Съвременни модели бойлери

Част 2. Влияние на въздухоразпределителните и въздухосъбирателните устройства върху въздухообмена.

Добре известно е, че подаването на пресен въздух в дадено помещение и отвеждането на отработения се осъществява посредством различни като конструкция въздухоразпределителните и въздухосъбирателните устройства. Също толкова добре се знае, че те се изпълняват както във вид на отвори, така и като различни видове решетки - стенни, таванни, подови и дифузори. Тъй като тези устройства са краен елемент на системите за вентилация и климатизация, те оказват пряко въздействие върху организацията на въздухообмена в обслужваното помещение и съответно върху поддържането на благоприятен микроклимат в помещението.

За да се осигурят зададените параметри на въздушната среда в обслужваното помещение, от значение са и спецификите на въздухоразпределителните устройства, както и мястото им на монтаж и формата на помещението. Сред основните изисквания към тях са постигане на необходимата степен на смесване на нагнетявания въздух и намиращия се в помещението, поддържане на ниско аеродинамично съпротивление, възможност за регулиране на параметрите на нагнетяваната струя и др.

Кога скоростта на въздуха е оптимална?
Усещането за комфорт и добра вентилация е пряко свързано със скоростта на подаване на въздуха в помещението. Скоростта оказва пряко въздействие върху подвижността на въздуха и градиента на температурата във вентилируемата зона. Известно е, че ниската скорост на подаване на пресен въздух води до недостатъчно добро вентилиране, а прекалено високата - създава усещане за течение и предизвиква дискомфорт.
В повечето продуктови каталози за определяне на подходящата скорост на подавания въздух се използва разстоянието от устройството до точката, в която скоростта на струята е намаляла до 0.2 m/s. Както вече бе подчертано, едно от основните изисквания е подаваният в помещенията въздух да не е с много висока скорост, въпреки че реално до хората в помещението достига струя със скорост, равна на около 70 процента от скоростта на подавания в помещението въздух. При устройствата за стенен монтаж най-добри показатели се получават, когато разстоянието от устройството до точката, в която скоростта на струята е намаляла до 0.2 m/s, е равно на дължината на помещението или се движи в границите то 70 до 100% от нея.

Електрически проточни бойлери
За разлика от обемните бойлери, проточните загряват водата в реално време на самото място, откъдето ще се използва. Моделите от този тип най-често са с компактни габарити, и съответно с по-къси тръбопроводи, което намалява топлинните загуби. Този факт допринася за 20 до 30% понижение на разходите за електроенергия. Както е известно, при активиране на уреда студената вода преминава по тръбата и се затопля чрез газов или електрически нагревателен елемент. Количеството топла вода, което може да осигури проточен бойлер от среден клас, е между 7 и 15 литра в минута.

Проточни бойлери с отворен или затворен резервоар
Подтип от фамилията проточни бойлери са моделите с отворен резервоар, познати още като бойлери със свободно изтичане. При тях водосъдържателят не е под налягане. Използването им изисква инсталацията на специална смесителна батерия, която обикновено се предлага в комплект с бойлера. От типа проточни бойлери със свободно изтичане са и нагревателните глави, които се навиват на душа, както и монтираните над мивката “юнги”.
За разлика от тях, проточните бойлери с резервоар под налягане работят с нормални смесителни или термостатични батерии. Най-общо са два типа - с хидравлично и с електронно регулиране. В зависимост от потребявания дебит, хидравличните водонагреватели включват допълнителни степени на нагревателя.
От своя страна, проточните водонагреватели с електронно регулиране дават възможност на потребителя сам да зададе дебита на водата, която ще се топли. При по-сложните модели от този тип количеството постъпваща студена вода се регулира в зависимост от желаната крайна температура.
Във възможностите на проточните бойлери е да работят не само като “решение на парче” за мивката в кухнята, но и да снабдяват с топла вода цяло жилище. Става дума за високотехнологични и надеждни уреди, с мощност 24 - 27 kW. За тях обаче е нужна трифазна електрическа инсталация, повече средства за монтажа на съоръжението и по-високи разходи по експлоатацията му.

Проточни газови бойлери
Специфика на газовите проточни бойлери е производството на гореща вода с по-висок дебит в сравнение с електрическите. Отделните модели предлагат средно от 5 до 10 л/мин. От този показател зависи и мощността им. Друга важна техническа характеристика на различните модели газови проточни бойлери е т.н. “температурна разлика между студената и топлата вода”. Най-често тя е 25 °С. Предлагат се и варианти на проточни газови бойлери, работещи с природен газ и с пропан-бутан. Съществени елементи за сигурната и безопасна работа на този тип бойлери са терморегулаторите, вградената защита от изтичане на газ и системата за пиезоелектрическо запалване.

Бойлери с топлообменник
Ако в жилището е инсталирано локално парно или друга инсталация със затворен контур, е възможно да се прибави още една екстра към индивидуално управлявания микроклимат. Например бойлер с топлообменник или т.нар. серпентина. Така освен в радиаторите, водата от локалното парно ще преминава и през серпентината, подгрявайки индиректно водата във водосъдържателя. Ползата е двойна. Когато котелът работи и топли помещенията, се произвежда и ежедневната топла вода за кухнята или банята. В случай че необходимата гореща вода непредвидимо надхвърли критичния оптимум, бойлерите със серпантина лесно преминават към втори работен режим. Включва се вграденият електрически нагревател, който дозатопля водата до необходимата температура. Но в случай че никога или много рядко се стига до там, бойлерът с топлообменник е икономична, ефективна и надеждна водонагревателна система. Така е обаче само през зимата. Макар и идейно решение за студените месеци, бойлерът със серпантина не е оптимално решение през лятото.
За летните месеци подходящо техническо решение са:
бойлерите със слънчеви колектори
Бойлерите, свързани със слънчеви колектори, осигуряват гореща вода при доста по-икономични условия в сравнение с електрическите. Така например водата в 80-литров електрически бойлер, с мощност 2 kW, може да се загрее от 12 до 70 °С за около 2 часа и 40 мин. Необходимата електрическа енергия за това е 5.4 kW/h. Според специалисти водата в същия този бойлер може да се затопли със слънчев колектор, малко по-бавно (за период от 6 - 7 часа), но затова пък след първоначалната инвестиция почти безплатно.
Известно е, че при климатичните условия в нашата страна, 1 кв.м колекторна площ може да усвои от 500 до 850 kW/h слънчева енергия годишно.
Повечето бойлери със слънчеви колектори са съставени от два основни компонента - самият бойлер и слънчев панел. Разбира се, тази популярна схема може да има и по-сложни вариации. Например, т.нар. пасивни или активни конструкции, директни (отворени) или индиректни (затворени) модели.
Пасивните системи работят без помпи и механизъм за контрол. Това ги прави по-надеждни, по-здрави, лесни за поддръжка и по-дълготрайни. Логично, те са и по-евтини в сравнение с
Активните слънчеви системи, използващи помпи за придвижване на загретия флуид от колектора към водния резервоар. Този и предходният тип често изискват и резервни ел. нагреватели. В редица приложения слънчевите системи се използват за предварително затопляне на водата, преди включване на нагревателно устройство.
При директния слънчев бойлер водата циркулира през колекторите. При понижение в температурите възниква опасност от замръзване.
Индиректната система затопля водата непряко, тъй като в колекторите циркулира антифриз. По тази причина няма опасност от замръзване в студените дни.

Термопомпени бойлери
За разлика от обикновените бойлери, термопомпените използват доста по-различен принцип на работа. Вместо директно да генерират чрез нагреватели топлина, тези бойлери ползват електроенергията, за да пренасят топлина от едно към друго място. С други думи, за да подгреят водата, термопомпените бойлери затоплят течността, извличайки топлината от въздуха и съответно охлаждат помещението, в което са монтирани.
Резултатът е топла вода с температура около 55 °С. На пазара се предлагат и модели термопомпени бойлери, комбинирани с електрически нагревател, който донагрява водата до 65 °С. За да работят пълноценно, термопомпените бойлери изискват поне 30 куб. м. въздушно пространство около водния нагревател. Могат да черпят въздух и отвън, посредством въздуховод. За да са максимално ефективни, е добре да бъдат монтирани в пространства, разполагащи с излишна топлина. Например котелни помещения, мазета и т.н. Температурата на околния въздух трябва да е от 6 до максимум 35 °С.
Високата първоначална цена на този тип бойлери е основният им недостатък. Някои модели биха могли да работят съвместно със слънчеви колектори. Тази мощна екокомбинация, обмислена и проектирана добре, би могла да спести до 75% от разходите за производство на топла вода в едно домакинство.

Критерии за избор на бойлер
Един от определящите технически параметри при избора на бойлер е неговият обем. Базисно, нуждите на един човек за денонощие са средно 100 литра вода с температура 55 °С. Логично е, че времето, необходимо за затопляне на водата до тази температура, зависи от мощността на уреда.
За осигуряване на по-дълга и безпроблемна работа на самия бойлер е необходимо да се обърне внимание на предвидената антикорозионна защита за вътрешността на водосъдържателя. Тя се осигурява от магнезиев анод, който гарантира не само целостта на съда за по-дълго време, но и качеството на водата в него. Често е предвиден и аноден тестер, който диагностицира състоянието на анода и необходимостта от подмяна. По-големият аноден протектор осигурява и по-дългосрочна защита на водосъдържателя. Почти всички съвременни модели бойлери вече се произвеждат с вградена анодна защита.
Друг важен фактор за дългосрочна експлоатация на бойлера е покритието на водосъдържателя. Стъклокерамиката е сред най-съвременните технологии за покритие на водосъдържателя. Базирана е върху прецизно нанесен по повърхността му стъклокерамичен прах. Взаимствано от космическите технологии, стъклокерамичното покритие предпазва от корозия и значително удължава живота на бойлера. Водата в него практически се намира в стъклен съд. Антикорозионна роля изпълнява и емайловото покритие, което обаче отстъпва по издръжливост на високи температури пред неръждаемата стомана. Освен че е устойчива на удар и деформация, неръждаемата стомана не събира отлагания от котлен камък и не се нуждае от анодна защита. По правило, водосъдържателите с покритие от неръждаема стомана имат и по-дълга гаранция.
Важна характеристика на бойлерите е използваната изолация на уреда. Информация за нея би могла да се намери в паспорта на уреда. Моделите, които осигуряват високоефективна топлоизолация, използват т.нар. директно екструдиран полиуретан. Този метод гарантира минимални загуби и икономична работа на уреда.