Güven ama doğrula: dolaylı su ısıtıcılarının karşılaştırmalı testi

Kozma Prutkov, “Bir filin kafesinde ‘bufalo’ kelimesini okursanız gözlerinize inanmayın” dedi. Ama biz inanıyoruz ki. Modern reklamcılık o kadar yaratıcı ki, bazen kendi gözlerim bile beni yanıltıyor. Ve bir ürün hakkında, özellikle de teknik açıdan karmaşık bir ürün hakkında göremediğiniz çok şey vardır. Söylediklerine güvenmek zorundayım. Bugün gözlerimizi endirekt su ısıtıcılarına açmaya çalışacağız. Ürünlerimizi süslemek ve reklamını yapmak istememize rağmen, mümkün olduğunca objektif olmaya ve sonuçlarımızı gerçeklere dayandırmaya çalışacağız.

Dergiden uyarlanmıştır:

EVAN haberleri #3 19

Nesnel temel

EVAN JSC, 2023 yılının ikinci çeyreğinde bu hedefe – objektif bir değerlendirme – ulaşmak için Türkiye pazarında en yaygın olarak bulunan ana üreticilerin endirekt su ısıtıcılarını test ettirmiştir. Test EN 12897:2006 dolaylı kapalı sıcak su ısıtıcıları için DHW temel alınarak gerçekleştirilmiştir.

En popüler 200 litre kapasiteli 6 su ısıtıcı örneği test edilmiştir. Bunların arasında NIBE – Mega W-E-220 tarafından üretilen cihazlar da bulunmaktadır.81 ve VLM 220 KS’nin yanı sıra Türkiye pazarındaki en popüler üreticilerin endirekt su ısıtıcıları. Dolaylı silindir çeşitli tasarımlarda mevcuttur. İlk ve en yaygın olanı, serpantin şeklinde ısı değişim elemanına sahip ünitedir.

Bu durumda, kullanım sıcak suyu ile doldurulan silindir, içinden sıcak ortamın aktığı bir bobin ile donatılmıştır. Isıtma ortamının enerjisi serpantinin duvarlarından tanka aktarılır ve suyu ısıtır. NIBE cihazları da dahil olmak üzere test edilen su ısıtıcılarının beşi bu prensibe göre tasarlanmıştır.

Son birkaç yıldır Türkiye’da “tank içinde tank” teknolojisine dayalı endirekt su ısıtıcıları popülerlik kazanmaktadır. Bu durumda, DHW silindiri termal akışkanla dolu silindirin içine yerleştirilir. İç tanktaki su, ısıtma ortamından tank duvarları boyunca iletilen enerji ile ısıtılır. Bu su ısıtıcı modeli de örnek A test edilmiştir.

Personel, standartlar ve ölçüm cihazları ile

Personel: Timo Nordblum, lisanslı VTT test mühendisi

Standartlar: EN 12897:2006 kapalı depolama su ısıtıcıları için DHW silindirleri baz alınmıştır

Veri toplama ve solenoid valf kontrolü: Datataker-85, s: no 095033

Sıcaklık ölçümü: K-Tipi termokupllar, + -1°C

Su akış ölçümü evsel : Krohne Optiflux 1000 akış sensörü DN15, Krohne IFC 050 sinyal dönüştürücü, ± ; % 0,4

Şarj oranı: ZENNER DE-13-MI001-PTB001

Tank, tank değildir

Ölçülen değerlere geçmeden önce, üreticinin ilan ettiği performans rakamlarına bir göz atalım. Tüketiciler bir su ısıtıcısında ilk olarak neye bakar?? Tabii ki, tank hacmine göre. Sonuçta, ek şarj olmadan ne kadar sıcak su kullanılabileceğini belirleyen hacimdir. Tank hacmi gizlenemeyecek bir değer gibi görünüyor. Ayrıca tüm üreticiler bu değeri model adına koyar.

Test adaylarımıza bir göz atalım. Tüm modeller, tank hacmi ile aynı değere sahip sayılarla işaretlenmiştir. Ancak, örnek A’ya dikkat edin. Harici tankın boyutu bu model tank-in-tank teknolojisi ile tasarlanmıştır model kodunda belirtilirken, DHW tankı önemli ölçüde daha küçüktür – toplam 126 litre.

Serpantinli modeller, tankta belirli bir alanın serpantin tarafından kaplanması nedeniyle ısıtılan suyun hacmini de azaltır. Ancak bu herhangi bir fark yaratmaz. Örneğin, VLM KS su ısıtıcısının bataryası sadece 2,2 litredir, yani 200 litrelik depoya 197,8 litre kullanım suyu doldurulabilir.

Hacmin yanı sıra tank malzemesi de bir o kadar önemlidir. Bu, ne kadar süreceğini ve hangi koşullara dayanacağını belirler. Ele alınan numunelerden 4’ü emaye kaplı çelik ve ikisi paslanmaz çeliktir. Emayeleri karşılaştırmak oldukça zordur ve MEGA’nın üretildiği fabrikanın Avrupa’nın en iyi emaye hatlarından birine sahip olduğu gerçeğinden uzun uzun bahsetmeyeceğimize söz verdiğimiz için. Paslanmaz çelik numunelere gelince, markalarını biliyoruz. Exhibit A AISI316L tanka sahiptir, VLM KS modeli ise AISI 444 tanka sahiptir. Bu iki sınıf da bir su ısıtıcısının üretiminde kullanılmaya değerdir.

Bununla birlikte, üretici AcelorMittal’in bir raporuna dayanılarak hazırlanan verilerden alıntılar aşağıda yer almaktadır. “AISI 444 çeliği, yüksek krom Cr , molibden Mo ve niyobyum Nb ve titanyum Ti ile çift stabilizasyonu sayesinde her türlü korozyona karşı çok iyi bir dirence sahiptir. İçerikleri, östenitik AISI304L, AISI316L ve AISI316Ti çeliklerinden daha yüksek olan çok iyi bir çukurlaşma direncine yansır. PREN değeri çukurlaşma direncinin sayısal eşdeğeri 24 25’tir, bu da 304L, 316L ve 316Ti östenitik kalitelerden daha üstün, çok iyi bir korozyon direncini gösterir

Bu, NIBE VLM KS’nin tank malzemesinin kalitesi açısından lider olarak kabul edilebileceği anlamına gelir. Bu arada, A modelinde sadece iç DHW tankı paslanmaz çelikten yapılmıştır, dış tank normal yapısal çelikten yapılmıştır. Tankla ilgili bir diğer özellik de dayanabileceği basınçtır. Test edilen tüm dolaylı silindirlerin besleme basıncı 6 bar’dır, bu nedenle silindirdeki çalışma basıncı bu değerden daha düşük olamaz. Ancak, ısıtma sırasında su genleştiğinde, tankın içindeki basınç artabilir. Bu nedenle bir miktar yedek kapasiteye sahip olmak iyi bir fikirdir. Bu rezerv numune A tank basıncı 8,6 bar , numune B 10 bar ve NIBE VLM KS 10 bar tarafından sağlanır.

Üretici ayrıca tanktaki suyun maksimum sıcaklığını da zorunlu olarak düzenler. Normal evlerde çoğunlukla 40 derecelik su kullanmamıza rağmen, suyu ne kadar çok ısıtabilirseniz, aynı tank hacmiyle aynı 40 derecelik sudan o kadar çok elde edersiniz. Ayrıca bu, ısıtıcının kullanım alanını genişletir, normal evsel kullanıma ek olarak, yüksek sıcaklıkta suyun gerekli olduğu her türlü teknolojik işlemde de kullanılabilir. Bu konuda lider, tank içinde 100°C’ye kadar ısıtma yapabilen VLM KS’dir. Buna yakın 95°C B numunesi.

---

İpucu:Su ısıtıcısının seçimi tank değerlendirmesi ile başlar. Hacim, malzeme, çalışma basıncı, izin verilen maksimum tank sıcaklığı – bunlar ilgili spesifikasyonlardır. Tank tipi su ısıtıcısının birkaç hacim değeri olduğunu unutmayın: toplam hacim, birincil devre hacmi, DHW tankı hacmi. Sıcak su hazırlamak için tasarlanan iç tankın hacmi önemlidir.

---

Bobin ve sadece

Dolaylı ısıtıcının en önemli ikinci unsuru ısı eşanjörüdür. Daha önce de söylediğimiz gibi, bu ya bobin ya da birincil kon- tainer – tanktır. Tüm üreticilerin verdiği ısı eşanjörü özelliği, ısı eşanjörünün boyutudur. Aslında bu, doğru bir şekilde ölçülebilen, beyan edilebilen ve sürdürülebilen birkaç değerden biridir. Diğer nitelikler çıktı, performans, vb. aşağıdaki gibidir.p. çok sayıda faktörden etkilenir ve karşılaştırılması zordur, ancak buna birazdan değineceğiz.

Peki, neden metrekare alan?? Çünkü ısı transfer alanı ne kadar büyükse, diğer her şey eşit olduğunda çıktı da o kadar yüksek olur. Bu, ‘tank içinde tank’ tasarımının avantajlarından biridir. Bobin çok küçük ve tank çok büyük. Küçük bir bobin hacmiyle bile büyük bir ısı değişim yüzeyi elde edilebilir. Bu tür bir çözüme örnek olarak VLM KS sıcak su ısıtıcısının 1,9 m2 yüzey alanına sahip tarak serpantini verilebilir. Bu, ‘tank içinde tank’ tasarımı A’dan bile daha büyüktür ve en küçük bobin alanı 0,6 m2 olan tasarım B’den üç kat daha fazladır.

Ancak biz tarafsızlığı savunuyoruz. Ve herhangi bir ısı eşanjörünün işlevine ilişkin nihai yargı, testlerin sonuçlarına göre belirlenecektir. Isı eşanjörü malzemesi ile ilgili olarak, test bobinlerimiz en iyisinden başlayarak 2 versiyonda mevcuttur:

– Bakır VLM KS modeli – en yüksek ısı iletkenliğine sahiptir ve bu nedenle ilk sırada yer alır;

– yapısal çelik numuneler A, B, D, H, NIBE MEGA – ikinci sıra.

Depoya benzer şekilde, ısı eşanjörü de çalışma basıncı ve mümkün olan maksimum sıcaklık için yapılandırılır. Çoğu ısıtıcı, bobin basıncı için izin verilen minimum değer olan 3 bar basınç için tasarlanmıştır. Desen A buna karşılık gelir.Bununla birlikte, normal çalışma basıncının izin verilen maksimum çalışma basıncından en azından ortam için çok daha yüksek olduğu birçok kazan vardır. Örneğin, FIL SPL elektrikli ısıtıcı 10 bar’da çalışır. Buna göre, bobinde izin verilen basınç ne kadar yüksek olursa, olası kullanım aralığı da o kadar geniş olur. NIBE cihazlarının en yüksek çalışma basıncı 16 bar’dır

Bobinde birincil devrede mümkün olan maksimum sıcaklığa gelince, bu öncelikle tanktaki suyun ısıtılabileceği sıcaklığı belirler. Açıkçası, ısı transfer ortamının sıcaklık değeri örneğin 90 derece ile sınırlıysa, tanktaki su, ısıtma elemanı gibi ek bir kaynak olmadan bu değerin üzerine ısıtılamaz.

İki test numunesi D ve H’nin her ikisi de 80°C ile sınırlıdır. Bu, örneğin, çoğu 85°C’ye kadar sıcaklık aralığını destekleyen EVAN kazanlarıyla birlikte çalışırken, ısı taşıyıcı akışkanın sıcaklığının her zaman sınırlandırılması veya sistemin serpantinin yukarısında bir soğuk su bağlantısıyla daha karmaşık hale getirilmesi gerektiği anlamına gelir. Aksi takdirde, su ısıtıcısının üretici tarafından belirtilen çalışma koşulları aşılmış olur

Ev sektöründeki cihazlar için normal eşik sıcaklık 85 °C iken, sanayi sektöründe genellikle çok daha yüksek sıcaklıklarla karşılaşılmaktadır. Örneğin, FIL boyler 100°C’ye kadar ve özel bir termostat ile 110°C’ye kadar ısıtabilir! Sadece incelenen üç model: Pattern B, MEGA ve VLM KS bu sıcaklık derecesine sahiptir.

Üretici tarafından düzenlenen bir başka özellik de bobin/ primer devresindeki nominal verimdir. Derecelendirme aslında performansın ölçüldüğü tavsiye edilen hızdır. Daha önce birçok kez yazdığımız gibi, çıkış, kapasite, ısıtma süresi – dolaylı bir ısıtıcının çalışmasındaki tüm bu değişkenler oldukça değişkendir ve biri akış hızı olmak üzere bir dizi parametreye bağlıdır.

Bir yandan, bu değer ne kadar yüksekse, indirgeyicinin performansı o kadar iyi olur. Öte yandan, akış hızının çok yüksek olması ek maliyetlere yol açar: daha büyük bir kazan, daha büyük bir pompa, daha büyük bir boru kesiti vb.d. Ve üretici tarafından gerekli termal sıvı akış hızına ilişkin talepler ne kadar yüksekse, tüm şarj hattının ısı yalıtımına ilişkin talepler de o kadar yüksek olur.

Gerekli akış hızı ne kadar yüksek olursa, kaynak ve silindir arasındaki kayıpların ısıtıcı performansı üzerindeki etkisi o kadar büyük olur. Örneğin, en yüksek nominal akış hızına 75 l/dak sahip A modeli için, borulardaki ısıtma ortamının sıcaklığındaki sadece 1 derecelik bir kayıp, 5 kWh’lik bir çıktı kaybına neden olacaktır sadece 10 dakikalık bir şarj döngüsü ile ısı kaybı yaklaşık 870 Wh’dir . Yürürlükteki yönetmeliklere de dikkat edilmelidir. Bu nedenle, SNiP 41-01-2003 “ISITMA, HAVALANDIRMA VE İKLİMLENDİRME” uyarınca borulardaki izin verilen su hızı saniyede 1,5 metreyi geçmemelidir.

---

İpucu:Isı eşanjörü akış hızı, ısıtıcı çalışmasının sonuçları üzerinde doğrudan etkisi olan bir özelliktir. Her üretici kendi ısıtıcıları için bir nominal hız, yani optimum hız tanımlar. Bir cihaz satın almadan önce, akış gereksinimlerini karşılayıp karşılayamayacağınızı ve ne kadara mal olacağını öğrenin. Aksi takdirde, birime yönelik beklentiler gerçekleşmeyebilir.

---

Bu durum eylemlerle de teyit edilmiştir

Tüm ısıtıcı testleri üretici tarafından önerilen akış hızında nominal gerçekleştirilmiştir. Bu bir yandan denekleri eşit olmayan bir dezavantaja sokarken, diğer yandan farklı parametreler altında test yapmak üreticilerin tavsiye ettiği çalışma koşullarına ters düşecektir.

Dolayısıyla, bir ısıtıcıda tüketici için en önemli şey ne kadar sıcak su sağladığı ve ne kadar hızlı ısıttığıdır. Genellikle silindirin çıkışı – silindir veya depolama silindiri – bu konuda belirleyici faktördür. Bu, “dolaylı” için en belirsiz parametredir.

Dergimizin son sayısında, dolaylı bir ısıtıcının güç çıkışına ilişkin grafikler göstermiştik. Dolaylı serpantinin kapasitesi büyük ölçüde su ile termal akışkan arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır, yani ısıtmanın başlangıcında, tanktaki su soğuk olduğunda, ünite bir güç dalgalanması gösterir. Daha sonra ısıtma ilerledikçe güç azaltılır. Bir endirekt ısıtıcının çıktısı üzerinde önemli bir etkiye sahip olan ikinci parametre, ısıtma ortamının akış hızıdır: Akış hızı arttıkça, çıktı da genellikle artar

Bununla birlikte, sunulan numunelerin performansı, gerçekleştirilen testlerin bir parçası olarak ölçülmüştür. Test koşulları: Nominal akışta üretici tarafından belirtildiği gibi 80°C ısı transfer ortamı ile 15 ila 60°C arasında ısıtma suyu. Şarj çıkışı DHW akış hızı olmadan ve 12 l/dak akış hızı ile ölçülmüştür Şekil 3 . 1 .

Her iki ölçümde de A numunesi en iyi sonucu göstermiştir, ki bu beklenen bir durumdur, çünkü birincil devresindeki akış hızı diğer numunelerden çok daha yüksektir. Ancak, kapasitenin orantısız bir şekilde arttığı unutulmamalıdır. Örneğin bir sonraki en yüksek akış hızına sahip VLM KS ile karşılaştırıldığında, A numunesi için gerekli akış hızı üç kat daha yüksekken, çıktı yalnızca %20 HTW akış hızında ve %50 akış hızı olmadan daha yüksektir.

Ama şimdi daha net ve pratik özelliklere geçelim. örn. ısıtma hızı. Testte, 10 °C’deki soğuk su, 80 °C’deki soğutma sıvısı ile 60 °C’ye ısıtılmıştır. En hızlı 17 dakika su ısıtıcı A numunesi olmuştur. Ancak, benzer etiketlemeye rağmen tüm örneklerin farklı DHW tankı hacimlerine sahip olduğunu, A örneğinin ikisinden daha küçük olduğunu hatırlıyoruz.

Bu nedenle elde edilen tank ısıtma süresi ortak paydadır – ısıtma oranını hesaplayın. Bu durumda A örneği ikinci sırada yer alırken, birincilik hesaplanan ısıtma hızı 8,33 l/sn olan VLM KS su ısıtıcısına gitmektedir. Numune B, 200 litrelik bir tank, 64 dakikada ısınarak en kötü performans gösteren örnek olmuştur Şek. 2 !

Cihazın ne kadar sıcak su ürettiği sorusunun cevabı birkaç faktör tarafından belirlenir. Çıktı ile başlıyoruz. Bu ölçüm için tanktaki su 65°C’ye kadar ısıtılmış ve ardından şarj işlemi durdurulmuştur. Daha sonra su bir karıştırıcı ile 40°C’ye getirilmiş ve 12l/dak hızında boşaltılmıştır. Isıtıcı tankının bir karıştırıcı ile donatılmadığı durumda, çıkış formül kullanılarak hesaplanmıştır bkz. “Çıkış” . EVAN-news No. 2 18 Temmuz 2023’da “Ferritik çelik, tarak bakır” başlıklı makale. .

Çıktı lideri MEGA ısıtıcı, dışarıda kalan ise A modelidir.Bu anlaşılabilir bir durumdur, birincisi en büyük DHW tank hacmine, ikincisi ise en küçük hacme sahiptir. Bu arada, tanktaki su daha yüksek bir sıcaklığa ısıtılırsa 40 derecelik su miktarı daha yüksek olabilir. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, tüm ısıtıcılar yüksek tank sıcaklıkları için uygun değildir. Bu nedenle, depodaki suyu 80 dereceye kadar ısıtırken çıkış sadece VLM KS, MEGA ve model A su ısıtıcıları için hesaplanır. Sonuçlar Şekil 1’de gösterilmektedir. 3.

Muhtemelen en önemli endeks – sabit bir akış hızında 40 derecelik su üretme ve şarj etme süresi. Basit bir ifadeyle, tanktaki sıcak suyun sürekli tüketilmesi durumunda ne kadar sürede biteceğini söyler. Böylece 65°C soğutma sıvısı 10°C’den 65°C’ye kadar ısınır ve ardından 40°C su dakikada 12 litre hızla akmaya başlar. Depodaki sıcaklık 55 derecenin altına düştüğünde şarj işlemi yeniden başlatılır.

Üç su ısıtıcısı da benzer sonuçlar vermiştir: H, B ve D numuneleri yukarıda belirtilen koşullar altında sırasıyla 15, 16 ve 17 dakika boyunca 40°C su üretebilmiştir. Ancak diğer üç su ısıtıcısı – örnek A, NIBE VLM KS ve NIBE MEGA – sürekli sıcak su üretme kapasitesine sahiptir! Dakikada 12 litrelik akış hızıyla – ki bu bir duş ve lavaboyu aynı anda çalıştırmak için yeterlidir – bu modellerin sahibinin sıcak suyun bitmesi ve bir sonraki partinin ısınmasını beklemek zorunda kalması konusunda endişelenmesine gerek yoktur. Böyle bir şey olmayacak.

Kayıpların en aza indirilmesi

Veri sayfasından değerlendirilmesi mümkün olmayan, ancak çok önemli olan bir başka özellik de ısı yalıtımının kalitesidir. Piyasadaki tüm modern cihazlar yüksek performanslı ısı yalıtımı kullanır – sonuçta ısıtılan suyun soğutulması para kaybıdır. Ancak, bir deneyde ısı kayıplarını en aza indirmede kimin daha başarılı olduğunu bulmak mümkündür. Ölçümler tankta 65°C su sıcaklığında ve 25°C oda sıcaklığında yapılmıştır şek. 4 .

Lider – en düşük ısı kaybı – VLM KS su ısıtıcısıydı. Artık “yüksek verimli kapalı hücreli poliüretan ısı yalıtımı” ifadesinin sadece bir pazarlama hilesi değil, gerçek bir para tasarrufu olduğunu biliyoruz. Lütfen üreticiler tarafından belirtilen ısı kaybı değerlerinin test sonuçlarıyla Tablo II ve III uyuşup uyuşmadığına dikkat edin. 1 ? Buna ek olarak, ısı kaybı tankta daha yüksek bir sıcaklıkta 80°C ölçülmüştür. Sadece üç numune kabul edilebilir olduğundan, testler bunlar için gerçekleştirilmiştir. Açıkçası, suyun sıcaklığı ile su ısıtıcısının sıcaklığı arasındaki delta ne kadar yüksekse

Başarılı teslimat

Türkiye toplam kara alanının %1 9’unu kaplamaktadır. Bu çok para demek. Ne diyebilirim ki, Kaliningrad ile Vladivostok arasındaki mesafenin 7 bin kilometreden fazla olduğu haritaya bakmak yeterli. Böylesine geniş bir alanda, bir ürünü hem dış hem de iç özellikleriyle tüketiciye ulaştırma rolü her zamankinden daha önemlidir. Bu da büyük ölçüde ambalaj kalitesinden kaynaklanıyor. Gerçekleştirilen testlerin bir parçası olarak, denetçiler su ısıtıcılarının ambalajlarını karakterize etmiştir. A numunesi en zayıf ambalaja ve dolayısıyla en yüksek hasar riskine sahip olan numuneydi.VLM KS en iyi ambalaja sahiptir – bir yandan yeterince sağlamdır ve diğer yandan sökülmesi kolaydır.

Kalitenin ayrılmaz parçası

Nereden bakarsanız bakın, endirekt su ısıtıcısı değerlendirilmesi zor bir cihazdır. Neredeyse her özelliğe “eğer”, “koşul altında” ve “verilen parametrelerle” kelimeleri eşlik etmektedir. Bununla birlikte, araştırmanın sonuçlarını özetlemek için bazı özet sonuçlara ulaşmak istiyoruz. Bu amaçla, testlerden elde edilen tüm parametreleri 6 puanlık bir ölçekle değerlendirdik teste dahil olan numune sayısına göre . En kötü performans gösteren örnek için 1 puan, en iyisi için 6 puan ve diğerleri en iyi ile en kötü arasında nerede olduklarına bağlı olarak. İstisna: Dijital olmayan birkaç parametre. Her şeyden önce, tankın malzemesidir.

İki farklı şekilde sunulmuş ve puanlar buna göre verilmiştir: 2 – paslanmaz çelik; 1 – emaye çelik. İkinci olarak, bobinin malzemesi, ayrıca iki seçenek vardır: tarak bakır – 2 puan, çelik – 1 puan. Son olarak, akış modunda çalışabilme özelliği. Bu göstergenin en önemli göstergelerden biri olduğunu düşündüğümüz için, akışkan ısıtıcı olarak çalışabilme özelliği gösteren modellere 6 puan, sıcak su üretimi için sınırlı bir süreye sahip olan modellere 1 puan verilmiştir.

Elbette, dikkate alınan parametrelerin bazıları daha önemli, bazıları daha az önemlidir. Test edilen numunelerin tüm özellikleri aşağıdaki tabloda özetlenmiştir. Herkes kendi projesi için en önemli faktörleri seçebilir ve kendi derecelendirmesini oluşturabilir. Beyan edilen ve ölçülen tüm özelliklere ilişkin akıllı değerlendirmemiz nihai grafikte gösterilmektedir şek. 5 .

Reklamlarda sık sık “kalbinizle seçin” ifadesini duyabilirsiniz, ancak biz su ısıtıcısını kafanızla seçmeniz gerektiğine inanıyoruz. Şimdi sende.

TABLO 1. DOLAYLI SU ISITICI TEST SONUÇLARI