Баки-накопители

Сколько полезной горячей воды на самом деле дает бойлер?

Краткий ответ

Бойлер на 200 литров с температурой хранения 60 °C дает около 300 литров полезной воды при 40 °C, потому что каждый литр из бака у крана смешивается примерно с 0,67 литра холодной воды. Это показатель V40 («смешанная вода при 40 °C»), определенный в правилах ЕС по экодизайну для водонагревателей (Регламент 814/2013). У хорошо стратифицированного бойлера ожидайте 1,4–1,6 объема бака, у бойлера с перемешанными слоями — всего 1,1.

Обложка: Сколько полезной горячей воды на самом деле дает бойлер?

Сколько горячей воды на самом деле можно использовать?

Больше, чем указано на бирке бака, потому что никто не принимает душ при 60 °C. Если смешать воду из накопителя с температурой 60 °C до температуры душа 40 °C водопроводной водой 10 °C, то каждый литр из бойлера превращается в 1,67 литра у крана: доля горячей воды равна (40 − 10) ÷ (60 − 10) = 0,6.

Реальные бойлеры не достигают теоретического значения, потому что последняя часть накопленной воды поступает более холодной, когда сзади ее замещает холодная водопроводная вода. Хороший бак дает 1,4–1,6 номинального объема при 40 °C. Бак, слои которого перемешаны, дает едва ли больше собственного объема.

Номинальный объемПолезный объем при 40 °C (V40)Душ 8 минут при 9 л/минВанны по 90 л
120 л170–190 л22
150 л210–240 л32
200 л280–320 л43
250 л350–400 л54
300 л420–480 л65

При хранении при 50 °C вместо 60 °C множитель снижается примерно с 1,5 до 1,15, поэтому бак на 200 литров теряет примерно один душ из четырех. В этом и состоит реальная цена низкой температуры хранения и причина, по которой бойлеры для тепловых насосов подбирают на размер больше, как описано в материале какой объем бака горячей воды вам нужен.

Что такое V40 и почему он указан в паспорте?

V40 — это объем смешанной воды при 40 °C, который может выдать бойлер, то есть его горячая выработка, разбавленная до 40 °C, начиная с полностью заряженного, полностью прогретого состояния. Он определен в регламенте ЕС по экодизайну для водонагревателей (Регламент 814/2013) и является единственным числом, позволяющим честно сравнить два бака.

Ему стоит уделять больше внимания, чем номинальному объему, потому что два бойлера по 200 литров могут отличаться на 60 литров V40 в зависимости от того, как рассеивается подача холодной воды, где расположен змеевик и какова высота емкости. Если в паспорте указаны только литры, запросите V40.

Почему стратификация определяет результат?

Потому что горячая вода всплывает. Бойлер, который оставили в покое, содержит горячий верхний слой над более холодным нижним; их разделяет термоклин — переходная зона толщиной примерно 100–150 мм. Если отбирать воду сверху, горячий слой замещается снизу без перемешивания, поэтому температура на выходе остается полной, пока термоклин не дойдет до него. Это и есть стратификация, и она превращает 200 литров накопленной воды в 300 литров полезной.

Четыре фактора ее разрушают: подача холодной воды без рассекателя, слишком мощный насос циркуляционной линии, работающий непрерывно, змеевик, расположенный высоко в баке, и приземистая емкость с отношением высоты к диаметру ниже примерно 2:1. Любой из них способен отнять треть полезной выработки, не меняя теплопотери в режиме ожидания ни на один ватт.

Как узнать, сколько горячей воды осталось?

На большинстве бойлеров нет указателя, но есть три надежных косвенных способа:

  1. Прощупайте бак по высоте — через зазор в теплоизоляции или у гильз датчиков. Точка, где он переходит от горячего к теплому, — это термоклин; все выше него пригодно к использованию.
  2. Считайте показания термостата бойлера. Обычно он установлен примерно на трети высоты. Когда температура падает ниже уставки, примерно нижняя треть уже холодная — это как раз тот момент, когда должен начинаться догрев.
  3. Установите второй датчик вверху и один на середине высоты. Две температуры дают пригодный показатель уровня заряда за несколько евро комплектующих, а в большинстве контроллеров солнечных систем и тепловых насосов уже есть свободный вход.

Если бак равномерно едва теплый, а не горячий вверху и холодный внизу, это проблема перемешивания, а не нагрева, и диагностируется она иначе, чем бак, который просто остыл, — это вопрос теплопотерь в режиме ожидания.

Часто задаваемые вопросы

Сколько душей можно принять из бака на 300 литров?

Около шести душей по 8 минут при 9 литрах в минуту, потому что бойлер на 300 литров при 60 °C дает примерно 420–480 литров смешанной воды при 40 °C. Если хранить в том же баке воду при 50 °C, получится около четырех душей.

Что означает V40 в паспорте бойлера?

V40 — это объем смешанной воды при 40 °C, который бойлер может выдать после одной полной зарядки, то есть его горячая выработка, разбавленная до 40 °C, согласно определению в Регламенте ЕС 814/2013. Это самое честное сравнение двух баков, потому что оно учитывает стратификацию и конструкцию подачи холодной воды, а не только сам объем.

Почему горячая вода заканчивается раньше, чем следует из размера бака?

Почти всегда из-за перемешивания, а не теплопотерь. Подача холодной воды без рассекателя, работающий насос циркуляционной линии или слишком высоко расположенный змеевик перемешивают горячий и холодный слои, поэтому температура на выходе падает задолго до того, как накопленная энергия будет израсходована.

Уменьшает ли хранение при более низкой температуре полезный объем горячей воды?

Существенно. Снижение с 60 °C до 50 °C уменьшает множитель смешивания примерно с 1,5 до 1,15, поэтому бойлер на 200 литров теряет запас примерно на один душ. Именно поэтому бойлеры для тепловых насосов обычно подбирают на ступень больше, чем бойлеры для котлов.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерная команда Solimpeks

Проектирование и производство баков-накопителей