Lita på men kontrollera: ett jämförande test av indirekta varmvattenberedare

”Om du läser ordet ’buffel’ på en elefantbur, tro inte dina ögon”, säger Kozma Prutkov. Men vi tror att. Den moderna reklamen är så genial att till och med dina egna ögon ibland sviker dig. Det finns så mycket om en produkt, särskilt om den är tekniskt komplicerad, som man inte kan se. Vi måste lita på det som står skrivet. Idag ska vi försöka öppna ögonen för indirekta varmvattenberedare. Trots att vi vill glänsa och marknadsföra våra produkter försöker vi vara så objektiva som möjligt och basera våra slutsatser på fakta.

Enligt tidningen:

EVAN nyheter nr 3 19

Objektiv grund

För att uppnå detta mål – en objektiv bedömning – testade vi under andra kvartalet 2023 indirekta varmvattenberedare från de viktigaste tillverkarna som är mest tillgängliga på den Svenska marknaden, på uppdrag av EVAN Ltd. Standarden EN 12897:2006 varmvatten för indirekta slutna varmvattenberedare användes som grund för testerna.

Under testningen testades 6 exemplar av de mest populära 200-liters varmvattenberedarna. Bland dem finns apparater tillverkade av NIBE – Mega W-E-220.81 och VLM 220 KS samt indirekta varmvattenberedare från de mest kända tillverkarna på den Svenska marknaden. Den indirekta cylindern finns i flera olika utföranden. Den första, som är den mest utbredda, är enheten med värmeväxlingselementet i form av en spole.

I det här fallet har varmvattenberedarens behållare, som är fylld med hushållsvatten, en spole genom vilken den varma termiska vätskan strömmar. Värmeöverföringsmedlets energi överförs genom spolens väggar till tanken och värmer upp vattnet. Fem av de testade varmvattenberedarna, inklusive NIBE, bygger på denna princip.

Under de senaste åren har indirekta värmeväxlare baserade på ”tank-i-tank”-teknik blivit allt populärare i Sverige. I det här fallet är varmvattentanken placerad i en tank fylld med termisk vätska. Vattnet i den inre tanken värms upp av den energi som överförs från uppvärmningsmediet genom tankens väggar. Den här modellen av varmvattenberedare prov A testades också.

Personal, standarder och mätinstrument

Personal: VTT:s licensierade testspecialist Timo Nordblum

Normer: Standarden EN 12897:2006 varmvattenberedare för cylindriskt slutna varmvattenberedare användes som grund för testet

Datainsamling och styrning av magnetventiler: Datataker-85, s: nr 095033

Temperaturmätning: K-typ termoelement, + -1°C

Mätning av vattenflödet hushåll : Krohne Optiflux 1000 flödessensor DN15, Krohne IFC 050 signalomvandlare, ± ; 0,4 %

Laddningsflöde: ZENNER DE-13-MI001-PTB001

En stridsvagn är inte en stridsvagn

Innan vi går in på de uppmätta värdena ska vi först ta en titt på tillverkarens angivna prestanda. Vad letar du efter i en cylinder först och främst?? För tankvolymen gäller naturligtvis följande. Det är trots allt volymen som avgör hur mycket varmvatten som finns tillgängligt utan extra laddning. Det verkar som om tankvolymen är ett värde som inte kan döljas. Dessutom anger alla tillverkare detta värde i modellnamnet.

Låt oss ta en titt på våra testobjekt. Alla modeller är märkta med ett nummer som exakt motsvarar tankvolymen. Observera dock exempel A. Det nummer som används för att beteckna modellen är den externa tanken den här modellen använder sig av tank-i-tank-konstruktionsmetoden , medan varmvattentanken är mindre – endast 126 liter.

För att vara rättvis, har spolmodellerna också en något lägre vattenvolym, eftersom spolen tar upp en del utrymme i tanken. Men det gör ingen större skillnad. Till exempel har VLM KS varmvattenberedare en spolekapacitet på bara 2,2 liter, vilket innebär att en 200-liters tank kan rymma 197,8 liter varmvatten.

Förutom volymen är tankens material inte mindre viktigt. Detta avgör hur länge den håller och vilka driftsförhållanden den klarar av. Av de undersökta proverna är fyra av emaljerat stål och två av rostfritt stål. Det är svårt att jämföra emaljer och eftersom vi lovade att inte göra reklam kommer vi inte att gå in på detaljer om att fabriken där MEGA tillverkas har en av de bästa emaljeringslinjerna i Europa. När det gäller prover av rostfritt stål känner vi till kvaliteterna. Modell A har en AISI 316L-tank, VLM KS-modellen har en AISI 444-tank. Båda dessa kvaliteter är värda att användas vid tillverkningen av värmaren.

Men här är ett utdrag ur uppgifter som utarbetats på grundval av en rapport från tillverkaren AcelorMittal. ”AISI 444-stål har mycket god motståndskraft mot alla typer av korrosion tack vare dess höga halt av krom Cr , molybden Mo och dubbla stabilisering med niob Nb och titan Ti . Deras innehåll återspeglas i deras mycket goda motståndskraft mot håltagning, som är bättre än för de austenitiska stålen AISI304L, AISI316L och AISI316Ti. Dess PREN-värde numerisk motsvarighet till motståndskraft mot hålbildning motsvarar 24/25, vilket indikerar mycket god korrosionsbeständighet och överträffar de austenitiska kvaliteterna 304L, 316L och 316Ti

NIBE VLM KS kan därför kallas ledande när det gäller kvaliteten på tankmaterialet. I exempel A är förresten endast den inre varmvattenbehållaren tillverkad av rostfritt stål, den yttre behållaren är tillverkad av konstruktionsstål. En annan egenskap hos tanken är det tryck som den tål. Alla de testade indirektarna har ett matningstryck på 6 bar, så driftstrycket i tanken kan inte vara lägre än detta värde. Men när vattnet expanderar under uppvärmningen kan trycket i tanken öka. Det är därför ingen dålig idé att ha en viss reserv. Denna reserv tillhandahålls av prov A tryck i tanken 8,6 bar , prov B 10 bar och NIBE VLM KS 10 bar .

Tillverkaren reglerar också den maximala temperaturen på vattnet i tanken. Och även om vi i vanliga hushåll oftast använder 40-gradigt vatten, så är det så att ju mer du kan värma vattnet, desto mer får du samma 40-gradiga vatten för samma tankvolym. Detta utvidgar också värmaren till att omfatta fler användningsområden, förutom normal hushållsanvändning kan den också användas i alla processer som kräver vatten med hög temperatur. VLM KS leder vägen med en högsta tillåtna temperatur på 100 °C i tanken. Nära besläktad 95°C är mönster B.

---

RådgivningValet av värmare börjar med en utvärdering av tanken. Volym, material, arbetstryck och högsta tillåtna temperatur i tanken är de relevanta specifikationerna. Observera att varmvattenberedaren har flera volymvärden: total volym, primärkretsvolym, rws-tankvolym. Volymen på varmvattenberedaren är också viktig.

---

Spolen och inte bara den

Den näst viktigaste komponenten i den indirekta värmeväxlaren är värmeväxlaren. Som vi sa tidigare är detta antingen en spole eller en primärkrets – tank. Det värmeväxlarområde som alla tillverkare anger som det viktigaste elementet i en indirekt värmeväxlare. Detta är faktiskt ett av de få värden som kan mätas, deklareras och hållas konstanta. De andra värdena effekt, värmeeffekt osv. beror på ett stort antal faktorer.p. beror på många faktorer och är svåra att jämföra, men kommer att förklaras närmare vid ett senare tillfälle.

Så varför området?? Ju större värmeöverföringsyta, desto högre effekt, allt annat lika. Detta är en av fördelarna med tank-i-tank-designen. Spiralen är så liten och tanken så stor. En stor värmeväxlingsyta kan dock också uppnås med en liten spolevolym. Ett exempel på den här lösningen är den lamellformade spolen i VLM KS varmvattenberedaren, som har en yta på 1,9 m2. Detta är till och med större än ”tank i en tank”-versionen A och tre gånger större än version B med den minsta spolytan 0,6 m2 .

Vi står dock för objektivitet. Den slutliga slutsatsen om hur en viss värmeväxlare fungerar kommer att göras på grundval av testresultaten. När det gäller värmeväxlarmaterialet finns våra provkroppar i två varianter, med den bästa som utgångspunkt:

– koppar VLM KS-modellen – har den högsta värmeledningsförmågan och hamnar därför på första plats;

– Stålkonstruktioner proverna A, B, D, H, NIBE MEGA – andra plats.

Precis som för tanken avgör detta också det högsta möjliga driftstrycket och den högsta möjliga temperaturen för värmeväxlaren. De flesta radiatorer är därför konstruerade för ett tryck på 3 bar, vilket är det lägsta tillåtna värdet för trycket i spolen. Detta motsvarar modell A.Det finns dock många pannor för vilka det normala driftstrycket är betydligt högre. Exempel: Elvärmepannan FIL SPL arbetar vid 10 bar. Ju högre det tillåtna trycket i spolen är, desto större är användningsområdet. NIBE-apparater har det högsta arbetstrycket på 16 bar

Den högsta möjliga temperaturen i spolen/primärkretsen avgör först och främst vilken temperatur som vattnet i tanken kan värmas upp till. Det är uppenbart att om värmeöverföringsvätskans temperatur är begränsad till t.ex. 90 grader, kan vattnet i tanken inte värmas upp över detta värde utan ytterligare en källa, t.ex. ett värmeelement.

De två provexemplaren D och H har en gräns på 80 °C för denna parameter. Detta innebär till exempel att när man arbetar i kombination med EVAN-pannor, varav de flesta klarar temperaturer på upp till 85 °C, måste man alltid begränsa värmeöverföringsvätskans temperatur, eller göra systemet mer komplicerat genom att installera en kallvattenanslutning uppströms från värmeväxeln. I annat fall skulle varmvattenberedarens driftsförhållanden, enligt tillverkarens anvisningar, inte följas

Om 85 °C är en normal tröskeltemperatur för hushållsapparater kan man ofta stöta på mycket högre temperaturer inom industrisektorn. En FIL-panna kan till exempel värma upp till 100o C och med en speciell termostat upp till 110o C! Endast de tre granskade modellerna: mönster B, MEGA och VLM KS-modellerna.

En annan egenskap som regleras av tillverkaren är den nominella flödeshastigheten i spolen/primärkretsen. Det nominella varvtalet är i själva verket det rekommenderade varvtalet vid vilket apparatens driftsparametrar mäts. Som vi har skrivit upprepade gånger är effekt, kapacitet, uppvärmningstid – alla dessa variabler i driften av en indirekt värmare mycket varierande och beror på ett antal parametrar, varav en är flödeshastigheten.

Å ena sidan, ju högre flödeshastighet, desto bättre blir resultatet av den indirekta värmaren. Om det däremot krävs ett för högt flöde kommer detta att leda till ytterligare kostnader: en större panna, en större pump, större rörtvärsnitt osv.d. Och ju högre tillverkarens krav på det erforderliga flödet av värmevätska är, desto högre blir kraven på värmeisolering för hela laddningsledningen.

Ju högre flödeshastighet som krävs, desto större blir effekten på resultatet av värmaren på grund av förlusterna mellan källan och tanken. För modell A, som har den högsta nominella hastigheten 75 l/min , skulle till exempel en temperaturförlust på bara 1 grad i värmemediet i rören leda till en förlust av 5 kWh i produktionen med en laddningscykel på bara 10 minuter är värmeförlusten cirka 870 W/h . Det är också viktigt att vara uppmärksam på gällande bestämmelser. Enligt SNiP 41-01-2003 ”HEATING, VENTILATION AND AIR CONDITIONING” får vattenhastigheten i rören inte överstiga 1,5 meter/sekund.

---

TipsVattnets hastighet i värmeväxlaren är en egenskap som har en direkt inverkan på resultatet av värmeväxlarens funktion. Varje tillverkare fastställer det nominella, dvs. optimala varvtalet för sina varmvattenberedare. Innan du köper apparaten bör du ta reda på om du kan uppfylla flödeskraven och vad kostnaderna är. Om så inte är fallet kan det vara så att apparatens förväntade värde inte uppnås.

---

Bevisat i praktiken

Alla tester av värmaren utfördes med tillverkarens rekommenderade nominella flödeshastighet. Å ena sidan skapar detta tillvägagångssätt orättvisa förhållanden för försökspersonerna, å andra sidan strider testning med olika parametrar mot de driftsförhållanden som rekommenderas av tillverkarna.

Det viktigaste för konsumenten i en varmvattenberedare är alltså hur mycket varmvatten den levererar och hur snabbt den värmer. Vanligtvis är det cylinderns effekt – cylinder eller lagringscylinder – som är den avgörande faktorn i denna fråga. För en ”indirekt spole” är detta den mest osäkra parametern.

I förra numret av vår tidning visade vi grafer för effektvariationen hos en indirekt värmare. Kapaciteten hos den indirekta värmeväxeln påverkas i hög grad av temperaturskillnaden mellan vatten och kylmedel, dvs. när uppvärmningen börjar när vattnet i tanken är kallt, uppvisar enheten en effektsökning. Effekten minskar när den värms upp. Den andra parametern som har ett stort inflytande på effekten av en indirekt värmare är flödet av värmemedlet: när flödet ökar, ökar vanligtvis också effekten

De presenterade provernas prestanda uppmättes dock i de tester som utfördes. Provningsförhållanden: Uppvärmning av vatten från 15 till 60 °C med 80 °C värmeöverföringsmedium vid nominellt flöde enligt tillverkarens meddelande . Laddningskapacitet uppmätt utan varmvattenflöde och med ett flöde på 12 l/min Fig. 1 .

I båda mätningarna uppnådde prov A det bästa resultatet, vilket är förväntat eftersom flödeshastigheten i dess primära krets är många gånger högre än vad som krävs för de andra proven. Observera dock att produktionen ökar oproportionerligt mycket. Jämfört med den näst högsta kapaciteten hos VLM KS är t.ex. den erforderliga flödeshastigheten för prov A tre gånger högre, medan kapaciteten endast är 20 % högre vid varmvattenflöde och 50 % högre utan flödeshastighet .

Men låt oss gå vidare till de mer begripliga och praktiskt relevanta egenskaperna. Till exempel värmehastigheten. Under testet värmdes kallt vatten vid 10 °C till 60 °C med hjälp av kylmedel vid 80 °C. Vattnet värmdes snabbast 17 minuter med prov A. Men vi kommer ihåg att trots liknande märkning har alla proverna olika volymer av varmvattenberedare, prov A är det minsta.

Låt oss därför reducera den erhållna tiden för vattenuppvärmning i tanken till en gemensam nämnare – låt oss beräkna uppvärmningshastigheten. I det här fallet hamnar prov A på andra plats, och första platsen går till VLM KS varmvattenberedare med en beräknad uppvärmningshastighet på 8,33 l/sek. Det sämsta resultatet uppvisade prov B, en 200 liters tank, som värmdes i 64 minuter fig. 2 !

Svaret på frågan om hur mycket varmvatten apparaten producerar bestäms av flera indikatorer. Låt oss börja med resultatet. För att mäta detta värmdes vattnet i tanken till 65 grader, varefter laddningen stoppades. Med hjälp av en blandare fördes vattnet upp till 40 °C och släpptes ut med en hastighet av 12 liter/min. Om värmaren inte är utrustad med en blandningsventil beräknas effekten med hjälp av formeln se fig. 3 . artikeln ”Ferritiskt stål, kamkoppar” i ”EVAN-news” nr 2 18 juli 2023. .

MEGA-vattenvärmaren var den ledande producenten, medan prov A var den outsider som hade mest produktion.Den första har den största varmvattenberedaren, den andra den minsta. För övrigt kan mängden 40-gradigt vatten som erhålls också vara större om vattnet i tanken värms upp till en högre temperatur. Som redan nämnts är det dock inte alla värmare som tillåter en hög temperatur i tanken. Därför beräknas effekten vid uppvärmning av vattnet i tanken till 80° endast för VLM KS, MEGA och provkropp A. Resultaten illustreras i fig. 3.

och förmodligen det viktigaste – tiden för att nå 40 grader Celsius vatten vid konstant flöde och konstant laddning. Enkelt uttryckt visar den hur snabbt varmvattnet i tanken kommer att ta slut om det förbrukas konstant. Kylmedlet på 65 °C värmer vattnet från 10 till 65 grader, varefter det 40-gradiga vattnet börjar rinna med 12 liter per minut. Laddningen återupptas så snart temperaturen i tanken sjunker under 55 grader.

De tre varmvattenberedarna gav liknande resultat: proverna H, B och D kunde producera 40-gradigt vatten under de förhållanden som beskrivs ovan i 15, 16 respektive 17 minuter. Men de andra tre varmvattenberedarna – prov A, NIBE VLM KS och NIBE MEGA – kan producera varmvatten kontinuerligt! Det vill säga, med en flödeshastighet på 12 liter per minut, vilket är tillräckligt för samtidig drift av en dusch och ett handfat, behöver ägaren av dessa modeller av varmvattenberedare inte oroa sig för att varmvattnet tar slut och måste vänta tills nästa parti värms upp. Det kommer inte att ske.

Minimera avfallet

En annan egenskap som inte kan fastställas från databladet, men som är mycket viktig, är kvaliteten på värmeisoleringen. Alla moderna apparater på marknaden använder sig av högeffektiv värmeisolering, eftersom det är slöseri med pengar att kyla ner det uppvärmda vattnet. Det är dock bara möjligt att ta reda på vem som lyckas bäst med att minimera värmeförlusterna i ett experiment. Mätningen utfördes vid en vattentemperatur på 65 °C i tanken och en rumstemperatur på 25 °C figur 4 . 4 .

Ledaren – den lägsta värmeförlusten – är VLM KS varmvattenberedaren. Vi vet nu att frasen ”högeffektiv värmeisolering av polyuretan med slutna celler” inte bara är ett marknadsföringstrick utan en riktig pengasparare. Observera om de värmeförlustvärden som anges av tillverkarna motsvarar testresultaten Tab. 1 ? Dessutom mättes värmeförlusten vid en högre temperatur i tanken 80 °C . Eftersom endast tre prover kan tolerera sådana värden utfördes testerna för dem. Ju högre delta mellan vattentemperaturen och värmeförlusten, desto lägre är värmeförlusten

Bra leverans

Sverige täcker 3/4 av landytan. Det är mycket att ta in. Det finns inte mycket att säga – titta bara på kartan, där avståndet mellan Kaliningrad och Vladivostok är mer än 7 000 kilometer. På ett så stort område är leveransen till konsumenten viktigare än någonsin tidigare, med bibehållande av både yttre och inre egenskaper. Och detta beror till stor del på förpackningens kvalitet. Som en del av inspektionsproven har experterna karakteriserat förpackningen av varmvattenberedarna. Prov A har den svagaste förpackningsstyrkan och därmed den största risken för skador.VLM KS har den bästa förpackningen – tillräckligt robust å ena sidan och lätt att ta bort å andra sidan.

Integrerad del av kvalitet

Oavsett hur man ser på det är en indirekt varmvattenberedare en svår apparat att bedöma. Nästan varje egenskap åtföljs av orden ”om”, ”på villkor”, ”vid givna parametrar”. För att sammanfatta resultaten av studien är det dock önskvärt att komma fram till ett slags sammanfattande resultat. För detta ändamål utvärderade vi alla parametrar som fastställts som ett resultat av testerna med en 6-gradig skala beroende på antalet provkroppar som ingår i testet . 1 poäng för den enhet som har det sämsta resultatet, 6 poäng för den bästa och resten beroende på placeringen mellan den bästa och den sämsta enheten. Några få icke-digitala parametrar utgjorde ett undantag. Först och främst är det tankens material.

Den finns i två varianter och får motsvarande poäng: 2 – rostfritt stål; 1 – emaljerat stål. För det andra, spolens material, här finns också två alternativ: kam koppar – 2 poäng, stål – 1 poäng. Och slutligen, förmågan att arbeta i flödesläge. Eftersom vi anser att den här indikatorn är en av de viktigaste tilldelades 6 poäng till de modeller som har uppnått förmågan att fungera som en genomströmningsvärmare och 1 poäng till de modeller som har uppnått en begränsad tid för varmvattenproduktion.

Naturligtvis är vissa av de parametrar som beaktas viktigare än andra. Alla egenskaper hos de testade proverna sammanfattas i en tabell. Det är upp till dig att bestämma vilka faktorer som är mest relevanta för ditt projekt och skapa din egen klassificering. Vår interaktiva utvärdering för alla deklarerade och uppmätta attribut illustreras av den slutliga grafen fig. 5 .

I reklam hör man ofta frasen ”välj med hjärtat”, men vi anser att du måste välja varmvattenberedare med huvudet. Nu har du möjlighet att göra just det.

TABELL 1. TESTRESULTAT AV INDIREKTA VARMVATTENBEREDARE