Czy i kiedy stosować zasobniki ciepłej wody użytkowej?

Podsumowując problematykę wyboru systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej, należy wziąć pod rozwagę obecne trendy w budownictwie.

Nowe budynki mieszkalne wykonywane są z materiałów energooszczędnych, tym samym ilość energii potrzebnej do ogrzania budynku jest na poziomie 90 Wh/(m2 * a), co przekłada się na zapotrzebowanie na moc grzewczą na poziomie 50 W/m2.

Dla przykładu budynek mieszkalny jednorodzinny o powierzchni ogrzewanej (powierzchni pomieszczeń, w których istnieje możliwość regulacji temperatury) około 150 m2 ma zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania nie większe niż 7,5 kW [150 m2 x 50 W/(m2 * a)]. Oferta dostępnych na rynku kondensacyjnych kotłów gazowych praktycznie zawsze pokryje zapotrzebowanie na cele centralnego ogrzewania. W związku z tym przy decyzji dotyczącej wyboru źródła ciepła do ogrzewania budynku należy zwrócić uwagę przede wszystkim na sposób przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej – dwa rozwiązania

Możemy wyróżnić dwa rozwiązania sposobu przygotowywania ciepłej wody użytkowej w kondensacyjnych, gazowych kotłach wiszących.

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej – sposób numer 1

Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie kotła dwufunkcyjnego, tzn. kotła wyposażonego w przepływowy podgrzewacz wody użytkowej, którym jest dodatkowy wymiennik ciepła woda/woda, a przepływająca zimna woda podgrzewana jest przez wodę grzewczą i tym samym na wypływie z urządzenia otrzymujemy ciepłą wodę użytkową.

Należy tutaj zwrócić uwagę na maksymalną wydajność wody użytkowej. Kotły dwufunkcyjne o znamionowej mocy cieplnej 6,5-26 kW przy podgrzewie wody użytkowej wykorzystują tzw. funkcję „booster”, dzięki czemu moc podgrzewu wody użytkowej podnoszona jest do 29,3 kW. Umożliwia to uzyskanie około 12 litrów/min (120 litrów/10 min) wody podgrzanej od temperatury wody zimnej 10°C do temperatury 45°C bezpośrednio w urządzeniu, a tym samym niweluje się tzw. straty postojowe w czasie braku poboru ciepłej wody użytkowej.

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej – sposób numer 2

Drugim rozwiązaniem jest kocioł jednofunkcyjny, który do przygotowania wody użytkowej wymaga współpracy z podgrzewaczem lub zasobnikiem ciepłej wody użytkowej. Różnica polega na tym, że podgrzewacz wody użytkowej wyposażony jest w element grzejny, najczęściej wężownicę, natomiast zasobnik wody jest tylko magazynem wody, która musi zostać podgrzana przez zewnętrzny układ, np. wymiennik płytowy.

Zarówno w przypadku podgrzewacza, jak i zasobnika wody użytkowej możliwe jest zastosowanie zbiorników o dużej pojemności, a tym samym zgromadzenie wody, która będzie do wykorzystania w trakcie krótkotrwałego poboru.

Kociol co SAS

Zapotrzebowanie na c.w.u.

Na etapie wyboru systemu grzewczego – do celów centralnego ogrzewania, ale także, a nawet przede wszystkim ciepłej wody użytkowej – należy zawrócić uwagę na szereg czynników.

Jednym z podstawowych parametrów, które powinniśmy brać pod uwagę jest zapotrzebowanie na ciepłą wodę w budynku oraz czas, w którym ciepła woda będzie pobierana. Aby oszacować zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową, należy uzyskać informację na temat ilości osób mieszkających w budynku. Przykładowo dla 4-osobowej rodziny zakłada się zużycie ciepłej wody użytkowej na poziomie 200 dm3 w ciągu doby. Drugim parametrem, które należy wziąć pod uwagę, to ilość i rodzaj punktów poboru, które mogą być używane jednocześnie. Jeżeli w budynku znajdują się 2 łazienki (po jednej na każdej kondygnacji) i kuchnia, to możemy przyjąć 3 punkty poboru ciepłej wody użytkowej, które jednocześnie będą nam pobierały wodę użytkową. Aby określić ilość wody pobieranej, możemy posłużyć się tabelą 1.

Zasobniki-cieplej-wody-uzytkowej-1tabela1
Ilość wody pobieranej w gospodarstwie domowym

Jak widzimy w przypadku jednoczesnego poboru ciepłej wody tylko w łazienkach, tzn. jednoczesny pobór wody pod prysznicem „normalny” i do wanny o pojemności 160 litrów w ciągu minuty, powinniśmy uzyskać około 18 litrów wody o temperaturze 45°C. Biorąc od uwagę fakt, że kocioł dwufunkcyjny dostarczy maksymalnie 12 litrów/min, takie rozwiązanie nie zapewni odpowiedniego komfortu ciepłej wody użytkowej.

Jednakże jeżeli pomimo dwóch punktów poboru użytkownik będzie jednocześnie wykorzystywał tylko jeden, tzn. wannę lub prysznic, kocioł dwufunkcyjny dostarczy wystarczającą ilość ciepłej wody. Dodatkowo kotły dwufunkcyjne wyposażone są w czujniki przepływu, które załączają kocioł na podgrzew ciepłej wody użytkowej, jeżeli przez wymiennik płytowy będzie przepływała w sposób ciągły woda w ilości co najmniej 3 litrów/minut.

Oznacza to, że czas od momentu rozpoczęcia poboru ciepłej wody użytkowej do pojawienia się na wylewce ciepłej wody może wynieść nawet, kilkanaście sekund. Dlatego też rozwiązanie z kotłem dwufunkcyjnym najlepiej sprawdza się w sytuacji, kiedy miejsce montażu kotła jest jak najbliżej punktów poboru, np. kocioł zamontowany jest w łazience. Zaleca się, aby odległość liczona po rurach nie przekraczała 7 metrów.

Zasobniki ciepłej wody użytkowej – rozwiązanie kompaktowe

W przypadku, kiedy zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową, przekracza możliwości techniczne kotła dwufunkcyjnego mamy do wyboru 2 rozwiązania. Pierwszym rozwiązaniem jest tzw. kocioł kompaktowy, wewnątrz którego zabudowany został zasobnik wody użytkowej ładowany warstwowo przez wymiennik płytowy.

Zamknięcie w jednej obudowie kondensacyjnego kotła gazowego wraz z zasobnikiem wody użytkowej o pojemności nawet 46 l, który jest ładowany warstwowo przez zamontowany wymiennik płytowy. Oznacza to, że gorąca woda trafia od razu w górną część zasobnika, skąd może być bezpośrednio pobrana. Dzięki takiemu rozwiązaniu mamy dostępność wody użytkowej na poziomie nawet 200 litrów/10 min, co jest porównywalne z zastosowaniem standardowego podgrzewacza wody użytkowej o pojemności 160 litrów.

Zasobniki ciepłej wody użytkowej – duet

Rozwiązanie z podgrzewaczem ustawionym pod lub obok kotła wymaga zwrócenia szczególnej uwagi na parametry dotyczące wydajności zasobników. Jak można zauważyć w tabeli 2, wyróżniamy dwa parametry: 1 – wydajność stałą związaną z możliwością ciągłego podgrzewu wody przez kocioł oraz 2 – wydajność chwilową, która wykorzystuje wodę zmagazynowaną w zasobniku, zanim zaczniemy pobór.

Zasobniki-cieplej-wody-uzytkowej-tabela2
Zasobniki ciepłej wody użytkowej – parametry dotyczące wydajności.

Jak możemy zauważyć, wydajność chwilowa podgrzewacza o pojemności 100 litrów wynosi 143 litry, co oznacza, że jednoczesna wydajność ciepłej wody użytkowej nie może przekraczać 14 litrów/min, aby w każdym punkcie poboru uzyskać wodę o wymaganej temperaturze.

Zasobniki ciepłej wody użytkowej – plus i minusy

Podczas wyboru rozwiązania dotyczącego przygotowania ciepłej wody użytkowej możemy posłużyć się tabelą 3, w której zebrane zostały najczęściej spotykane rozwiązania dotyczące ciepłej wody użytkowej oraz informacja, kiedy można zastosować dane rozwiązanie (+), kiedy jest to możliwe, ale istnieją dodatkowe ograniczenia, które należy spełnić (0) oraz kiedy takie rozwiązanie jest niepolecane dla użytkownika (). Na tej podstawie możemy określić, czy zaproponowane rozwiązanie spełni oczekiwania użytkownika.

Zasobniki-cieplej-wody-uzytkowej-tabela3
Zasobniki ciepłej wody użytkowej – plusy i minusy

Ważna powierzchnia

Podsumowując problematykę wyboru systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej, należy wziąć pod rozwagę obecne trendy w budownictwie. W sytuacji, kiedy koszt 1 m2 powierzchni budynku jest wysoki, na miejsce montażu kotła wybiera się bardzo małe pomieszczenie techniczne lub kocioł montowany jest bezpośrednio w łazience, co tak naprawdę determinuje konieczność poszukiwania i zastosowania kotła, który zajmuje jak najmniejszą powierzchnię. W takim przypadku idealnym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie kotła 2-funkcyjnego lub kotła kompaktowego, z uwzględnieniem zalet oraz ograniczeń danego rozwiązania.

W przypadku kotła kompaktowego z zabudowanym zasobnikiem ładowanym warstwowo dostępność ciepłej wody, a tym samym komfort ciepłej wody użytkowej, jest na wyższym poziomie. Zarówno pierwsze, jak i drugie rozwiązanie przygotuje ciepłą wodę użytkową. Decydując się na jedno z rozwiązań, trzeba jedynie pamiętać o maksymalnej ilości ciepłej wody, którą możemy uzyskać.

Jakub Pawłowicz

Ilustracje z arch. Kospel, Viessmann

Zasobniki ciepłej wody użytkowej zostały opisane też w innym artykule…

Prenumerata Magazynu Instalatora

Jedna myśl na temat “Czy i kiedy stosować zasobniki ciepłej wody użytkowej?

  • 2 lutego 2019 o 09:04
    Permalink

    Skad ta konwersja: na poziomie 90 Wh/(m2 * a), co przekłada się na zapotrzebowanie na moc grzewczą na poziomie 50 W/m2, przydalo by sie wyjasnienie.

    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij