Zasobniki na c.w.u.: jak uniknąć błędów przy planowaniu i instalacji

Stefan Żuchowski

Woda w zasobnikach na ciepłą wodę podgrzewana jest pośrednio przez zewnętrzne źródło ciepła - kocioł, pompę ciepła lub kolektory słoneczne. Jeśli ich pojemność zostanie dobrze dobrana, nie zabraknie nam ciepłej wody do mycia.

zasobniki
Fot. Viessmann
Zasobniki magazynują zapas ciepłej wody. Jednak, aby można było bez kłopotu wziąć kąpiel w wannie bądź pod natryskiem, muszą mieć odpowiednią pojemność. Ważna jest również ich konstrukcja. Inne zbiorniki stosuje się, gdy planujemy je podłączyć do jednego źródła ciepła, na przykład kotła na gaz, a inne, jeśli zostaną jeszcze dodatkowo zastosowane kolektory słoneczne czy pompa ciepła. Nie zapomnijmy też o tym, że nawet w najlepiej izolowanym urządzeniu woda powoli stygnie i wymaga okresowego podgrzewania. Informację o dobowych stratach ciepła można znaleźć w jego danych technicznych. Dla modeli o pojemności do 500 l są to wartości rzędu 1-2 kWh. Po pomnożeniu tej wartości przez cenę gazu, uzyskamy miesięczny koszt tych strat - 7-15 zł. Od września 2015 roku zasobniki (do 500 l) będą oznaczane etykietami energetycznymi. Ułatwi to ocenę ich energooszczędności.

Uwaga! Pamiętajmy też o izolacji rur ciepłej wody i cyrkulacji.

Zasobniki do ciepłej wody współpracujące z kotłami

Błąd: źle dobrana pojemność

Często zdarza się, że podczas określania pojemności zasobnika uwzględniamy jedynie liczbę osób mieszkających w domu. W ten sposób, dla dwóch użytkowników dobierane jest urządzenie o pojemności 100-120 l. Niestety, nie zawsze jest to odpowiednie rozwiązanie. Zasobnik, jak sama nazwa wskazuje, musi zapewnić nam pewien zasób wody, który wystarczy do jednorazowego skorzystania z największych punktów jej poboru - najczęściej wanny i natrysku. Zatem wymagana jej ilość zależy również od pojemności wanny, wielkości przepływu wody przez baterie i czasu ich działania. Przykładowo, jeśli w domu mieszkają 2-3 osoby i łazienka jest wyposażona w bardzo dużą wannę, bądź panel prysznicowy z deszczownicą o znacznym przepływie, a zastosujemy za mały zasobnik, to czas napełnienia wanny będzie dość długi lub podczas brania natrysku nagle spadnie temperatura wody.

Wiele osób planuje montaż małego zasobnika (jest tańszy, zajmuje mniej miejsca) zakładając, że po wyczerpaniu zapasu ciepłej wody, kocioł będzie ją podgrzewał na bieżąco. To nie do końca prawda. W obecnie budowanych, dobrze ocieplonych domach wystarcza zwykle kocioł o niedużej mocy. Z tego względu podgrzewa on ciepłą wodę z intensywnością nie większą niż 7-10 l/min. Dla porównania - wydajność baterii wannowej to nawet 20-30 l/min. Zatem po wyczerpaniu wody w zasobniku, będziemy mogli nadal napełniać wannę, ale dużo wolniej, co w codziennej eksploatacji jest to dość uciążliwe.

Rozwiązanie:

Zanim wybierzemy odpowiedni zasobnik, należy wziąć pod uwagę, jakie największe punkty poboru wody będą użytkowane jednocześnie. Jeśli w domu w jednej łazience zostanie zamontowana wanna o pojemności 100 l, a w drugiej standardowy natrysk o przepływie 8 l/min, to w sytuacji jednoczesnego korzystania z tych pomieszczeń przez domowników podczas porannej i wieczornej kąpieli, zbiornik musi dostarczyć łącznie co najmniej 180 l ciepłej wody (100 l + 8 l x10 min = 180 l). Na tej podstawie dobieramy zasobnik. Jeśli będzie to model z wężownicą, powinien mieć przynajmniej 150 l. Jego wydajność początkowa (czyli ilość wody, jaką może dostarczyć w ciągu pierwszych 10 min) wynosi 190 l. Jest to woda o temperaturze 45 st. C, pod warunkiem że ta w zasobniku zostanie podgrzana do 60 st. C. Natomiast gdy będzie to zasobnik warstwowy, wystarczy taki o pojemności 100 l.

Zasobniki do ciepłej wody współpracujące z kolektorami

Błąd: źle dobrana pojemność

Kolektory słoneczne dostarczają latem, podczas upalnych dni dużą ilość energii cieplnej - często znacznie więcej, niż potrzeba do przygotowania wody do mycia i kąpieli w ciągu doby. Jeśli więc zastosujemy za mały zbiornik, to nie wykorzystamy darmowego ciepła do zgromadzenia zapasu ciepłej wody, na wypadek kilku pochmurnych lub deszczowych dni. Wówczas, aby nam jej nie zabrakło, trzeba będzie włączyć grzałkę elektryczną lub kocioł.

Zwróćmy uwagę również na to, że w słoneczne dni woda w małym zasobniku bardzo szybko osiągnie maksymalną temperaturę, więc kolektor nie może przekazywać dalej ciepła. W wyniku tego dochodzi do przegrzania płynu solarnego i wytrącenia się osadów, które początkowo obniżają sprawność instalacji solarnej, a po pewnym czasie powodują jej zapchanie.

Rozwiązanie:

Instalacja solarna zapewni nam wystarczającą ilość ciepłej wody, a jednocześnie będzie działać właściwie, jeżeli pojemność zbiornika wynikająca z dobowego zużycia ciepłej wody przez wszystkich domowników, zostanie zwiększona o 20 do 100 proc. Ponadto, na pojemność tego zasobnika ma wpływ powierzchnia zamontowanych kolektorów słonecznych. Przyjmuje się, że na każdy jeden m2 paneli powinno przypadać co najmniej 50 l zgromadzonego zapasu wody. Istotna jest też wielkość wężownicy odbierającej ciepło od płynu solarnego. Oblicza się ją, mnożąc powierzchnię kolektorów słonecznych przez współczynnik 0,2. Dzięki temu cały system będzie działał z wysoką sprawnością.

Jeśli nie zaizolujemy rur z ciepłą wodą oraz cyrkulacyjnych, stracimy nawet 50% energii cieplnej dostarczonej przez kocioł, kolektory lub pompę ciepła do zasobnika.

Zasobniki do ciepłej wody współpracujące z pompami ciepła

Błąd: źle dobrana pojemność

Jeśli w systemie grzewczym zostanie zamontowana pompa ciepła ze zbyt małym zasobnikiem, wówczas nie tylko zabraknie nam ciepłej wody do mycia, ale przyczyni się to również do niewłaściwego działania samej pompy. Ma to związek z tym, że stosowane w domach zarówno gruntowe, jak i powietrzne pompy mają z reguły moc rzędu 8-10 kW. Dla porównania - moc gazowego kotła na potrzeby przygotowania wody jest zwykle nie niższa niż 20 kW. Ta różnica w mocy sprawia, że pompa ciepła podgrzewa wodę znacznie dłużej. Zatem, jeśli zużyjemy cały jej zapas zgromadzony w zasobniku, trzeba będzie odczekać kilkanaście lub kilkadziesiąt minut na ponownie jej podgrzanie.

Rozwiązanie:

Podczas doboru wielkości zasobnika współpracującego z pompą ciepła, należy kierować się tymi samymi zasadami, co w przypadku zbiornika podłączonego do kotła grzewczego. Ustalamy zatem, czy pobór wody będzie rozłożony w czasie, czy też raczej skumulowany rano i wieczorem, oraz jakie punkty poboru ciepłej wody będą wykorzystywane jednocześnie. Na tej podstawie określamy wielkość zasobnika i jego wydajność początkową. Odpowiednio duży zasobnik gwarantuje nam z jednej strony komfort kąpieli, a z drugiej - długą pracę sprężarki (pompuje ona ciepło z gruntu lub powietrza instalacji grzewczej). Dzięki temu sprężarka rzadziej się włącza i wyłącza, a to wydłuża jej żywotność, i przez to także trwałość całego urządzenia. Biorąc to wszystko pod uwagę, pompy ciepła łączy się z zasobnikami, których pojemność wynosi 250-400 l.

Błąd: za mała wężownica

Pompy ciepła mogą współpracować albo z zasobnikami płaszczowymi, albo wyposażonymi w wężownicę. Jeśli zdecydujemy się na ten drugi model, wówczas istotnym parametrem jest powierzchnia wymiany ciepła, jaką ma wężownica. Gdy będzie ona zbyt mała, wtedy sprężarka również często włącza się i wyłącza.

Rozwiązanie

Powierzchnia wężownicy powinna wynosić co najmniej 0,2 m2 na każdy kW mocy pompy ciepła. Przykładowo, gdy ogrzewany dom urządzeniem o mocy 10 kW, wówczas wielkość zamontowanej w zasobniku spirali powinna wynosić około 2 m2. Dla porównania - tradycyjny zasobnik o pojemności 100-200 l przeznaczony do współpracy z kotłem, ma wężownicę o powierzchni 0,7-1,0 m2. Uwaga! Jeżeli oprócz pompy ciepła planujemy również montaż kolektorów słonecznych, wówczas fachowcy zalecają zastosowanie jeszcze innego rodzaju zbiorników do magazynowania ciepłej wody. Znajdują się w nich dwie wężownice o dużej powierzchni wymiany ciepła.

Bezpieczna eksploatacja zasobników do ciepłej wody

Ochrona przed poparzeniem

W instalacji połączonej z kolektorami słonecznymi na wyjściu ze zbiornika należy zamontować termostatyczny zawór mieszający. Ma on za zadanie kontrolować i regulować temperaturę wody płynącej w rurach. Gdy kolektory podgrzeją ją do temperatury 80-90xC, wówczas zawór termostatyczny zmiesza gorącą wodę wypływającą z zasobnika z zimną. W ten sposób do instalacji popłynie woda o wymaganej temperaturze 55xC, zamiast na przykład 80xC. Unikniemy w ten sposób ryzyka poparzenia użytkowników. Innym rozwiązaniem tego problemu może być też zastosowanie baterii termostatycznych.

Ochrona przed rozwojem bakterii

Dość duża pojemność zasobników, szczególnie tych przeznaczonych do współpracy z kolektorami słonecznymi i pompą ciepła sprawia, że mogą się w nich rozwijać bakterie Legionella. Optymalna temperatura umożliwiająca ich namnażanie to około 30-40xC, ale są one w stanie przetrwać jakiś czas nawet w temperaturze 50xC. Z tego powodu zaleca się raz w tygodniu dezynfekcję termiczną wody zgromadzonej w zasobniku. Polega to na jej podgrzaniu do temperatury 70xC (gdy mamy rozbudowane sterowanie odbywa się to automatycznie).





Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład







Skomentuj:

Zasobniki na c.w.u.: jak uniknąć błędów przy planowaniu i instalacji