Ciepła woda użytkowa – jaki wybrać system przygotowania ciepłej wody?

Zwykle ogrzewanie i woda ciepła generowane są przez ten sam sprzęt, kocioł. Jednak w przypadku ciepłej wody możliwości jest znacznie więcej. Tak samo, mimo iż ogrzewanie wody i domu odbywa się przez jeden kocioł, to są to dwa różne systemy. Zanim jednak dokonasz wyboru i zakupu, warto zapoznać się z każdym z dostępnych na rynku.

Ciepła woda może być gromadzona w tak zwanym zasobniku przez system lub zacząć płynąć w momencie odkręcenia kranu. Można także ją podgrzewać za pomocą specjalnych pomp ciepła. Zasobnikowy wariant jest w pełni dostępny dla każdego, gdyż w tym przypadku źródło ciepła może być dowolne, np. podgrzewacz gazowy, pompa ciepła, czy kolektory słoneczne.

Pompa ciepła do wody użytkowej

Pompy powietrzne do ciepłej wody użytkowej są najbardziej energooszczędne. Sposób działania takiego urządzenia jest prosty i nie zawsze wymaga od montażu kotła, czy też piecyka. Do ogrzania wody w tym przypadku wykorzystuje się ciepłe powietrze, znajdujące się w pomieszczeniach, obniżając tym samym wilgoć oraz temperaturę. Tego typu rozwiązanie stosuje się jednak częściej jako tak zwany wspomagacz. W momencie, gdy temperatura na wyświetlaczu piecyka spadnie poniżej wcześniej ustalonej wartości, to pompa ją wyreguluje i podniesie. Sprzęt może pracować bez piecyka lub kotła tylko w przypadku, gdy mamy małe mieszkanie lub apartament. 

Ciepła woda bez piecyka

Jest to program polegający na wymianie piecyków łazienkowych na centralną instalację. Ciepła woda popierana jest w tym przypadku z miejskiej sieci i dostarczana o stałej temperaturze z zewnątrz do wewnętrznej instalacji. Następnie trafia do łazienki oraz kuchni.

Sposoby przygotowania C.W.U. – z zasobnikiem

Woda, która znajduje się w zasobniku, podgrzewana jest przez wężownice, płaszcz wodny i grzałkę elektryczną. Stąd wniosek, że nie tylko można używać dowolnego źródła ciepła, ale także kilku z nich. Takie połączenie to najczęściej dowolny kocioł i kolektory słoneczne albo kocioł na konkretne paliwo oraz grzałka elektryczna, używana poza sezonem grzewczym.

Zaletą systemu mającego zasobnik jest fakt, że można go rozbudować. Można przecież zakupić zbiornik z dwoma wężownicami i używać jednej, a za jakiś czas podłączyć do niego np. kolektory. Dodatkowo podgrzaną wodę da się magazynować i w razie usterki można ją wykorzystać w takiej ilość, jaka jest nam potrzebna.

Minusem jest rozmiar zbiornika, który im większy, tym droższy w zakupie. Będzie jednak magazynował on większą ilość wody.  Z pomocą zapasowej wody można napełnić wannę, wziąć prysznic, czy zrobić pranie. Pojemność zbiornika potrafi być różna – od 5 do nawet 500 l. Jednak w przepisach widnieje wzmianka, że każda osoba mieszkająca w bloku, musi mieć zbiornik o minimalnej wielkości 50 l. Jednak taka pojemność jest wystarczająca w przypadku kotła na węgiel lub drewno.

Instalacja centralna czy indywidualne podgrzewacze?

W domach najczęściej montuje się instalacje centralnego przygotowania ciepłej wody. Podpięte są one bezpośrednio oddzielną rurą do punktów czerpania. Dzięki takiemu rozwiązaniu źródło ciepła może być zlokalizowane w dowolnym miejscu, zapewniając w ten sposób np. odprowadzenie spalin do komina.

Jednak przy dużych odległościach pomiędzy źródłem ciepła a punktem czerpania, trzeba poczekać, aż w określonym miejscu zacznie płynąć ciepła woda. Problem ten rozwiązuje dostawienie obiegu cyrkulacyjnego, ale zwiększa on tzw. straty postojowe instalacji. W takim przypadku można zastanowić się nad montażem podgrzewaczy miejscowych, które będą podgrzewać znajdującą się już w rurach wodę do czasu napłynięcia ciepłej wody z centralnego źródła.

Podgrzewanie przepływowe czy pojemnościowe?

Wyróżnia się dwa warianty sprzętów do podgrzewania wody. Wariant, który powinniśmy wybrać zależny jest od rodzaju źródła ciepła oraz wymaganej wydajności. Przygotowanie ciepłej wody użytkowej może odbywać się w sposób przepływowy lub pojemnościowy.

Za pomocą systemu przepływowego, woda jest podgrzewana na bieżąco. Jednak urządzenie grzewcze w tym wypadku musi mieć odpowiednią moc.

Przy podgrzewaniu pojemnościowym proces podgrzewania wody jest podobny np. do tego z czajnika, gdzie musimy posiadać zbiornik, w którym znajduje się woda. Jest ona co chwile podgrzewana. Oba rozwiązania mają różne właściwości.

System przepływowy umożliwia czerpanie ciepłej wody przez dowolnie długi czas, ale przy ograniczonym przepływie i temperaturze, za pomocą wcześniej ustalonych parametrów przy użyciu wyświetlacza znajdującego się na obudowie kotła.

Natomiast podczas podgrzewania pojemnościowego do dyspozycji jest ograniczona pojemność zbiornika, a po wykorzystaniu ciepłej wody trzeba ją ponownie podgrzać. Urządzenia przepływowe to gazowe kotły dwufunkcyjne i podgrzewacze gazowe, bądź elektryczne, w których palnik gazowy lub grzałka elektryczna, załączą się automatycznie po otwarciu zaworu czerpalnego baterii.

Jakie pełnią funkcje?

Pełnią one dwie funkcje. Mianowicie mogą służyć jako jeden punkt czerpania ciepłej wody lub pracować jako urządzenie wieloczerpalne.

Jeśli do podgrzewacza będzie podpiętych więcej urządzeń, to trzeba zainstalować sprzęt, który będzie miał moc w przedziale  24-28 kW. Zapewni to komfortowy, jednoczesny pobór ciepłej wody np. z dwóch baterii i szybkie napełnienie wanny. Jednak podgrzewacze przepływowe mają zmienny strumień wody podczas korzystania z kilku punktów czerpania jednocześnie. Trzeba także dłużej poczekać na ciepłą wodę, gdyż podgrzewacz często znajduje się w większej odległości od baterii. Urządzenia pojemnościowe występują w dwóch wersjach – jako jedno lub wieloczerpalne źródła ciepła. Są one zintegrowane ze zbiornikiem lub instalowane niezależnie i wtedy pełnią funkcje zasobnika.

Podgrzewacze pojemnościowe zawierają w swojej budowie grzałkę. Zasobniki i podgrzewacze funkcjonują w trybie cyklicznym, ładowania, magazynowania oraz poboru ciepłej wody. Czas w którym sprzęt ładowany jest do pełna, zależy od mocy grzewczej zasilania. Z kilku źródeł ciepła mogą być zasilane także tego typu podgrzewacze, wykorzystując do tego celu umieszczone w zbiorniku wężownice, które najczęściej podpina się do np. instalacji solarnej, kotła węglowego czy kominka z płaszczem wodnym. Jednak podczas magazynowania wody musimy liczyć się ze stratami temepraturowymi. Przyjmuje się, że w przeciągu 24 h uchodzi około 1 kWh energii na każde 100 litrów jego pojemności.

Jak dobrać moc podgrzewacza?

Moc, jaka musi być użyta do uzyskania optymalnej dla Ciebie temperatury wody, zależna jest od sposobu podgrzewania oraz ilości, jaka ma trafić do kotła. W każdym przypadku konieczne będzie określenie ilości potrzebnej energii cieplnej, przy założonych parametrach użytkowania instalacji c.w.u.

Moc powinna zostać określona w momencie, gdy mamy do czynienia z podgrzewaniem przepływowym. Korzystanie z takiej wody powinno być jak najbardziej komfortowe. Do obliczeń przyjmuje się jako wartość początkową temperaturę zimnej wody, która potrzebna jest do zasilenia całej instalacji. Bardzo często jest to 10 stopni, a jej przyrost po podgrzaniu nie jest większy niż o 30,40 stopni oraz minimalne przepływy dla baterii czerpalnych odpowiednio: umywalkowej – 2 litry/min, zlewozmywakowej – 4 lirów/min, prysznicowej – 6 litrów/ min.

Po dokonaniu odpowiednich przeliczeń, uzyskany wynik tzw. wskaźnik mocy wynoszący 2,1kW/litr, przy podgrzewaniu przepływowym podgrzewacz, powinien mieć moc efektywności wynoszącą przynajmniej 12 kW. Da to gwarancję, że korzystanie z prysznica będzie w miarę przyjemne.

Natomiast w przypadku sprzętów pojemnościowych moc grzewcza nie jest tak ważna i może być ona nieco niższa, gdyż ma wpływ jedynie na czas podgrzewania między kolejnym poborem wody, np. po umyciu rąk lub napełnieniu wanny. Przyjmijmy, że moc grzewcza wynosi 2 kWm, a nagrzewać będziemy wodę z 10 do 40 stopni. Zatem nagrzanie bojlera elektrycznego zajmie około 2 godziny, a dostępność wody, jaką uzyskamy to 30 litrów. Jednak w praktyce zasobniki bardzo często ładuje się do temperatury ok. 60 stopni, ponieważ można zmieszać ją z zimną wodą, przez co uzyskamy większą jej ilość.

Wymienniki

Zasobnik nie jest tym samym co wymiennik, czy też podgrzewacz z zintegrowanym wymiennikiem, za pomocą których można przygotować ciepłą wodę w momencie, kiedy jej potrzeba. Woda za jego pomocą po podgrzaniu jest dostarczana do danych punktów poboru.

Dzięki temu nie zachodzi taka potrzeba na instalację zbiornika. Podział wymienników ciepła zależy od parametrów, jakie powinny się wyróżniać w przypadku danego modelu tak, aby spełniał wymogi. Urządzenia te można pogrupować między innymi pod względem:

1. Metody działania w  przypadku przeponowych wymienników ciepła, wymienników ciepła o bezpośrednim działaniu i z wypełnieniem.
2. Budowy np. płaszczowo-rurowe, spiralne, płytowe, lamelowe i pojemnościowe.
3. Czynników na wymienniki ciepła.
4. Wymienniki ciepła mogą również różnić się od siebie konstrukcją.

Najczęściej są one zbudowane z płyt bądź rur, które wykonane są z tworzywa sztucznego. Materiał ten bardzo dobrze przewodzi ciepło. Często wymienniki te posiadają dodatkowo ożebrowanie. Wymienniki ciepła pracują w różnego typu warunkach. Dlatego nalezy pamiętać o regularnym ich czyszczeniu.

Najczęściej do tego celu stosuje się specjalny agregat. Zakres prac, jakie należy wykonać, zależny jest od rodzaju wymiennika ciepła. W przypadku kupna mieszkania w bloku, warto zorientować się, za pomocą jakiego systemu ogrzewane będzie mieszkanie oraz woda. Natomiast w przypadku domu sami musimy zastanowić się na system, a następnie go zaprojektować lub całą pracę zlecić architektowi.