Баки-накопители

Что такое скорость восстановления температуры бойлера и важна ли она больше объема?

Краткий ответ

Скорость восстановления температуры — это скорость, с которой бойлер для горячей воды нагревается заново; она определяется мощностью, которую способен передать его змеевик, а не размером бака. Каждый киловатт мощности змеевика нагревает примерно 21 литр воды на 40 °C за час, поэтому бойлер на 200 литров восстанавливается примерно за час при змеевике 9 кВт, но более чем за три часа при 3 кВт. Для загруженных домохозяйств скорость восстановления нередко важнее объема.

Обложка: Что такое скорость восстановления температуры бойлера и важна ли она больше объема?

Что такое скорость восстановления температуры бойлера?

Скорость восстановления температуры — это тепловая мощность в киловаттах, которую змеевиковый теплообменник бойлера передает от источника тепла в накопленную воду; она определяет, как быстро опорожненный бак снова становится пригодным к использованию. Это не фиксированное свойство одного только бойлера: тот же змеевик передает больше мощности от первичного контура котла с температурой 80 °C, чем от первичного контура теплового насоса с температурой 50 °C, поскольку тепловой поток пропорционален разности температур между змеевиком и окружающей водой. Поэтому в паспорте бойлера мощность змеевика указывается при заданной температуре первичного контура, и поэтому тот же бак, который нагревается за 40 минут от котла, может нагреваться два часа от теплового насоса. Площадь поверхности змеевика — это рычаг, которым управляют производители; этому посвящен материал какая площадь змеевика нужна бойлеру для теплового насоса.

Как рассчитать время нагрева по скорости восстановления?

Время нагрева в часах = литры × повышение температуры (°C) × 1,163 ÷ (мощность змеевика в Вт). Константа 1,163 Вт·ч на литр-кельвин — это просто удельная теплоемкость воды, переведенная в электрические единицы. На практике: один киловатт-час нагревает примерно 21,5 литра на 40 °C, поэтому каждый киловатт устойчивой мощности змеевика восстанавливает примерно 21 литр полностью нагретой воды в час:

Мощность змеевикаВосстановление воды в час (ΔT 40 °C)Полный нагрев 200 лПолный нагрев 300 л
3 кВт≈ 65 л≈ 3 ч 6 мин≈ 4 ч 39 мин
6 кВт≈ 130 л≈ 1 ч 33 мин≈ 2 ч 19 мин
9 кВт≈ 195 л≈ 1 ч 2 мин≈ 1 ч 33 мин
15 кВт≈ 320 л≈ 37 мин≈ 56 мин

Примеры расчета с реальной мощностью тепловых насосов и то, о чем говорит аномально медленный нагрев, разобраны в материале сколько времени тепловой насос должен нагревать бойлер.

Важна ли скорость восстановления больше объема?

Для домохозяйств с многократным водоразбором — да: небольшой бак с мощным змеевиком нередко превосходит больший бак со слабым. Объем отвечает лишь на один вопрос: сколько горячей воды доступно за один раз. Скорость восстановления отвечает на более частый: как скоро возможен следующий душ. Бойлер на 200 л со змеевиком 9 кВт снова готов примерно через час, тогда как бойлер на 300 л со змеевиком 3 кВт заставляет того, кто идет в душ четвертым подряд, ждать большую часть второй половины дня — несмотря на то, что вмещает на 50 % больше воды. Объем по-прежнему решает при одновременных пиковых водоразборах, поэтому отели и дома с несколькими санузлами подбираются иначе — см. какой бойлер нужен для дома с несколькими санузлами, — и помните, что не все накопленные литры в любом случае пригодны к использованию, о чем рассказывает материал сколько полезной горячей воды дает бойлер.

Почему бойлерам для тепловых насосов нужны большие змеевики для быстрого восстановления?

Поскольку теплоноситель первичного контура теплового насоса поступает с температурой всего 50–55 °C, разность температур, передающая тепло в накопленную воду с температурой 45 °C, составляет несколько кельвинов вместо 30–40 К, которыми располагает котел, — поэтому змеевику нужна в несколько раз большая площадь поверхности, чтобы передать ту же мощность. Бойлеры, совместимые с тепловыми насосами, поэтому имеют змеевики площадью около 3 м² и более, против примерно 1 м² в старых бойлерах для котлов. Установка теплового насоса на старый бойлер с малым змеевиком порождает классическую жалобу: многочасовой нагрев и компрессор, работающий короткими циклами, потому что змеевик не может принять его мощность. Как производитель баков, Solimpeks увеличивает змеевик в своих бойлерах для тепловых насосов именно по этой причине — линейка TSE-VS HP имеет 2,1 м² при 200 л и 3,1 м² при 300 л, — поскольку узким местом обычно служит змеевик, а не компрессор. Чем еще отличается совместимый бак, рассказано в материале что делает бойлер совместимым с тепловым насосом.

На какую скорость восстановления ориентироваться при покупке?

Соотнесите номинальную мощность змеевика при вашей реальной температуре первичного контура с вашим источником тепла и ритмом домохозяйства: мощность змеевика должна быть как минимум равна мощности котла или теплового насоса, иначе источник будет работать короткими циклами. По правилам экодизайна ЕС (Регламент 814/2013) водонагреватели и баки сопровождаются декларируемыми данными о характеристиках, поэтому запросите у производителя мощность змеевика при температурах теплового насоса, а не только основное значение для котла. Как правило, семье, где вечером принимают душ один за другим, лучше подойдут 150–200 л с мощным змеевиком, чем 300 л с медленным; гнаться прежде всего за объемом имеет смысл только при устойчивом одновременном водоразборе.

Часто задаваемые вопросы

Какая скорость восстановления считается хорошей для бойлера?

Змеевик должен принимать как минимум полную мощность вашего источника тепла — обычно 3–9 кВт для тепловых насосов и больше для котлов. Каждый киловатт восстанавливает около 21 литра в час при нагреве на 40 °C, поэтому подбирайте мощность исходя из того, как быстро бак должен снова быть готов к использованию.

Что лучше: бак для горячей воды большего объема или с более быстрым нагревом?

Только когда водоразбор идет сразу из многих точек. При многократном последовательном использовании — обычная схема для семьи — меньший бойлер с мощным змеевиком снова готов раньше и теряет меньше тепла в режиме ожидания, чем бак завышенного объема с медленным нагревом.

Почему мой бойлер так медленно нагревается от теплового насоса?

Почти всегда потому, что змеевик слишком мал для низкотемпературных первичных контуров. Тепловой насос подает в змеевик воду 50–55 °C, оставляя всего несколько кельвинов движущей разности температур, поэтому змеевик площадью 1 м², рассчитанный на котел, передает лишь долю номинальной мощности. Бойлеры, совместимые с тепловыми насосами, используют змеевики около 3 м² и более.

Как рассчитать, сколько времени нагревается мой бойлер?

Умножьте литры на повышение температуры и на 1,163, затем разделите на мощность змеевика в ваттах — получите часы. Пример: 200 л × 40 °C × 1,163 ÷ 6 000 Вт ≈ 1,55 часа, или около 93 минут.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерная команда Solimpeks

Проектирование и производство баков-накопителей