«Если на клетке слона прочтешь надпись «буйвол», не верь глазам своим», — говорил Козьма Прутков. Но мы верим. Современная реклама так изобретательна, что даже собственные глаза порой подводят. А ведь многое в товаре, особенно технически сложном, просто невозможно увидеть. Приходится доверять тому, что написано. Сегодня мы попробуем открыть глаза на косвенные водонагреватели. Не взирая на желание приукрасить и прорекламировать свою продукцию, постараемся быть максимально объективными и делать выводы, опираясь на факты.
Именно для достижения этой цели - объективность оценки – во втором квартале 2016 года по заказу АО «ЭВАН» было проведено тестирование водонагревателей косвенного нагрева основных производителей, которые наиболее широко представлены на рынке России. За основу тестов был взят стандарт EN 12897:2006 (ГВС для косвенных закрытых накопительных водонагревателей).
В тестировании приняли участие 6 образцов водонагревателей наиболее ходового 200-литрового объема. В их числе приборы, производства концерна NIBE - Mega W-E-220.81 и VLM 220 KS, а также косвенники наиболее известных на российском рынке производителей.
Конструктивно косвенный водонагреватель может быть выполнен в нескольких вариантах. Первый, получивший наибольшее распространение, это прибор с теплообменным элементом в виде змеевика. В этом случае в баке водонагревателя, который заполняется бытовой водой, располагается змеевик, по которому протекает горячий теплоноситель. Энергия теплоносителя через стенки змеевика передается в бак и нагревает воду. Пять из испытываемых водонагревателей, в том числе приборы NIBE, сконструированы по этому принципу.
Последние несколько лет в России набирают популярность косвенники, выполненные по технологии «бак в баке». В этом случае бак для ГВС размещен внутри бака, заполненного теплоносителем. Вода во внутреннем баке нагревается за счет энергии, передаваемые от теплоносителя через стенки бака. Такая модель водонагревателя (образец А) тоже участвовала в испытаниях.
Перед тем, как перейти к измеренным показателям, давайте сначала взглянем на заявленные производителем характеристики.
На что покупатель обращает внимание в первую очередь в водонагревателе? Конечно, на объем бака. Ведь именно объем определяет, сколько горячей воды будет доступно без дополнительной подзарядки. Казалось бы, объем бака – величина, которую не спрячешь. Более того, эту величину все производители выносят в название модели. Посмотрим на наших испытуемых. Действительно все модели промаркированы цифрами, близкими по своему значению к объему бака. Однако обратите внимание на образец А. В маркировку модели вынесено значение объема внешнего бака (это модель сконструирована по технологии бак в баке), а непосредственно бак для ГВС гораздо меньше – всего 126 литров. Справедливости ради нужно отметить, что в моделях со змеевиками количество нагреваемой воды будет тоже чуть меньше объема бака, за счет того, что какое-то место в баке занимает змеевик. Но это сказывается несущественно. Например, объем змеевика водонагревателя VLM KS составляет всего 2,2 литра, то есть в 200-литровый бак можно набрать 197,8 литра бытовой воды.
Помимо объема не менее важен материал бака. От этого зависит, как долго он прослужит, и какие условия эксплуатации выдержит. Среди рассматриваемых образцов 4 имеют эмалированную сталь, два – нержавеющую. Сравнивать эмали довольно сложно, а так как мы обещали обойтись без рекламы, то не будем говорить подробно о том, что завод, где производятся Меги, имеет одну из лучших линий по эмалированию в Европе. Что касается образцов из нержавейки, то здесь нам известны их марки. Образец А имеет бак из стали марки AISI316L , модель VLM KS - AISI 444. Обе эти марки достойны быть использованными при производстве водонагревателя. Однако приведем выдержки из данных, подготовленных на основании отчета производителя AcelorMittal.
«Сталь AISI 444 обладает очень хорошей устойчивостью ко всем видам коррозии благодаря содержанию хрома (Сг), молибдена (Мо) и двойной стабилизации ниобием (Nb) и титаном (Ti). Их содержание отражается на очень хорошем сопротивлении точечной коррозии, которое выше, чем у аустенитных марок стали AISI304L, AISI316L и AISI316Ti. Ее значение PREN (числовой эквивалент стойкости к точечной коррозии) соответствует 24/25, что говорит об очень хорошей коррозионной стойкости, превосходящей данный параметр у аустенитных марок 304L, 316L и 316Ti.»
Таким образом, лидером по качеству материала бака можно назвать NIBE VLM KS. Кстати, обратите внимание, в образце А из нержавеющей стали выполнен только внутренний бак для ГВС, наружный бак – из обычной конструкционной стали.
Ещё одна характеристика, касающаяся бака, это давление, которое он выдерживает. Все испытуемые косвенники имеют давление подачи ГВС 6 бар, соответственно эксплуатационное давление в баке не может быть меньше данной величины. Однако при нагреве происходит расширение воды, давление внутри бака может усиливаться. Поэтому неплохо иметь некоторый запас. Такой запас обеспечивают образец А (давление в баке 8,6 бар), образец В (10 бар) и NIBE VLM KS (10 бар).
Производители также в обязательном порядке регламентируют максимальную температуру воды в баке. И хотя в обычном быту мы чаще всего пользуемся 40-градусной водой, чем сильнее можно нагреть воду, тем больше получится той же 40-градусной воды при равных объемах бака. Кроме того, это расширяет спектр использования водонагревателя, помимо обычного бытового он может быть также задействован в каких-либо техпроцессах, где требуется вода высокой температуры. Лидером по этому показателю является VLM KS, который допускает нагрев в баке до 100°С. Близок к этому показателю (95°С) образец B.
Выбор водонагревателя начинаем с оценки бака. Объем, материал, эксплуатационное давление, максимально допустимая температура в баке – вот значимые характеристики. Обратите внимание, у водонагревателя «бак в баке», несколько значений объемов: общий объем, объем первичного контура, объем бака ГВС. Важен объем именно внутреннего бака, предназначенного для приготовления горячей воды.
Второй важнейший элемент косвенника – теплообменник. Как мы уже говорили, это либо змеевик, либо первичный контур – бак.
Характеристика теплообменника, которую указывают все производители, его площадь. По сути это одна из немногих величин, которая может быть точно измерена, задекларирована и неизменна. Остальные показатели (мощность, производительность и т.п.) зависят от большого числа факторов, их довольно сложно сравнивать, но об этом поговорим чуть позже. Итак, почему именно площадь? Потому что, чем больше площадь теплообмена, тем выше мощность при прочих равных условиях. Это одно из преимуществ конструкции «бак в баке». Ведь змеевик такой маленький, а бак такой большой. Однако и при маленьком по объему змеевике можно добиться большой площади теплообмена. Пример такого решения – гребенчатый змеевик водонагревателя VLM KS, который имеет площадь 1,9 м2. Это даже больше, чем у модели А («бак в баке») и втрое больше образца B со змеевиком наименьшей площади 0,6 м2.
Однако, мы за объективность. И окончательные выводы о работе того или иного теплообменника будем делать по результатам испытаний.
Что касается материала теплообменника, то у наших испытуемых он представлен в 2 вариантах. Начиная с лучшего:
Равно как и для бака, для теплообменника устанавливаются значения эксплуатационного давления и максимально возможной температуры. Так большинство отопительных приборов рассчитано на давление в 3 бара, это минимально допустимое значение для давления в змеевике. Ему соответствует образец A. Однако есть много котельного оборудования, для которого нормальное рабочее давление значительно выше. Например, электроотопительный котел FIL SPL работает с давлением 10 бар. Соответственно, чем выше допустимое давление в змеевике, тем шире диапазон их возможного использования. Наибольшее эксплуатационное давление у приборов NIBE – 16 бар.
Что касается максимально возможной температуры в змеевике/первичном контуре, то она, во-первых, определяет, на какую температуру может нагреться вода в баке. Очевидно, что если температурное значение теплоносителя ограничено, например, 90 градусами, воду в баке выше этого значения без дополнительного источника, например ТЭНа, не нагреть.
Два из испытываемых образца D и H имеют ограничения по этому параметру в 80°С. Это значит, что, например, при совместной работе с котлами ЭВАН, большинство из которых поддерживает температурный диапазон до 85°С, придется всегда ограничивать температуру теплоносителя или усложнять систему, организуя подмес холодной воды перед входом в змеевик. В противном случае, будут нарушены условия эксплуатации водонагревателя, заявленные производителем.
Если 85°С – это нормальная пороговая температура для приборов бытового назначения, то вот в промышленном секторе нередко встречаются куда большие температуры. Например, котел FIL позволяет нагревать теплоноситель до 100°С, а со спецтермостатом – до 110°С! Такую температуру допускают только три из рассмотренных моделей: образец B, модели MEGA и VLM KS.
Ещё одна регламентируемая производителем характеристика – номинальная скорость потока в змеевике/первичном контуре. Номинальная – это, по сути, рекомендованная скорость, при которой измерены параметры работы прибора. Как мы уже не раз писали, мощность, производительность, время нагрева – все эти величины в работе косвенного водонагревателя крайне изменчивые и зависят от целого ряда параметров, один из которых - скорость потока. С одной стороны, чем она выше, тем лучшие результаты работы показывает косвенник. С другой, если необходимо обеспечивать слишком высокую скорость потока, это влечет за собой дополнительные затраты: нужен более мощный котел, более производительный насос, трубопроводы большего сечения и т.д. И чем выше требования производителя к требуемой скорости потока теплоносителя, тем выше требования к теплоизоляции всей линии зарядки. Чем больше требуемая скорость потока, тем сильнее сказывается на результатах работы водонагревателя потери между источником и баком. Например, для образца А, который имеет самую высокую номинальную скорость (75 литров/мин.) потеря всего 1 градуса температуры теплоносителя в трубопроводе приведет к потере 5 кВт/час мощности (при цикле зарядки всего в 10 минут потери тепловая составляют примерно 870 Втч). Необходимо также обратить внимание на действующие нормативы. Так согласно СНиП 41-01-2003 «ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ» допустимая скорость движения воды в трубах не должна превышать 1,5 метра в секунду.
Скорость потока в теплообменнике – это характеристика, от которой напрямую зависят результаты работы косвенника. Каждый производитель определяет номинальную, то есть оптимальную для его водонагревателей скорость. Перед покупкой прибора выясните, сможете ли вы обеспечить требования к потоку, и чего это будет стоить. В противном случае ожидания, возлагаемые на прибор, могут не оправдаться.
Все испытания водонагревателей производились при рекомендуемой производителем (номинальной) скорости потока. С одной стороны такой подход ставит испытуемых в неравные условия, с другой – производить испытания при других параметрах шло бы в разрез с рекомендуемыми производителями условиями эксплуатации.
Итак, что главное для потребителя в водонагревателе – сколько горячей воды он выдает, и как быстро он её греет. Обычно определяющим параметром в этом вопросе для водонагревателя – проточного или накопительного - является его мощность. Для «косвенника» этот параметр самый неопределенный. В прошлом номере нашего журнала мы приводили графики изменения мощности косвенного водонагревателя. Мощность косвенника существенно зависит от разницы температур воды и теплоносителя, то есть в начале нагрева, когда вода в баке холодная, прибор демонстрирует всплеск мощности. Далее, по ходу нагрева, мощность снижается. Второй параметр, оказывающий большое влияние на мощность косвенного водонагревателя, это скорость потока теплоносителя – с возрастанием скорости потока обычно возрастает и мощность.
Тем не менее, в рамках проведенных испытаний была замерена мощность представленных образцов. Условия испытаний: нагрев воды с 15 до 60°С 80-градусным теплоносителем при номинальном (заявленном производителем) потоке. Мощность зарядки измерена без расхода ГВС и с расходом 12 л/мин ( рис. 1). В обоих измерениях лучший результат продемонстрировал образец А, что впрочем ожидаемо, так как скорость потока в его первичном контуре в разы превышает требования других образцов. При этом нужно отметить, что мощность увеличивается не пропорционально. Например, если сравнить со следующим по мощности VLM KS, то требуемая скорость потока образца А в три раза выше, а мощность выше только на 20% (при расходе ГВС) и 50% (без расхода).
Но перейдем к более понятным и практически значимым характеристикам. Например, скорость нагрева. В ходе испытаний холодную воду температурой 10°С нагревали до 60°С при помощи теплоносителя температурой 80°С. Быстрее всего (17 минут) воду нагрел образец А. Однако, мы помним, что не смотря на схожую маркировку все образцы имеют разные объемы баков ГВС, образец А – наименьший. Поэтому приведем полученное время нагрева воды в баке к общему знаменателю - посчитаем скорость нагрева. В этом случае образец А отходит на второе место, первое достается водонагревателю VLM KS, расчетная скорость нагрева которого составила 8,33 л/сек. Худшие показатели продемонстрировал образец B – 200-литровый бак он нагревал 64 минуты (рис. 2)!
Ответ на вопрос, сколько горячей воды выдает прибор, определяют несколько показателей.
Начнем с выработки. Для измерения этого показателя вода в баке была нагрета до 65 градусов, после чего зарядка остановлена. Далее при помощи смесителя вода доводилась до 40-градусной и сливалась со скоростью 12 л/мин. В случае, если бак водонагревателя не оборудован смесителем, выработка рассчитывалась по формуле (см. статью «Ферритная сталь, гребенчатая медь» в журнале ЭВАН news №2 (18) июль 2016).
Лидером по выработке оказался водонагреватель MEGA, аутсайдером – образец А. Оно и понятно, первый имеет самый большой объем бака ГВС, второй – самый маленький. Кстати, количество получаемой 40-градусной воды может быть и больше, если нагреть воду в баке до более высокой температуры. Однако, как уже было сказано ранее, не все водонагреватели допускают высокую температуру в баке. Поэтому выработка при нагреве воды в баке до 80 градусов посчитана только для водонагревателей VLM KS, MEGA и образца А. Результаты иллюстрирует рис. 3.
Ответ на вопрос, сколько горячей воды выдает прибор, определяют несколько показателей.
Ну и, наверное, важнейший показатель - время выработки 40-градусной воды при постоянном расходе и зарядке. Проще говоря, этот показатель говорит, как скоро закончится горячая вода в баке, если её постоянно расходовать. Итак, теплоноситель температурой 65°С нагревает воду с 10 до 65 градусов, после чего начинается расход 40-градусной воды со скоростью 12 литров в минуту. Зарядка возобновляется, как только температура в баке опускается ниже 55 градусов. В результате три водонагревателя показали схожие характеристики: образцы H, B и D могут производить 40-градусную воду при вышеуказанных условиях в течение 15, 16 и 17 минут соответственно. А вот три других водонагревателя – образец А, NIBE VLM KS и NIBE MEGA – способны производить горячую воду постоянно! То есть, при расходе 12 литров в минуту, а этого достаточно для одновременной работы душа и мойки, владельцу этих моделей водонагревателей не нужно беспокоиться, что горячая вода закончится, и придется дожидаться, пока нагреется следующая партия. Этого не произойдет.
Один из важнейших показателей работы косвенного водонагревателя - его способность работать в проточном режиме, то есть выдавать горячую воду без перерыва на подзарядку. Далеко не все модели, представленные на рынке, на это способны. К сожалению, производители водонагревателей обычно не дают такую информацию в технических характеристиках проборов. Проведенные испытания показали, что оба водонагревателя NIBE – и VLM KS, и MEGA – могут работать как проточники.
Ещё одна характеристика, которую невозможно оценить по паспортным данным, но которая очень важна, - это качество теплоизоляции. Все современные приборы, представленные на рынке, используют высокоэффективную теплоизоляцию, ведь остывание нагретой воды – это напрасно выброшенные деньги. Однако выяснить, кто наиболее других преуспел в минимизации теплопотерь, можно только в ходе эксперимента. Замеры производились при нагреве воды в баке до 65°С, температуре в помещении - 25°С (рис. 4). Лидером – самые низкие теплопотери – оказался водонагреватель VLM KS. Теперь мы знаем, что выражение «высокоэффективная теплоизоляция из полиуритана с закрытыми ячейками» не просто маркетинговый ход, а реально сэкономленные деньги. Обратите внимание, а соответствуют ли указанные производителями показатели теплопотерь с результатами испытаний (табл. 1)?
Дополнительно теплопотери были измерены при более высокой температуре в баке (80°С). Так как только для трех образцов допустимы такие значения, испытания были проведены для них. Очевидно, что чем выше дельта между температурой воды внутри бака и температурой воздуха снаружи, тем выше потери. Действительно у обоих водонагревателей NIBE теплопотери практически удвоились. Но куда хуже показал себя третий испытуемый – образец А. Его и так не малые потери утроились!
Территория России занимает 1/9 часть всей суши. Это очень много. Да что тут говорить, достаточно взглянуть на карту, где от Калининграда до Владивостока более 7 тысяч километров. На таких просторах как нигде важна роль доставки продукции до потребителя с сохранением как внешних, так и внутренних свойств. А это во многом определяется качеством упаковки.
В рамках проводимых испытаний по результатам осмотра экспертами была дана характеристика упаковки водонагревателей. Наиболее слабая прочность упаковки и, соответственно, наиболее высокий риск повреждений оказался у образца А. Самая оптимальная упаковка – с одной стороны достаточно прочная, с другой, легко демонтирующаяся, - у модели VLM KS.
Как ни крути, косвенный водонагреватель – сложный для оценки прибор. Практически каждая его характеристика сопровождается словами «если», «при условии», «при заданных параметрах». Тем не менее, подводя итог исследования, хотелось выйти на какой-то суммирующий результат.
Для этого мы все параметры, изучаемые в результате испытаний, оценили по 6-бальной шкале (по числу участвующих в испытании образцов). 1 бал получал образец с худшим показателем по данному параметру, 6 баллов – лучший, остальные - в зависимости от их местоположения между лучшим и худшим. Исключением стали несколько нецифровых параметров. Во-первых, это материал бака. Он представлен в двух вариантах и ответственно баллы были расставлены: 2 – нержавеющая сталь; 1 – эмалированная сталь. Во-вторых, материал змеевика, здесь вариантов три: гребенчатая медь –2 балла, сталь – 1 балл. И, наконец, возможность работы в проточном режиме. Поскольку мы считаем этот показатель одним из важнейших, по 6 баллов получили водонагреватели, показавшие способность работать как проточник, по 1 баллу те, у которых выработка горячей воды шла ограниченное время.
Конечно, что-то из рассматриваемых параметров более важно, что-то менее. Каждый сам может выбрать самые значимые показатели для своего проекта и составить свой рейтинг. Нашу интегральную оценку, полученную по всем заявленным и измеренным характеристикам, иллюстрирует итоговый график (рис. 5).
В рекламе часто можно услышать фразу - «выбирай сердцем», но мы считаем, водонагреватель нужно выбирать головой. Теперь у вас есть такая возможность.
Статья актуальна: 2016-12-08
Источник статьи: evan.ru
Просмотров: (762 просмотров)
