Закрытый бойлер хранит питьевую воду под давлением водопровода; теплоаккумулятор делает наоборот: он хранит воду системы отопления, а горячую воду получают мгновенно через пластинчатый теплообменник. Для теплового насоса выбирайте закрытый бойлер: теплоаккумулятор нужно держать при 65–80 °C, чтобы получить приличный душ, а тепловой насос теряет примерно треть COP при переходе с 45 °C на 65 °C.
Что такое теплоаккумулятор и чем он отличается?
Теплоаккумулятор содержит воду системы отопления, а не питьевую воду. Холодная водопроводная вода проходит через змеевик или внешний пластинчатый теплообменник внутри накопителя или рядом с ним и выходит горячей, по требованию, под давлением водопровода. Закрытый бойлер — зеркальное отражение: хранится питьевая вода, а источник тепла проходит через змеевик.
У такой инверсии три следствия. Вода, хранящаяся в теплоаккумуляторе, никогда не используется для питья, поэтому на нее не распространяются гигиенические правила для питьевой воды. Запаса горячей воды, которая может закончиться, почти нет, но нет и резерва, поэтому выработка резко падает, как только накопитель остывает. И температура накопителя должна постоянно быть заметно выше температуры горячей воды на выходе, потому что теплообменнику нужна разность температур для работы.
| Закрытый бойлер | Теплоаккумулятор | |
|---|---|---|
| Что хранится | Питьевая вода при 50–60 °C | Вода системы отопления при 65–80 °C |
| Как получают горячую воду | Хранится, отбирается напрямую | Мгновенно, через теплообменник |
| Рабочая температура накопителя | Может работать при 48–55 °C | Должна оставаться выше примерно 65 °C |
| Совместимость с тепловым насосом | Отличная | Плохая |
| Несколько источников тепла | На практике не более двух змеевиков | Просто — твердое топливо, солнечные коллекторы, котел, ТЭН |
| Риск легионеллы | Хранимый объем необходимо пастеризовать | Менее 3 литров горячей питьевой воды в трубопроводах |
| Регулирующий стандарт | EN 12897 | EN 12977-3, методы испытаний накопителей |
| Слив и группа безопасности | Редуктор давления, расширительный бак, T&P-клапан, воронка с разрывом струи | Нет на накопителе, если он открытого типа |
Что эффективнее?
Закрытый бойлер — почти во всех бытовых случаях, и причина в температуре накопителя, а не в теплоизоляции. Теплопотери в режиме ожидания пропорциональны разности температур накопителя и помещения, поэтому теплоаккумулятор при 75 °C в шкафу с температурой 20 °C теряет примерно в 1,4 раза больше, чем та же емкость при 60 °C, и примерно вдвое больше, чем при 48 °C.
Кроме того, каждый источник тепла вынужден работать интенсивнее, чтобы достичь более высокой температуры. Конденсационный котел при температуре обратной линии 65 °C вообще не может конденсировать и теряет 5–8 процентных пунктов эффективности; тепловой насос при 65 °C достигает COP около 2,5, тогда как при 48 °C он выдал бы 3,5–4,0.
Теплоаккумулятор или закрытый бойлер для теплового насоса?
Закрытый бойлер. Это самый ясный ответ во всей категории баков, и он сводится к арифметике. Пластинчатому теплообменнику, рассчитанному на душ, нужен температурный напор примерно 10–15 К, поэтому для душа 45 °C нужен накопитель не менее 58–62 °C, а для комфортной одновременной работы нескольких точек — 70 °C. Тепловые насосы рассчитаны на работу при 35–55 °C; принудительный нагрев до 70 °C означает либо высокотемпературный аппарат, либо ТЭН, выполняющий последний участок с COP, равным 1.
Альтернатива, которая действительно работает, — тепловой насос, заряжающий хорошо утепленный бойлер при 50–55 °C, с еженедельным циклом пастеризации для борьбы с легионеллой и отдельной буферной емкостью на стороне отопления.
Когда теплоаккумулятор — правильный ответ?
Четыре случая, и они реальны:
- Сразу несколько источников тепла. Дровяная печь со встроенным теплообменником, солнечные коллекторы и котел могут сбрасывать тепло в один накопитель без гидравлических конфликтов. С бойлером на два змеевика сделать это гораздо труднее.
- Нет возможности вывести сливную трубу. Теплоаккумулятор открытого типа не имеет группы безопасности закрытого бойлера, воронки с разрывом струи и уведомления G3.
- Твердое топливо или биомасса, когда источник тепла нельзя модулировать и ему нужно куда-то безопасно отводить тепло.
- Объекты с критичной гигиеной, где хранимая питьевая вода нежелательна: в трубопроводах остается менее трех литров горячей питьевой воды — объем, ниже которого немецкий норматив W 551 считает бытовую систему системой с низким риском легионеллы.
А как насчет гигиены и легионеллы?
Теплоаккумулятор выигрывает на бумаге. Легионелла размножается в хранимой воде при 20–45 °C, а теплоаккумулятор не хранит ее вовсе: питьевая вода нагревается по ходу движения. Поэтому тот же проточный принцип используется в гигиенических комбинированных баках и станциях приготовления ГВС.
Закрытый бойлер управляет риском, а не избегает его: хранение при 60 °C или при 50–55 °C с еженедельным циклом пастеризации и термостатический смесительный клапан для защиты от ожогов. Для одной семьи такой режим хорошо отработан; в жесткой воде его еще и проще поддерживать, потому что пластинчатый теплообменник теплоаккумулятора зарастает накипью быстрее, чем змеевик бойлера.
Часто задаваемые вопросы
Хороши ли теплоаккумуляторы?
Да, на своем месте. Они работают сразу с несколькими источниками тепла, избегают хранения питьевой воды и не требуют группы безопасности закрытого бойлера. Для теплового насоса они плохо подходят, потому что их нужно держать при 65–80 °C, чтобы получить приличный душ.
Что энергоэффективнее: открытый бойлер, закрытый бойлер или теплоаккумулятор?
Хорошо утепленный закрытый бойлер, потому что он может работать при 48–55 °C, а не при 65–80 °C, как теплоаккумулятор, а теплопотери в режиме ожидания пропорциональны разности температур с помещением. Открытые и закрытые бойлеры теряют почти одинаково — давление на теплоизоляцию не влияет.
Сколько служат теплоаккумуляторы?
Обычно 15–25 лет для самой емкости, как у хорошего бойлера, потому что хранимая вода — это герметичный контур отопления, который не заменяют и не насыщают кислородом. Изнашиваемый элемент — пластинчатый теплообменник, которому в жесткой воде может требоваться удаление накипи или замена каждые 5–10 лет.
Можно ли использовать теплоаккумулятор с тепловым насосом, если добавить ТЭН?
Можно, но ТЭН выполнит высокотемпературную работу с COP, равным 1, что сводит на нет смысл теплового насоса. Бойлер с большим змеевиком, заряжаемый при 50–55 °C, дешевле и в эксплуатации, и в покупке.