Ciepła woda użytkowa (c.w.u.), która wypływa z baterii wannowej, prysznicowej czy z kranu w umywalce to coś, bez czego nie potrafimy się obejść. Jej brak oznacza natychmiastowy dyskomfort dla wszystkich domowników. W jaki sposób c.w.u. jest dostarczana i jak podgrzewa się wodę? Poznaj kilka różnych możliwości.
Z tekstu dowiesz się:
- jak wygląda przygotowanie c.w.u. przed podgrzew przepływowy,
- jak działa instalacja c.w.u. z pojemnościowym podgrzewaczem,
- czym jest zasobnik c.w.u. ładowany warstwowo.
Instalacja c.w.u. z podgrzewem przepływowym
Za dostarczenie wody do punktu poboru odpowiada ciśnienie obecne w sieci wodociągowej lub wytworzone przez indywidualny zestaw hydroforowy. W przypadku przepływowego podgrzewu c.w.u. woda uprzednio przepływa przez wymiennik ciepła zabudowany w urządzeniu grzewczym. Nie podlega żadnemu magazynowaniu – jest podgrzewana wyłącznie wtedy, gdy następuje jej pobór. Ma to miejsce każdorazowo po otwarciu kranu, gdy urządzenie (poprzez wbudowany czujnik przepływu) wykryje żądanie poboru ciepłej wody.
Taki podgrzew umożliwiają wyłącznie urządzenia, które w krótkim czasie są w stanie wygenerować dużą moc grzewczą – tylko wtedy jest możliwe zapewnienie wystarczającej wydajności. Są to:
- przepływowe podgrzewacze gazowe lub elektryczne realizujące wyłącznie funkcję c.w.u.,
- dwufunkcyjne kotły gazowe, które służą zarówno do podgrzewania wody, jak i ogrzewania domu.
W przypadku tych drugich urządzeń funkcja c.w.u. zawsze ma priorytet i w momencie odkręcenia kranu z ciepłą wodą kocioł automatycznie przestawia się z funkcji centralnego ogrzewania na produkcję c.w.u.
Podgrzewacze gazowe najczęściej cechują się mocą wynoszącą ok. 19 kW, ponieważ taka wartość umożliwia wydatek ciepłej wody na poziomie 11 l/min, przy ΔT (różnicy temperatury między wodą w wodociągu a wodą podgrzewaną) wynoszącej 25 kelwinów. Jest to ilość pozwalająca na korzystanie z dwóch punktów o niewielkim poborze lub z jednego punktu kąpielowego, np. z wanny lub prysznica. Dwufunkcyjne kotły gazowe mają zwykle wyższą moc, rzędu 24-30 kW, co pozwala na zapewnienie jeszcze większego komfortu c.w.u.
Przepływowe podgrzewanie wody sprawdza się wszędzie tam, gdzie występują niewielkie odległości między miejscem instalacji urządzenia a lokalizacją punktów czerpalnych. W tym przypadku nie jest możliwe wpięcie się w instalację cyrkulacji c.w.u. To sprawia, że większe odległości powodują dyskomfort w postaci stosunkowo długiego oczekiwania na ciepłą wodę. Z tego powodu urządzenia przepływowe są najczęściej stosowane:
- w lokalach budynków wielorodzinnych,
- niewielkich domach z jedną łazienką,
- w domkach letniskowych, w których z powodu tylko okresowej obecności mieszkańców, magazynowanie wody nie jest ekonomiczne.
Instalacja c.w.u. z pojemnościowym podgrzewaczem ciepłem wody użytkowej
Inną strategią realizacji funkcji c.w.u. jest zastosowanie pojemnościowego zasobnika (podgrzewacza) wyposażonego w wewnętrzną wężownicę lub płaszcz grzewczy, który stanowi jego wymiennik ciepła. W zależności od potrzeb zbiorniki mogą mieć różną pojemność – od kilkudziesięciu do kilkuset litrów. W takim układzie zasobnik może być:
- oddzielnym, wolnostojącym elementem połączonym z urządzeniem grzewczym wspólną instalacją,
- zabudowany w ramach jednego, kompaktowego produktu.
Gama urządzeń grzewczych współpracujących z pojemnościowymi zasobnikami c.w.u. jest bardzo szeroka i obejmuje:
- kotły stałopalne,
- kotły olejowe,
- kotły gazowe,
- pompy ciepła.
W tym ostatnim przypadku można wyróżnić zarówno pompy ciepła dedykowane wyłącznie do realizacji funkcji c.w.u. – pompy ciepła c.w.u. – jak i urządzenia realizujące ponadto funkcję centralnego ogrzewania. Takie rozwiązania znajdziesz m.in. w ofercie Saunier Duval.
Zasobnik umożliwia podłączenie instalacji cyrkulacji c.w.u., dzięki której wypływ ciepłej wody z kranu pojawia się tuż po jego otwarciu – bez niepotrzebnego oczekiwania i zużywania zimnej wody. Regulując pojemność zbiornika, można dopasować zestaw do różnego, nawet bardzo wysokiego, zapotrzebowania na ciepłą wodę, wynikającego np. z obecności deszczownicy lub kilku kąpielowych punktów poboru.
Wśród korzyści należy również wskazać większą niż w przypadku wymienników płytowych odporność na zakamienienie (związkami węglanów wapnia i magnezu) oraz możliwość efektywnego zarządzania czasem podgrzewu c.w.u. Dzięki temu proces ten można przeprowadzać np. w wybranych okresach większej efektowności energetycznej powietrznych pomp ciepła:
- w trakcie dnia, gdy temperatury powietrza są wyższe,
- w czasie niższych cen energii elektrycznej przy korzystaniu np. z taryfy G12,
- w trakcie nadprodukcji energii przez domową instalację fotowoltaiczną.
W tym przypadku urządzenie grzewcze nie załącza się w tryb produkcji c.w.u. w chwili odkręcenia punktu poboru, tylko w momencie, gdy temperatura w zasobniku spadnie poniżej zadanej przez użytkownika wartości. Wadą magazynowania wody w zbiorniku są pewne straty postojowe (podobnie jak wychładzają się płyny w termosie). Straty te są jednak niwelowane odpowiednią izolacją zasobnika, której skuteczność przekłada się na klasę efektywności energetycznej podgrzewacza. Należy również podkreślić, że magazynowanie ciepłej wody wymaga jej okresowego przegrzewu, tzn. czasowego podgrzania do temperatury około 70℃. Dzięki temu niwelowane jest ryzyko rozwoju bakterii z rodzaju Legionella – mikroorganizmów niebezpiecznych dla ludzkiego zdrowia i życia.
Zasobnik c.w.u. ładowany warstwowo
Oprócz wskazanych powyżej rozwiązań istnieje również technologia łącząca zalety każdego z nich – ładowania warstwowego c.w.u., która jest realizowana przez kotły gazowe. Kocioł wyposażony w taką technologię jest kotłem dwufunkcyjnym. Posiada analogiczne elementy takie jak płytowy wymiennik wtórny czy czujnik przepływu c.w.u. Oprócz tego ma dodatkowy wbudowany zbiornik c.w.u. Zwykle jest to niewielki zasobnik, który sprawia, że urządzenie wciąż cechuje się niewielkimi rozmiarami, umożliwiającymi kompaktowy montaż naścienny.
Zasobnik jest ładowany z wykorzystaniem wymiennika wtórnego z udziałem dodatkowej pompy ładującej, która na bieżąco dostarcza ciepłą wodę o wymaganej temperaturze do górnej części zbiornika. W tym miejscu zamontowany jest króciec zasilający punkty poboru. W ten sposób kocioł zapewnia pewien stały wydatek c.w.u., nawet jeżeli pozostała objętość zasobnika jest wypełniona chłodniejszą wodą wodociągową. Dzięki temu, aby dostarczyć określoną ilość wody o zadanej temperaturze, nie jest konieczne ponowne nagrzanie całej objętości zbiornika.
Kotły wyposażone w technologię ładowania warstwowego zwykle umożliwiają również podłączenie instalacji cyrkulacji c.w.u. Dzięki temu zapewniają wysoki komfort korzystania z ciepłej wody przy jednocześnie niewielkich wymiarach samego kotła. Umożliwia to elastyczne dopasowanie do budynków, które są wyposażone np. w dwa punkty kąpielowe, ale posiadają niewielką kotłownię lub w ogólnie nie mają takiego pomieszczenia.
Które z powyższych rozwiązań będzie najlepsze w Twoim przypadku? Skorzystaj z naszych wskazówek i dobierz najlepszy sposób na dostarczanie ciepłej wody użytkowej.