Аккумулирование тепла

Скорость восстановления температуры (догрева)

Определение

Скорость восстановления температуры — это скорость, с которой бойлер догревается после водоразбора; она определяется подводимой тепловой мощностью в кВт, а не объемом бака. Физика неизменна: воде требуется 1,16 Вт·ч на литр на градус, поэтому змеевик котла мощностью 15 кВт догревает 200 литров на 45 °C примерно за 42 минуты, тогда как ТЭНу 3 кВт требуется около 3,5 часа.

Что такое скорость восстановления температуры бойлера?

Скорость восстановления температуры описывает, как быстро бойлер возвращается к заданной температуре после водоразбора горячей воды, — фактически это киловатты, которые источник тепла может передать накопленной воде. Два бойлера одинакового объема могут вести себя совершенно по-разному: один, подключенный к змеевику котла мощностью 20 кВт, восстанавливает горячую воду на один душ за минуты, а тот же бак с ТЭНом 3 кВт для такого же восстановления требуется почти час. Объем говорит, сколько горячей воды у вас есть в начале; скорость восстановления — как скоро вы получите еще.

Как рассчитать время догрева бойлера?

Время догрева подчиняется одной формуле: необходимая энергия равна литры × прирост температуры × 1,16 Вт·ч, а время равно этой энергии, деленной на подводимую мощность. Догрев 200 литров с 10 °C до 55 °C поэтому требует 200 × 45 × 1,16 ≈ 10,4 кВт·ч независимо от источника тепла — меняется только время по часам:

Источник теплаТипичная подводимая мощностьВремя догрева 200 л на 45 К
Газовый или жидкотопливный котел через змеевик15–20 кВт31–42 минуты
Тепловой насос через большой змеевик5–9 кВт1,2–2,1 часа
ТЭН3 кВт~3,5 часа
Змеевик солнечной системы0–7 кВт (зависит от радиации)Зависит от погоды

Реальное время несколько больше, потому что теплообмен замедляется по мере приближения бака к целевой температуре. Что считается нормальным временем догрева для теплового насоса, рассмотрено в материале сколько времени тепловой насос должен догревать горячую воду.

Почему скорость восстановления температуры часто важнее литров?

Потому что горячая вода заканчивается у домохозяйств в моменты сгруппированного спроса, а быстрое восстановление сокращает разрыв между одним водоразбором и следующим. Бойлер на 150 литров со скоростью восстановления 18 кВт может обслуживать души подряд почти бесконечно — он восстанавливает тепло 10-минутного душа примерно за время самого душа, — тогда как бак на 300 литров с медленным восстановлением становится ресурсом на один раз в сутки. Подбор только по объему поэтому приводит к избыточному накоплению и его теплопотерям в режиме ожидания; подбор по сочетанию накопленных литров и киловатт восстановления соответствует реальному профилю пикового водоразбора. Этот компромисс занимает центральное место в материале что такое скорость восстановления бойлера и в подборе бойлеров вообще: EN 12831-3, европейский стандарт для тепловой нагрузки ГВС, определяет размеры систем по профилям водоразбора во времени, а не по одному значению объема.

Что ограничивает кВт, которые может передать змеевик бойлера?

Площадь поверхности змеевика и разность температур на нем. Тепловой поток пропорционален обеим величинам, поэтому небольшой змеевик при высокой температуре подачи может передать столько же кВт, сколько большой змеевик при низкой. Поэтому бойлеры, совместимые с тепловым насосом, имеют заметно большие змеевиковые теплообменники — часто 2–3 м² поверхности и более, — чтобы получать полезную мощность из потока всего при 50–60 °C, тогда как змеевик котла вдвое меньшего размера прекрасно работает при 80 °C. Заявленная скорость восстановления бойлера поэтому действительна только при его номинальной температуре и расходе первичного контура; подключите низкотемпературный тепловой насос к старому змеевику для котла — и достижимые кВт резко упадут. Правила подбора изложены в материале какая площадь поверхности змеевика нужна бойлеру для теплового насоса.

Часто задаваемые вопросы

Какая скорость восстановления хороша для семейного дома?

С котлом мощность на змеевике 15–20 кВт восстанавливает бойлер на 200 литров за 30–45 минут, что с запасом покрывает утренние пики. С тепловым насосом типичны 5–9 кВт на бойлер с большим змеевиком, поэтому восстановление занимает один–два часа — обычно контроллер планирует его вне окон пикового водоразбора.

Как рассчитать время повторного нагрева моего бойлера?

Умножьте литры на прирост температуры в кельвинах и на 1,16, чтобы получить ватт-часы, затем разделите на подводимую тепловую мощность в ваттах. Пример: 150 л × 40 К × 1,16 = 6,96 кВт·ч; при 3 кВт это около 2,3 часа, при 15 кВт — около 28 минут.

Означает ли бойлер большего объема лучшее обеспечение горячей водой?

Не сам по себе. Больше литров продлевает первый непрерывный водоразбор, но замедляет догрев и увеличивает теплопотери в режиме ожидания. Бойлер умеренного объема с высокой скоростью восстановления нередко работает лучше большого с медленным восстановлением — правильный ответ зависит от того, насколько сгруппирован спрос в вашем домохозяйстве.

Почему восстановление у моего теплового насоса медленнее, чем у прежнего котла?

Тепловой насос передает в змеевик меньшую мощность — обычно 5–9 кВт против 15–20 кВт — и при более низкой температуре подачи, поэтому теплопередача мягче. Это нормально и эффективно; проблемы возникают, только если змеевик бойлера слишком мал для низкотемпературного первичного потока.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерная команда Solimpeks

Проектирование и производство баков-накопителей