Проточний водонагрівач від генератора чи станції: скільки кВт

Однофазний проточний бере 3,5–5,7 кВт і дає 2–3 л/хв теплої води, душовий трифазний 18–27 кВт. Ми звели паспорти чотирьох серій і профілі навантаження з регламенту ЄС, щоб показати, чому станція не потягне жоден із них, а генератор лише малий кухонний.

СпоживанняОновлено 1 листопада 202611 хв читання

Коротка відповідь

Зарядна станція не потягне жоден проточний водонагрівач. Найменший у наших паспортах бере 3,5 кВт, а тривала потужність побутових станцій 300–3000 Вт. Генератор потягне лише малий однофазний прилад під мийку, на 3,5–5,7 кВт, і то машина потрібна на 4,2–7,4 кВт.

Для душу проточний водонагрівач бере 18–27 кВт і живиться від трьох фаз 400 В. Під нього потрібен трифазний генератор на 22–35 кВт. Сам душ при цьому коштує небагато енергії: 10 хвилин під струменем 8 л/хв беруть близько 2,7 кВт·год (розрахунок редакції). Проблема не в кіловат-годинах, а в кіловатах.

Що таке проточний водонагрівач і чому він такий потужний

Проточний водонагрівач це прилад без бака. Він гріє воду лише тоді, коли вона тече крізь нього. Відкрили кран, прилад увімкнувся. Закрили, вимкнувся. Усередині 0,2–0,4 л води: так пишуть CLAGE для MBH і Stiebel Eltron для DHB-E.

Звідси його головна властивість. Бойлер гріє 80 л годинами на ТЕНі 1,5–2 кВт. Проточний мусить нагріти воду за ті кілька секунд, поки вона проходить крізь нього. Тому він бере в десять разів більшу потужність.

Приріст температури це різниця між холодною водою на вході і теплою на виході. У паспортах його пишуть у кельвінах: 25 K означає нагрів на 25 °C, наприклад з 15 до 40 °C, як пояснює інструкція CLAGE. Кожне число «л/хв» у паспорті має сенс лише разом з приростом. Той самий прилад дає вдвічі менше води, якщо гріти її вдвічі сильніше.

Зв'язок простий:

л/хв = кВт × 14,3 / приріст (K)

Множник 14,3 це 60 секунд, поділені на теплоємність води 4,186 кДж на кілограм на градус. Формула збігається з паспортами: CLAGE MBH 3 при 25 K дає 2,0 л/хв, Stiebel DHB-E 27 при 28 K 13,8 л/хв, Thermex 21000 при 25 K 11,8 л/хв проти 12,0 за формулою. Отже, майже вся електрика йде у воду, і ККД можна брати 0,98–1,0.

Трифазне живлення це три фазні проводи по 230 В відносно нуля, між собою 400 В. Однофазний ввід має один фазний провід на 230 В. Душовий проточний на 18 кВт ділить навантаження між трьома фазами, тож на кожну припадає близько 26 А.

Паспорти чотирьох серій

Це не рейтинг і не рекомендація. Це те, що виробники самі пишуть у технічних даних.

З таблиці видно три речі.

Між «кухонним» і «душовим» прірва. Однофазні прилади CLAGE закінчуються на 5,7 кВт. Трифазні Stiebel починаються з 11 кВт. Однофазного приладу на душ у цих паспортах немає.

Потужність залежить від напруги. Stiebel пише для DHB-E 18 окремі числа: 16,2 кВт при 380 В, 18 кВт при 400 В і 19,4 кВт при 415 В. Опір спіралі сталий, тож нижча напруга дає меншу потужність і менше теплої води.

Прилад вмикається не від будь-якої витрати. Stiebel DHB-E вмикається від витрати понад 2,5 л/хв. CLAGE MBH 3 від 1,3 л/хв, MBH 7 від 2,4 л/хв. Тонкий струмінь проточний не гріє зовсім.

Скільки кВт·год іде на один душ

Енергія на душ залежить від трьох чисел: витрати, часу і приросту температури.

кВт·год = літри × приріст (K) × 1,163 / 1000 / 0,98

Множник 1,163 Вт·год гріє один літр на один градус. Ділення на 0,98 враховує ККД, як у паспорті Thermex.

Регламент ЄС 814/2013 дає число того самого порядку. Він описує добові профілі споживання гарячої води. У профілі M найбільший відбір 1,4 кВт·год при витраті 6 л/хв і 40 °C. За нашою формулою це близько 40 л води, нагрітої на 30 K, тобто 6–7 хвилин під струменем 6 л/хв.

Звідки думка, що проточний економний. Вона правдива, але лише щодо енергії. Проточний не тримає бак гарячим, тому не втрачає 1,2–1,6 кВт·год на добу, як бойлер на 80 л. Це число ми розбирали в статті про споживання бойлера. Але з цього роблять хибний висновок: «бере мало, отже потягне і резервне джерело». Резервне джерело обмежує саме потужність. Душ на 2,7 кВт·год вміщується в мале джерело за енергією, але вимагає 15–19 кВт протягом усіх 10 хвилин.

Що показує картка CLAGE. У продуктовій картці всі чотири MBH заявлені під профіль XXS. За таблицею 1 додатка III регламенту 814/2013 це 20 відборів по 0,105 кВт·год при 2 л/хв, разом 2,1 кВт·год на добу. Відбору розміром з душ у цьому профілі немає. Менший за нього лише профіль 3XS: 23 відбори по 0,015 кВт·год, разом 0,345 кВт·год. Отже, сам виробник випробовує ці прилади як кухонні, а не душові. Річне споживання в картці 477–480 кВт·год, клас A.

Чи потягне зарядна станція

Ні, жодного приладу з таблиці. Найменший проточний бере 3,5 кВт, а тривала потужність станцій, як ми писали в статті про ємність і потужність станції, лежить у межах 300–3000 Вт. Пускового струму в нагрівача немає, тож пікова потужність станції не допоможе. Прилад бере свої кіловати весь час, поки тече вода, і інвертор вимкнеться за перевантаженням.

Ємність теж не рятує. Станція на 2048 Вт·год з 90 % глибини розряду і ККД інвертора 0,88 віддає на розетку близько 1,62 кВт·год. Душ 8 л/хв на 28 K бере 2,66 кВт·год за 10 хвилин. Навіть якби інвертор тягнув 16 кВт, станції вистачило б на 6 хвилин.

Чи потягне генератор

Генератор під нагрівач рахують просто. Пускового струму в ТЕНа немає, коефіцієнт пуску 1,0. Отже, потрібен номінал приладу, помножений на запас 1,2–1,3, за правилом із розрахунку потужності генератора.

Однофазний генератор не підходить для трифазного приладу взагалі. Душовий проточний підключають трьома фазами, і на однофазній машині він не працює.

Трифазний генератор має віддавати весь номінал. Трифазний проточний навантажує фази рівно, тож перекіс тут не заважає. Але номінал машини має покрити всі 18–27 кВт плюс запас. Для порівняння: будинку зі свердловинним насосом, за нашим розрахунком, вистачає генератора на 4–6 кВт. І навпаки: однофазний кухонний проточний на трифазній машині сяде на одну фазу. Трифазний генератор на 6 кВт дає в одну фазу близько 2 кВт, як ми пояснювали в розрахунку потужності.

Двофазний CLAGE MBH 7 бере 16,3 А між двома фазами 400 В, тож і йому потрібна трифазна машина.

Для кухонного приладу числа скромніші. CLAGE MBH 6 на 5,7 кВт за 5 хвилин миття посуду бере 0,48 кВт·год. Від бензинового генератора на 7 кВт це 0,22 л палива за формулою сайту, близько 13 грн. З мережі ті самі 5 хвилин коштують 2 грн.

Що робити замість проточного під час відключень

Бойлер, нагрітий заздалегідь. Він гріє воду з мережі, поки світло є, а без світла 80 л холонуть лише на 13–17 °C за добу. Це найдешевша гаряча вода в графіку відключень.

Вода спершу, тепла потім. Без насоса проточному нема чого гріти: Stiebel не вмикається нижче 2,5 л/хв, Thermex вимагає тиску не менше 0,1 МПа. У будинку з насосною станцією спершу треба дати живлення насосу. Як це рахувати, пояснено в статті про воду і насос без світла.

Де ця відповідь перестає працювати

Інша напруга генератора. Потужність ТЕНа падає разом з напругою: DHB-E 18 бере 16,2 кВт при 380 В. Генератор із заниженою напругою дасть менше теплої води. Розрахунок самого генератора за номіналом приладу від цього не змінюється.

Підігріта вода на вході. Якщо на проточний подають воду з бойлера чи сонячного колектора, приріст менший і потужність менша. Stiebel допускає воду на вході до 60 °C, CLAGE MBH лише до 20 °C.

Станції понад 3000 Вт і гібридні інвертори з батареєю. Ми рахували побутові станції з діапазону сайту. Систему на кілька десятків кіловат з трифазним інвертором треба перевіряти за її власним паспортом.

Моделі поза таблицею. Ми звели чотири серії. Для свого приладу візьміть кВт, струм і запобіжник з таблички на корпусі. Формула для л/хв і кВт·год працює для будь-якого проточного з ТЕНом.