16 бара

Що се отнася до максималната възможна температура в намотката/първичния контур, тя определя, първо, температурата, до която може да се нагрява водата в резервоара. Очевидно е, че ако стойността на температурата на топлоносителя е ограничена, например до 90 градуса, водата в резервоара не може да бъде нагрята над тази стойност без допълнителен източник, например нагревателен елемент.

И двата тествани образеца, D и H, са ограничени до 80°C. Това означава например, че ако устройството се използва в комбинация с котли EVAN – повечето от които имат температурен диапазон до 85 °C – температурата на топлоносителя трябва винаги да се ограничава или системата да се усложнява чрез инсталиране на връзка за студена вода преди серпентината. В противен случай е възможно да не бъдат спазени условията за работа на водонагревателя, определени от производителя

Докато 85°C е нормалната прагова температура за домакинските уреди, в индустриалния сектор често се срещат много по-високи температури. Например, бойлер FIL може да загрява до 100°C, а със специален термостат – до 110°C! Само трите разгледани модела позволяват тази температура: модел B, MEGA и VLM KS.

Друга спецификация на производителя е номиналният дебит в намотката/първичната верига. номиналната е всъщност препоръчителната скорост, при която е измерена скоростта на уреда. Както вече многократно сме писали, мощността, производителността, времето за нагряване – всички тези променливи в работата на индиректния нагревател са силно променливи и зависят от редица параметри, един от които е дебитът.

От една страна, колкото по-голям е дебитът, толкова по-добре се държи индиректорът. От друга страна, ако се изисква твърде голям дебит, това води до допълнителни разходи: по-голям котел, по-голяма помпа, по-голямо сечение на тръбите и т.н.д. Колкото по-високи са изискванията на производителя за необходимия дебит на отоплителната среда, толкова по-високи са изискванията за топлоизолация на цялата линия за пълнене.

Колкото по-висок е необходимият дебит, толкова по-голямо влияние върху работата на нагревателя оказват загубите между източника и резервоара. Например за образец А, който има най-високата номинална скорост 75 л/мин , загубата на само 1 градус от температурата на топлоносителя в тръбопровода ще доведе до загуба на 5 kWh енергия при цикъл на зареждане от само 10 минути загубата на топлина е приблизително 870 Wh . Трябва да се обърне внимание и на действащите разпоредби. Например съгласно SNiP 41-01-2003 „ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛАЦИЯ И КОНДИЦИЯ“ допустимата скорост на водата в тръбите не трябва да надвишава 1,5 метра в секунда.

---

СъветДебитът на топлообменника е характеристика, която има пряко влияние върху резултатите. Всеки производител определя номинална скорост, т.е. оптималната скорост за своите нагреватели. Преди да закупите устройството, разберете дали можете да отговорите на изискванията за дебит и какви са разходите. Ако не го направите, това може да доведе до неизпълнение на очакванията.

---

Доказано в действие

Всички изпитвания на нагревателя са извършени при препоръчаната от производителя номинална скорост на потока. От една страна, този подход е неравнопоставен за субектите, а от друга, противоречи на условията на работа, препоръчани от производителя.

Така че най-важното за потребителя в един нагревател за топла вода е колко топла вода доставя и колко бързо загрява. Обикновено определящият параметър в тази област за една бутилка – електрическа или акумулираща – е нейната мощност. За „непрякото“ отопление това е най-несигурното.

В последния брой на нашето списание показахме графики за изменението на мощността на индиректен нагревател. Мощността на индиректния нагревател зависи основно от разликата в температурата на водата и отоплителния агент, т.е. в началото на отоплението, когато водата в резервоара е студена, устройството показва рязък скок на мощността. и след това, с напредването на нагряването, капацитетът на нагряване намалява. Вторият параметър, който оказва голямо влияние върху мощността на индиректния нагревател, е дебитът на нагревателната среда: с увеличаване на дебита обикновено се увеличава и мощността

Независимо от това в рамките на теста бяха измерени характеристиките на представените образци. Условия на изпитване: нагряване на вода от 15 до 60°C с термофлуид с температура 80°C при номинален дебит според обявлението на производителя . Измерване на мощността на зареждане без и с дебит 12 l/min фиг. 1 .

И при двете измервания образец А е най-добър, което е очаквано, тъй като скоростта на потока в първичния му контур е многократно по-голяма от тази в другите образци. Трябва да се отбележи обаче, че мощността се увеличава непропорционално. Например, ако се сравни със следващия по капацитет VLM KS, необходимият дебит на проба А е три пъти по-висок, докато капацитетът е само 20 % по-висок при дебит HTW и 50 % по-висок без дебит .

Но сега за по-ясните и практически значими характеристики. Първият има най-голям капацитет на резервоара за БГВ, а вторият – най-малък, напр. коефициент на отопление. По време на тестовете студена вода с температура 10°C се загрява до 60°C с помощта на топлоносител с температура 80°C. Образец А нагрява водата най-бързо 17 минути . Не забравяме обаче, че въпреки сходното етикетиране, всички проби имат различни обеми на бутилките за БГВ, като проба А е най-малката фиг. 1 .

Затова нека приведем полученото време за нагряване на водата в резервоара към общ знаменател – нека изчислим скоростта на нагряване. В този случай образец А заема второ място, а първото място е за VLM KS с изчислена скорост на нагряване от 8,33 литра/секунда. Образец Б, резервоар с обем 200 литра, показа най-лоши резултати и се нагряваше в продължение на 64 минути фиг. 2 !

Няколко цифри дават отговор на въпроса – колко гореща вода произвежда вашият уред. Започваме с изхода на. За да се измери тази стойност, водата в резервоара се загрява до 65 градуса и след това зареждането се спира. След това с помощта на миксер водата се довежда до температура 40°C и се изпуска с дебит 12 литра в минута. Ако резервоарът на нагревателя не е оборудван със смесител, мощността се изчислява по формулата вж. „Мощност“ . Вижте статията „Феритна стомана, гребен от мед“ в EVAN-news № 2 18 , юли 2023 г. .

Бойлерът MEGA се оказа лидер по производителност, а аутсайдерът е образец A.Това е разбираемо, тъй като първият има най-голям обем на резервоара за БГВ, а вторият – най-малък. Между другото, можете да получите повече вода с температура 40°, ако загреете водата в резервоара до по-висока температура. Но както вече казахме, не всички бойлери позволяват високи температури на резервоара. Поради това мощността при загряване на водата в резервоара до 80 градуса се изчислява само за водонагревателите VLM KS, MEGA и образец A. Илюстрация на резултатите е показана на фиг. 3.

И може би най-важният показател – времето, необходимо за производство на 40-градусова вода при постоянен дебит и постоянен заряд. На прост език той показва колко скоро ще свърши горещата вода в резервоара, ако тя се консумира постоянно. Така нагревателят с температура 65°C загрява водата от 10 до 65°C, след което водата с температура 40°C започва да тече със скорост 12 литра в минута. Зареждането се възобновява веднага щом температурата в резервоара падне под 55 градуса.

Трите нагревателя за вода дават сходни резултати: образците H, B и D могат да произвеждат вода с температура 40 градуса при гореспоменатите условия съответно за 15, 16 и 17 минути. Другите три нагревателя – образец А, NIBE VLM KS и NIBE MEGA – могат да произвеждат топла вода непрекъснато! При дебит от 12 литра в минута, който е достатъчен за едновременна работа на душ и мивка, собственикът на тези модели бойлери не трябва да се притеснява, че топлата вода ще свърши и ще трябва да чака да се затопли следващата партида. Това няма да се случи.

Намаляване на загубите

Друга характеристика, която не може да бъде оценена въз основа на информационния лист, но е много важна – качеството на топлоизолацията. Всички съвременни уреди на пазара използват високоефективна топлоизолация, тъй като охлаждането на загрятата вода е загуба на пари. Въпреки това ще бъде възможно да се установи кой е по-успешен в минимизирането на топлинните загуби. Измерването се извършваше, когато водата в резервоара се нагряваше до 65°C, а температурата в помещението – до 25°C фиг. 4 .

Лидерът – с най-ниски топлинни загуби – е бойлерът VLM KS. Сега вече знаем, че фразата „високоефективна топлоизолация от полиуретан със затворени клетки“ не е просто маркетингов трик, а истинско средство за спестяване на пари. Можете ли да проверите дали стойностите на нагряване, посочени от производителите, съответстват на резултатите от изпитването табл. 1 ? Освен това топлинните загуби бяха измерени при по-висока температура в резервоара 80°C . Тъй като само три от образците бяха подходящи за такива стойности, изпитванията бяха проведени само върху тези три образеца. Очевидно е, че колкото по-висока е делтата между температурата на водата в

Добра доставка

България заема 1/9 от земната повърхност на света. Това е много важно. Достатъчно е да погледнете картата, на която от Калининград до Владивосток има повече от 7 хиляди километра. В тази ситуация ролята на достигането до потребителя както с външни, така и с вътрешни свойства е по-важна от всякога. Това до голяма степен се определя от качеството на опаковката. В рамките на тестовете за проверка експертите определиха опаковката на бойлерите. Най-здравата опаковка, а следователно и най-големият риск от повреда, е в образец А.VLM KS има най-добрата опаковка – от една страна, е здрава, а от друга, е лесно разглобяема.

Интегрално качество

Без значение как изглежда, индиректният водонагревател е труден за оценяване уред. На практика всяка характеристика е придружена от „ако“, „при условие че“, „с дадени параметри“. Въпреки това, за да обобщим резултатите от това проучване, бихме искали да направим кратко обобщение на резултатите. Ето защо оценявахме всички тестови елементи по 6-степенна скала въз основа на броя на тестваните проби . 1 точка за извадката с най-лоши резултати, 6 точки за най-добрата извадка, а останалите – в зависимост от позицията им между най-добрата и най-лошата. Изключение правят няколко нецифрови параметъра. На първо място е материалът на резервоара.

Той е представен в два варианта и съответно са присъдени точки: 2 – неръждаема стомана; 1 – емайлирана стомана. На второ място, материалът на намотката, също има два варианта: меден гребен за 2 точки и стомана за 1 точка. И накрая, но не на последно място, функцията за протичане. Тъй като смятаме, че това е един от най-важните показатели, 6 точки бяха присъдени на бойлери, които показаха, че могат да работят като проточен бойлер, и 1 точка на модели, при които горещата вода се произвежда за ограничен период от време.

Разбира се, някои от въпросните параметри са по-важни от други. Всички характеристики на тестваните проби са обобщени в таблицата по-долу. Всеки може сам да избере и класира най-важните функции за своя проект. Нашата вътрешна оценка, която постигнахме за всички декларирани и измерени атрибути, е илюстрирана с окончателната графика фиг. 5 .

В рекламите често се чува фразата: „Изберете със сърцето си“, но ние вярваме, че бойлерът трябва да се избира с главата. Сега имате такава възможност.

ТАБЛИЦА 1. РЕЗУЛТАТИ ОТ ИЗПИТВАНИЯ НА ИНДИРЕКТНИ НАГРЕВАТЕЛИ ЗА ВОДА