Используйте внутренний змеевик для одной семьи, а пластинчатый теплообменник — там, где гигиена или пиковая мощность важнее простоты. Змеевиковый бойлер хранит 150–300 литров питьевой воды и медленно ее догревает; станция приготовления ГВС с пластинчатым теплообменником не хранит ничего — в трубопроводах находится менее трех литров, порог, ниже которого немецкий норматив W 551 считает систему системой с низким риском легионеллы.
Змеевик или пластинчатый теплообменник — что выбрать?
Змеевик — правильный вариант по умолчанию для дома с одним источником тепла и обычным режимом водоразбора. Пластинчатый теплообменник оправдывает себя там, где питьевую воду нельзя хранить, где пиковая мощность должна превышать то, что может выдать бак, или где один накопитель обслуживает несколько жилых единиц.
| Внутренний змеевик | Пластинчатый теплообменник (станция приготовления ГВС) | |
|---|---|---|
| Хранимая питьевая вода | 150–300 литров | Менее 3 литров, только в трубопроводах |
| Пиковая мощность | Ограничена объемом накопленной воды | 30–60 кВт непрерывно, независимо от бака |
| Требуемая температура накопителя | Достаточно 50–55 °C | 65–75 °C для комфортной выработки |
| Совместимость с тепловым насосом | Отличная | Плохая |
| Подвижные части | Нет | Модулирующий насос, датчик расхода, контроллер |
| Поведение в жесткой воде | Накипь на змеевике, влияет медленно | Накипь на пластинах, выработка быстро падает |
| Стоимость | Встроен в бак | Отдельный модуль плюс автоматика |
Как на самом деле работает станция приготовления ГВС?
Она нагревает питьевую воду по ходу ее движения. Модулирующий насос забирает горячую воду из верхней части буферной емкости или теплоаккумулятора и пропускает ее через одну сторону паяного пластинчатого теплообменника; холодная водопроводная вода проходит через другую сторону и выходит с температурой у крана. Датчик расхода определяет водоразбор, а контроллер изменяет скорость насоса, чтобы удерживать температуру на выходе с точностью до градуса–двух.
На стороне питьевой воды ничего не хранится. В этом вся суть, и в этом же ограничение: станция может выдать только то, что способен подать накопитель, поэтому станция на 40 кВт при накопителе, остывшем до 55 °C, не обеспечит душ 45 °C при полном расходе.
Что гигиеничнее?
Однозначно пластинчатый теплообменник. Легионелла размножается в хранимой воде при температуре примерно от 20 °C до 45 °C, а проточная система вообще не хранит питьевую воду. Немецкий рабочий лист W 551 признает это, считая бытовые системы, в распределительной сети которых содержится менее трех литров горячей питьевой воды, системами с низким риском без обязательного режима хранения при 60 °C.
Бойлер со змеевиком управляет тем же риском иначе: хранение при 60 °C или при 50–55 °C с периодическим циклом пастеризации и защита точек водоразбора термостатическим смесительным клапаном. Оба подхода приняты по всей Европе; проточный путь просто убирает резервуар, а не стерилизует его. Гигиенический комбинированный бак занимает промежуточное положение: в нем используется гофрированная нержавеющая проточная труба внутри буфера, сокращающая объем хранимой питьевой воды без отдельного модуля.
Что эффективнее?
Змеевик — в доме с тепловым насосом и с большим отрывом. Пластинчатому теплообменнику для выхода на паспортную мощность нужен температурный напор примерно 10–15 К, поэтому для душа 45 °C нужен накопитель выше 60 °C, а для комфортной одновременной работы нескольких точек — 70 °C. Каждый из этих градусов снижает эффективность источника тепла: аппарат, достигающий COP около 4,0 при 45 °C, при 65 °C обычно выдает около 2,5.
Теплопотери в режиме ожидания подчиняются той же логике, поскольку они пропорциональны разности температур накопителя и помещения. Накопитель, удерживаемый при 70 °C для станции приготовления ГВС, теряет примерно в 1,7 раза больше, чем та же емкость при 50 °C. Жесткая вода усугубляет это: накипь оседает на пластинах теплообменника с высокой плотностью теплового потока быстрее, чем на змеевике, а каждый миллиметр накипи на поверхности теплообмена увеличивает затраты энергии на ту же мощность примерно на 7%.
Что подходит для солнечных коллекторов и тепловых насосов?
Для теплового насоса, обслуживающего одну семью, используйте змеевик в правильно подобранном бойлере — см. какая площадь змеевика нужна бойлеру для теплового насоса.
Для солнечных коллекторов ответ зависит от масштаба. Бытовое поле естественно сочетается с баком с двумя змеевиками: солнечный змеевик внизу, змеевик резервного источника вверху. Более крупные установки — многоквартирные дома, отели, квартальные системы теплоснабжения — предпочитают большую буферную емкость с одной или несколькими станциями приготовления ГВС, потому что тогда солнечный контур заряжает накопитель, которому не нужно соответствовать гигиеническим требованиям к питьевой воде, а пиковая мощность не зависит от накопленного объема. Solimpeks поставляет оба варианта: эмалированные баки со змеевиками для домов и комбинированные баки там, где объем хранимой питьевой воды необходимо свести к минимуму.
Часто задаваемые вопросы
Лучше ли пластинчатый теплообменник, чем змеевик, для горячей воды?
Он гигиеничнее и дает более высокую пиковую мощность, но требует поддерживать накопитель при 65–75 °C и добавляет насос и контроллер. Для одного дома с тепловым насосом большой змеевик в хорошо утепленном бойлере дешевле при покупке и заметно дешевле в эксплуатации.
Сколько горячей воды хранит станция приготовления ГВС?
Почти ничего. Только воду внутри пластин и в трубопроводах до крана, обычно менее трех литров в бытовой установке, — это пороговый объем, по которому немецкий рабочий лист W 551 относит систему к системам с низким риском легионеллы.
Зарастают ли пластинчатые теплообменники накипью в жесткой воде?
Да, быстрее, чем змеевики, потому что пластины работают при высокой плотности теплового потока с тонкой пленкой воды. Выше примерно 200 мг/л карбоната кальция планируйте периодическую кислотную чистку, дозирование фосфатов или умягчение — слой накипи 1 мм увеличивает затраты энергии примерно на 7%.
Можно ли использовать станцию приготовления ГВС с тепловым насосом?
Технически да, но это заставляет тепловой насос заряжать накопитель до 65–75 °C вместо 50–55 °C, снижая COP примерно на треть или передавая последний участок нагрева ТЭНу с COP, равным 1. Бойлер со змеевиком подходит лучше.