Jak podgrzewać wodę w domu, czyli ciepła woda użytkowa

Skąd ciepła woda użytkowa w domu?

Jeszcze 10-15 lat temu wybór sposobu przygotowania ciepłej wody był dość ograniczony. Dużą popularnością cieszyły się

• przepływowe podgrzewacze gazowe, nazywane piecykami łazienkowymi i
• pojemnościowe podgrzewacze elektryczne, czyli bojlery.
• Oprócz tego stosowano różnego rodzaju zasobniki zasilane przez kocioł grzewczy.

Dziś wybór urządzeń jest znacznie większy. To z jednej strony pozwala znaleźć rozwiązanie, które będzie dla nas najlepsze, a z drugiej sprawia, że czasem trudno się rozeznać w gąszczu propozycji.

Warto więc przed dokonaniem ostatecznego wyboru zastanowić się, co lepiej sprawdzi się w naszym domu do podgrzewania wody. Powinniśmy przy tym wziąć pod uwagę dostępność mediów, a także koszty eksploatacji i nakłady inwestycyjne poszczególnych rozwiązań oraz komfort, jaki mogą nam zapewnić.

Czytaj też o tym, jakie urządzenia oszczędzają wodę w domu

Ciepła woda użytkowa z podgrzewacza

W wielu domach ogrzewanych paliwami stałymi (na przykład węglem lub drewnem) kocioł łączy się z podgrzewaczem wyposażonym w wężownicę i grzałkę elektryczną. Wówczas zimą ciepła woda jest przygotowywana przy okazji palenia w kotle, natomiast latem korzystamy z prądu.

Wysokie koszty podgrzewania wody prądem

Niestety, druga opcja, czyli ogrzewanie wody prądem, jest dość droga w eksploatacji. Podgrzewanie wody grzałką może kosztować około 200 zł miesięcznie. Poza tym grzałka ma niedużą moc (najczęściej 1,5-2 kW), co wiąże się z tym, że czas podgrzewania wody do temperatury 65 st. C w 100-litrowym wynosi około 4 godzin. Oczywiście konieczność ogrzania całej zgromadzonej wody jest rzadkością. Gdy użytkownik pobiera ciepłą wodę, do bojlera stale napływa zimna, która jest stopniowo podgrzewana.

Niektórzy inwestorzy rozważają montaż elektrycznego podgrzewacza przepływowego. Ma on małe gabaryty, więc zajmuje niewiele miejsca oraz nie generuje strat ciepła, gdy z niego nie korzystamy. Jednak ze względu na jego ograniczoną wydajność (co wynika z przepływowego sposobu ogrzewania wody), urządzenie tego typu musi mieć dużą moc - co najmniej 18-20 kW - aby zapewnić możliwość jednoczesnego korzystania z ciepłej wody w kuchni i łazience lub dwóch łazienkach. Poza tym, należy wystąpić do zakładu energetycznego o zwiększony przydział mocy.

Uwaga! Na rynku wciąż jeszcze dostępne są podgrzewacze gazowe w wersji przepływowej i pojemnościowej. Zwykle w starym budownictwie zastępują wysłużone konstrukcje starszego typu (bo są oszczędniejsze i bezpieczniejsze). W nowo budowanych domach jednak prawie się ich nie montuje, bo wymagają osobnego przewodu do odprowadzenia spalin. Zastąpiły je kotły gazowe - dwufunkcyjne lub jednofunkcyjne połączone z zasobnikiem.

Czytaj też o kotłach jednofunkcyjnych z zasobnikami ciepłej wody

Kiedy warto wybrać podgrzewacz elektryczny?

Montaż pojemnościowego podgrzewacza elektrycznego w domu ogrzewanym np. węglem warto wziąć pod uwagę, gdy istotne są dla nas przede wszystkim niskie koszty zakupu, a jednocześnie chcemy mieć ciepłej wody pod dostatkiem w kilku punktach. Ich zaletą jest też prosta instalacja, gdyż zazwyczaj zasilane są prądem o napięciu 230 V.

Ciepła woda użytkowa z kotła gazowego z zasobnikiem

Jeśli będziemy ogrzewać dom gazem z sieci, wówczas najprostszym rozwiązaniem jest wykorzystanie tego paliwa również do ogrzania ciepłej wody. Możemy do tego celu zastosować kocioł dwufunkcyjny - ma nieduże gabaryty (często mieści się pomiędzy szafkami kuchennymi) i jest tańszy niż pozostałe modele kotłów gazowych. Niestety sprawdza się on tylko w niedużych budynkach z jedną łazienką znajdującą się blisko kuchni, ze względu na ograniczoną wydajność ciepłej wody. Dlatego znacznie częściej wybiera się kocioł jednofunkcyjny, który może współpracować z różnymi rodzajami zasobników.

• Z wężownicą. To jedna z najpopularniejszych opcji. W zbiorniku wiszącym lub stojącym, który ma kształt prostopadłościanu, sześcianu lub walca, znajduje się rura zwinięta w spiralę. Przepływa przez nią ciepła woda podgrzana przez kocioł, która ogrzewa wodę zgromadzoną w zbiorniku. Zaletą takiego zestawu jest możliwość swobodnego korzystania z ciepłej wody w kilku punktach poboru bez ryzyka gwałtownego spadku temperatury. Można również podłączyć do zasobnika rurę cyrkulacyjną, dzięki czemu skraca się czas oczekiwania na ciepłą wodę po odkręceniu kranu oraz jej zużycie.
• Z wbudowanym minizasobnikiem. Jego pojemność wynosi zazwyczaj od 20 do 40-50 l, więc kocioł jest niewiele większy od modelu dwufunkcyjnego, a jednocześnie jego moc jest dobierana tak, aby dostarczał odpowiednią ilość ciepłej wody. Poza tym, dzięki zastosowaniu minizasobnika, palnik w kotle włącza się znacznie rzadziej, gdy pobieramy wodę do mycia. W efekcie żywotność takiego urządzenia jest dłuższa niż dwufunkcyjnego.
• Warstwowy. W nim woda do mycia ogrzewana jest warstwa po warstwie - od góry do dołu (umożliwia to pompa obiegowa oraz płytowy wymiennik ciepła). Można więc z niej korzystać już po kilku minutach pracy zasobnika. Rozwiązanie to umożliwiło zatem zmniejszenie wielkości kotła przy zachowaniu jego dużej wydajności. Ale taka opcja ma też wady - w instalacji grzewczej koniecznie należy zamontować zmiękczacz, jeśli mamy twardą wodę. W przeciwnym razie dojdzie do zarastania kamieniem płyt wymiennika ciepła i awarii urządzenia.
• Płaszczowy. To w zasadzie dwa zbiorniki, zwykle ze stali nierdzewnej, umieszczone jeden w drugim. W większym z nich znajduje się ciepła woda ogrzana przez kocioł. Przez ścianki tego zbiornika ciepło przekazywane jest do wody zgromadzonej w mniejszym zasobniku. W ten sposób woda ogrzewana jest równomiernie; poza tym zapobiega to rozwojowi groźnych bakterii.

Kiedy wybrać kocioł na gaz z zasobnikiem?

Gazowy kocioł jednofunkcyjny połączony z zasobnikiem odpowiedniej pojemności polecany jest do domów z co najmniej dwiema łazienkami. Zapewni on bowiem wszystkim domownikom wysoki komfort korzystania z ciepłej wody, bez spadku jej temperatury, także wtedy, gdy mamy zamontowaną dużą wannę lub panel prysznicowy z deszczownicą.

Do większości zasobników (poza najmniejszymi o pojemności 20 l) można podłączyć cyrkulację, dbając o skuteczną izolację termiczną rur.

Gazowy kocioł jednofunkcyjny połączony z zasobnikiem odpowiedniej pojemności polecany jest do domów z co najmniej dwiema łazienkami. Zapewni on bowiem wszystkim domownikom wysoki komfort korzystania z ciepłej wody, bez spadku jej temperatury, także wtedy, gdy mamy zamontowaną dużą wannę lub panel prysznicowy z deszczownicą.

Do większości zasobników (poza najmniejszymi o pojemności 20 l) można podłączyć cyrkulację ciepłej wody użytkowej, dbając o skuteczną izolację termiczną rur.

Ciepła woda użytkowa dzięki kolektorom słonecznym

Kolektory słoneczne to bardzo popularne w ostatnich latach urządzenia wykorzystywane do przygotowania ciepłej wody. W instalacji solarnej przeznaczonej do wspomagania podgrzewania wody stosuje się najczęściej płaskie kolektory słoneczne i odpowiedniej wielkości zbiornik. Ale trzeba pamiętać o tym, że wydajność kolektorów jest bardzo zmienna w poszczególnych porach roku.

Oczywiście największą ilość energii cieplnej dzięki ich pracy możemy pozyskać latem, a najmniej - zimą. Nawet w lipcu czy sierpniu zdarzają się jednak deszczowe dni, a wtedy kolektory nie są w stanie podgrzać wody do zadanej przez użytkownika temperatury. Natomiast podczas upałów będziemy dysponowali nadwyżką energii cieplnej.

Z tych powodów w instalacji solarnej stosuje się specjalne zasobniki. Wyróżniają się one przede wszystkim dużą pojemnością, gdyż muszą akumulować nadmiar energii w dni słoneczne, aby korzystać z niej, gdy na zewnątrz jest pochmurno. Przykładowo, jeśli w systemie grzewczym z kotłem wystarcza 100-litrowy zbiornik, to w instalacji solarnej trzeba już zastosować model o pojemności co najmniej 300 l. Poza tym zasobniki te mają zamontowane dwie wężownice: do dolnej podłącza się kolektory, a do górnej - dodatkowe źródło ciepła (zwykle jest to kocioł), służące do ogrzewania wody, jeśli będzie przez kilka dni padać. W instalacjach z kotłem na paliwo stałe zbiornik jest dodatkowo wyposażony w grzałkę, którą włącza się, gdy kolektory nie są w stanie podgrzać wody.

Kiedy warto wybrać kolektor słoneczny

Instalację z kolektorami słonecznymi i odpowiednim zasobnikiem warto wybrać wówczas, gdy do podgrzewania wody wykorzystuje się drogie paliwo - gaz płynny, olej opałowy bądź prąd. Przykładowo, jeśli braliśmy pod uwagę pojemnościowy podgrzewacz elektryczny, zastosowanie kolektorów pozwoli nam uzyskać znacznie niższe koszty eksploatacji, zwłaszcza gdy mamy dużą rodzinę i zużywamy dużo ciepłej wody. To również polecane rozwiązani w domach ogrzewanych kotłem węglowym, gdyż latem grzałkę trzeba będzie uruchamiać jedynie w pochmurne dni.

Uwaga! Mniej opłacalny jest system solarny współpracujący z kotłem na gaz ziemny. Oszczędności roczne bowiem nie są już tak wysokie jak np. w instalacji kotłem olejowym. Czas zwrotu tego typu inwestycji będzie więc znacznie dłuższy.

Czytaj więcej o odnawialnych źródłach energii w domach mieszkalnych

Ciepła woda użytkowa - Kominek z płaszczem wodnym, współpracujący z buforem

W wielu instalacjach grzewczych ważnym źródłem ciepła jest kominek z płaszczem wodnym czy kocioł na drewno. Tego typu urządzenia również można wykorzystać do przygotowania ciepłej wody. Najlepiej wtedy zamontować zbiornik buforowy.

Zbiornik buforowy często jest wykonany jako zbiornik w zbiorniku - w większym (zasilającym instalację grzewczą) znajduje się mniejszy, który gromadzi ciepłą wodę do mycia. Kominek (lub kocioł), ogrzewając wodę w buforze, zasila grzejniki bądź ogrzewanie podłogowe oraz zasobnik ciepłej wody. Zaletą tego rozwiązania jest możliwość akumulacji energii cieplnej, czasem nawet na kilka, kilkanaście godzin, a w przypadku ciepłej wody nawet na dłużej. Dzięki temu - mimo że korzystamy ze źródła ciepła, które charakteryzuje się zmienną wydajnością - możemy uzyskać w pomieszczeniach stabilną temperaturę oraz dużą ilość ciepłej wody. Jest to jednak możliwie, jeśli dobierzemy odpowiednią pojemność zbiornika buforowego, wyposażymy system grzewczy w automatyczną regulację temperatury wody oraz będziemy utrzymywać w palenisku wysoką temperaturę, aby optymalnie wykorzystać energię cieplną zawartą w spalanym drewnie. Natomiast latem ciepła woda może być dostarczana z elektrycznego podgrzewacza lub z kolektorów słonecznych.

Kiedy warto wybrać kominek z buforem

Kominek z płaszczem wodnym połączony z buforem warto rozważyć, jeśli możemy zapewnić jego stałą obsługę i będzie to dla nas przyjemny obowiązek, a nie uciążliwy problem, na który nie mamy czasu. Zimą, podczas silnych mrozów, drewno należy uzupełniać nawet co 3-4 godziny. Dlatego zgodnie z przepisami (i zdrowym rozsądkiem) kominek z płaszczem wodnym może być podstawowym źródłem ciepła w domu, ale nie jedynym. Można go łączyć na przykład z kotłem na gaz czy z ogrzewaniem elektrycznym.

Bufor dzięki swojej budowie i dużej pojemności pełni funkcję magazynu ciepłej wody

Ciepła woda użytkowa z pompy ciepła c.o. + c.w.u.

Jeśli nie mamy dostępu do gazu z sieci i decydujemy się na pompę ciepła (gruntową lub powietrzną), wówczas warto tak skonfigurować system grzewczy, aby dostarczał również ciepłą wodę użytkową (w skrócie c.w.u.).

Jednak nie można wybrać dowolnego modelu zasobnika, a tylko taki, który jest przystosowany do współpracy z konkretną pompą. W przeciwnym razie może okazać się, że instalacja będzie źle działała - urządzenie będzie wyłączać się awaryjnie, przez co nie uzyskamy wody o zadanej przez użytkownika temperaturze.

Zasobniki zasilane przez pompę z reguły są znacznie większe niż modele przeznaczone do kotłów na gaz, co wynika z mniejszej mocy pomp ciepła. Najczęściej zasobniki wbudowane mają pojemność 170-200 l, a wolno stojące - nawet 300-400 l.

Moduł zewnętrzny powietrznej pompa ciepła można ustawić w ogrodzie lub przy ścianie domu.

Kiedy wybrać pompę ciepła do c.o. + c.w.u.

Odpowiednio dobrany system z pompą ciepła jest nie tylko bezobsługowy, ale zapewnia wysoką wydajność i co najmniej 3-4-krotnie niższe koszty eksploatacji w porównaniu do gazu płynnego, oleju opałowego czy energii elektrycznej dostarczanej przez zwykłą grzałkę. Dlatego takie rozwiązanie polecane jest inwestorom, którym zależy na niskich opłatach za ogrzewanie domu i wody, a jednocześnie mogą sobie pozwolić na duże nakłady inwestycyjne. Poza tym sprawdzi się ono w domach, w których ułożone jest wodne ogrzewanie podłogowe, bo wtedy pompa ciepła pracuje z wysoką sprawnością.

Ciepła woda użytkowa z pompy ciepła do c.w.u.

Coraz większą popularnością cieszy się na rynku pompa ciepła przeznaczona wyłącznie do przygotowania ciepłej wody do mycia. Do wyboru są urządzenia czerpiące ciepło z powietrza wewnętrznego lub zewnętrznego, ale chętniej stosuje się te drugie.

Do powietrznej pompy ciepła wystarczy podłączyć dwa kanały wentylacyjne. Jednym z nich pobierane jest powietrze zewnętrzne, a drugim usuwane jest już schłodzone. Pobrana energia cieplna przekazywana jest do wody zgromadzonej w zasobniku. Tego typu pompy mogą zimą pracować do -10 st. C, a przy niższej temperaturze powinno się włączyć dodatkowe źródło ciepła. Może to być na przykład kocioł zasilany gazem płynnym, olejem opałowym czy na paliwa stale. Współpraca dowolnego rodzaju kotła i pompy c.w.u. nie sprawia kłopotu, gdyż w większości zbiorników pomp wbudowana jest fabrycznie wężownica, a dość często także grzałka elektryczna.

Jeśli mamy dostęp do prądu w drugiej taryfie, można tak ustawić parametry pracy pompy na sterowniku, aby podgrzewała wodę, wtedy gdy jest on tańszy, czyli nocą od 21 do 6.00 i w ciągu dnia - od 13 do 15.00.

Czytaj też, jak dobrać najlepszą dla siebie taryfę

Uwaga! Pompę należy montować z dala od sypialni, aby emitowany przez nią hałas nie zakłócał domownikom snu.

Kiedy wybrać pompę ciepła do c.w.u.

Pompa ciepła tego typu sprawdzi się w domach, w których woda ogrzewana jest drogimi paliwami - gazem płynnym, olejem opałowym czy grzałką elektryczną. Polecana jest również wtedy, gdy w domu zamontowany jest kocioł na paliwa stałe. Mimo że jest droższa niż podgrzewacz elektryczny, to jej użytkowanie (dzięki jej wysokiej sprawności) będzie 3 razy tańsze.

Czytaj więcej o pompach ciepła do c.w.u. - Jak podgrzać wodę za 1 zł dziennie

Ekonomiczne podgrzewanie: etykieta energetyczna

Podobnie jak poszczególne urządzenia grzewcze, w tym podgrzewacze i zasobniki do wody, również zestawy składające się na przykład z kotła, sterownika, zbiornika i kolektorów słonecznych muszą być od 26 września br. oznaczane specjalną etykietę energetyczną.

Zestawy urządzeń. Na etykiecie energetycznej podana będzie klasa energetyczna głównego źródła ciepła oraz ostateczna klasa energetyczna dla całego zestawu. Gdy zdecydujemy się na zakup urządzeń od jednego producenta, gotowa etykieta będzie dostarczana przez jego dystrybutora. Natomiast jeśli instalator będzie łączył urządzenia od kilku producentów, wówczas to na niego spadnie obowiązek stworzenia etykiety po przeliczeniu odpowiednich wskaźników sprawności. Cała procedura jest dość skomplikowana, więc instalatorzy prawdopodobnie będą korzystali ze specjalnego oprogramowania.

Etykiety energetyczne a zużycie energii. Wybierając nawet najwyższej jakości urządzenia do przygotowania ciepłej wody, musimy wziąć pod uwagę, że ostateczne koszty eksploatacji nie będą zależały tylko od efektywności samego sprzętu, ale też od konkretnych warunków jego użytkowania. Przykładowo weźmy pod uwagę straty ciepła z zasobnika - z pewnością będą one większe jeśli umieścimy go w chłodnej piwnicy, a niższe, gdy zostanie zamontowany w kuchni czy łazience. Wyższe koszty eksploatacji mogą być również następstwem nieprawidłowo zaprojektowanej lub wykonanej instalacji oraz niewłaściwego doboru poszczególnych urządzeń. Dlatego, chcąc wybrać rozwiązanie, które będzie najlepiej dostosowane do naszych potrzeb, powinniśmy konsultować się z doświadczonym fachowcem.

Czytaj też: Czy da się oszczędzać prąd i nie zwariować?