Co powoduje kłopoty z cyrkulacją ciepłej wody?

tekst: Cezary Jankowski, Stefan Żuchowski05-12-2022 09:00

W instalacji ciepłej wody mam zamontowaną dodatkową rurę, która miała zapewnić taką cyrkulację ciepłej wody, by można było z niej korzystać zaraz po odkręceniu kranu. Niestety, cyrkulacja nie działa: na ciepłą wodę trzeba czekać tak samo długo, jak wtedy, gdy jest wyłączona. Czy można to jakoś zmienić?

pompa cyrkulacyjna,cwu,ciepła woda użytkowa,cyrkulacja wody — Instalator po zamontowaniu pompy cyrkulacyjnej programuje czas jej pracy

Cyrkulacja ciepłej wody jak podłączyć? Schemat działania

Sam schemat podłączenia recyrkulacji wody jest dość prosty. Odpowiednio zamontowane urządzenie pozwala cieszyć się dostępnością ciepłej wody zaraz po odkręceniu zaworu kranowego.
Normalna praca centralnego systemu zaopatrzenia w wodę jest możliwa pod jednym warunkiem - bezbłędnej instalacji i prawidłowego wykonania samego schematu okablowania. Montując zbiornik, przede wszystkim ustal gdzie będzie punkt recyrkulacji. Zwykle znajduje się w samym środku pojemnika grzewczego. Zawsze doprowadzaj zimną wodę przez dolny wlot zbiornika. Podgrzana woda odprowadzana jest tylko górnym wylotem kotła. W celu cyrkulacji wzdłuż obiegu wody rury nośnika ciepła są podłączone do górnego i dolnego wylotu kotła. Należy zawsze pamiętać o prawidłowym podłączeniu grzałek (źródeł ciepła) do kotła.

Osady lub powietrze w wodzie

Przyczyny wadliwego funkcjonowania cyrkulacji ciepłej wody mogą być różne, a oto najbardziej prawdopodobne:

Jeśli po dłuższej (kilkudniowej) przerwie w pracy pompa cyrkulacyjna nie jest w stanie "ruszyć", zapewne jej wirnik blokują osady, które się w niej wytrąciły. Oznaką, że przyczyna tkwi w pompie, jest zimna rura cyrkulacyjna za pompą - po włączeniu cyrkulacji powinna się nagrzewać. Jeśli pompa nie działa, wtedy zgodnie z instrukcją obsługi pompy należy ręcznie uruchomić wirnik (w niektórych pompach trzeba w tym celu poluzować śrubą łożysko, w innych pokrętłem przekręcić wirnik, w jeszcze innych - rozkręcić i skręcić korpus pompy).

Nieprawidłowa praca obiegu cyrkulacyjnego ciepłej wody może też być spowodowana zapowietrzeniem instalacji. Zdarza się to wtedy, gdy rura cyrkulacyjna zostanie podłączona do rury ciepłej wody powyżej miejsca doprowadzenia wody do baterii. Powietrze nagromadzone w najwyższym miejscu obiegu cyrkulacyjnego uniemożliwia wówczas przepływanie wody w obiegu i układ przestaje działać, mimo że pompa pracuje normalnie. Taką wadę można usunąć przez zamontowanie automatycznego odpowietrznika pływakowego w najwyższym punkcie rury cyrkulacyjnej.

Koszty działania cyrkulacji

Niestety, cyrkulacja może okazać się dość kosztowna. Powoduje bowiem większe zużycie na przykład gazu wynikające z potrzeby ciągłego podgrzewania wody krążącej w obiegu oraz dodatkowe zużycie energii elektrycznej przez pompę cyrkulacyjną.

Podgrzewanie wody. Woda krążąca w takim układzie wychładza się. Straty ciepła mogą wynosić nawet 14 W na metr rury, gdy jest ona niezaizolowana. Zakładając, że instalacja ciepłej wody wraz z cyrkulacją będzie mieć długość około 20 m, w ciągu doby straty te wyniosą 6,7 KWh (14 W/m ×20 m×24 h = 6700 Wh).

Jeśli będziemy podgrzewali wodę gazem, może nas to kosztować miesięcznie około 60 zł (zakładając, że cena kWh energii wytworzonej z gazu ziemnego wynosi 0,21 zł, sprawność kotła 91%, a cena gazu z opłatami przesyłowymi 1,8 zł/m3), zaś gdy prądem - nawet 144 zł (przy cenie prądu 50 gr za 1 kWh).

Praca pompy. Choć moc pompy cyrkulacyjnej jest niewielka (25-40 W), podczas ciągłej pracy w ciągu doby zużyje ona 0,6 kWh energii elektrycznej (25 W×24 h = 600 Wh). Mnożąc tę wartość przez cenę prądu i liczbę dni w miesiącu, otrzymamy kwotę 9 zł.

Jak zminimalizować koszty eksploatacji

Cyrkulacja ciepłej wody znacznie zwiększa zużycie energii potrzebnej do podgrzewania wody, ponieważ woda krążąca w rurach jest wciąż dogrzewana, by w każdej chwili była ciepła. Oto, jak najoszczędniej uzyskać ten efekt:

- zminimalizować schładzanie wody w obiegu. W tym celu rury cyrkulacyjne i rury rozprowadzające ciepłą wodę powinny być dobrze ocieplone otulinami;

- wyłączać cyrkulację w tych porach dnia, w których nie korzysta się z wody. Uwzględniwszy tryb życia domowników, warto jak najdokładniej ustalić godziny pracy cyrkulacji w ciągu roboczych i wolnych dni tygodni oraz poprosić instalatora, by dobrał i zaprogramował urządzenia sterujące automatyczną pracą cyrkulacji. Może to być programator zegarowy, który będzie włączać pompę cyrkulacyjną w tych porach dnia, gdy w domu są mieszkańcy; termostat w rurze cyrkulacyjnej lub z ciepłą wodą zamontowany np. w pobliżu zaworów czerpalnych - będzie wyłączać pracę obiegu, gdy temperatura wody w rurze osiągnie nastawioną wartość.

Aby cyrkulacja się opłacała

Koszty działania cyrkulacji można łatwo ograniczyć, kontrolując czas pracy pompy oraz izolując zarówno rury cyrkulacyjne, jak i z ciepłą wodą.

Zaprogramowanie czasu działania pompy. Fachowcy polecają wyłączanie cyrkulacji w tych porach dnia, w których nie korzysta się z ciepłej wody. Po uwzględnieniu trybu życia mieszkańców domu pracą pompy można sterować za pomocą programatora czasowego. Redukując czas jej działania do ośmiu godzin na dobę (np. od godz. 6 do 8 i od 16 do 22), zmniejszymy koszty eksploatacji cyrkulacji o dwie trzecie.

Wiele urządzeń grzewczych (kotłów, pomp ciepła) ma już fabrycznie wbudowany moduł sterujący czasem działania pompy. Dzięki temu wystarczy kupić jej tańszy model (bez programatora) i podłączyć ją do sterownika kotła. Obsługa takiego układu jest dla użytkownika znacznie łatwiejsza.

Zastosowanie pompy z termostatem. W takim układzie pompa pracuje do momentu, gdy woda w instalacji osiągnie żądaną temperaturę - po czym wyłącza ją termostat (wbudowany w niektórych pompach; w przeciwnym razie należy go dokupić). Ponowne uruchomienie następuje po ochłodzeniu się wody w rurach. Rozwiązanie to, w połączeniu z zaprogramowaniem czasu pracy, zapewnia jeszcze większe oszczędności w zużyciu energii elektrycznej.

Jednorazowe uruchamianie pompy cyrkulacyjnej. Gdy tryb życia mieszkańców nie pozwala na zaprogramowanie czasu pracy pompy, można zastosować inną opcję. Polega ona na jednorazowym uruchomieniu pompy. Na przykład w łazience w szafce pod umywalką montuje się wyłącznik dzwonkowy. Pierwsza osoba, która rano chce skorzystać z ciepłej wody, naciska go. Pompa załącza się i pracuje około 5 minut, tłocząc ciepłą wodę do rury cyrkulacyjnej.

Aby jeszcze bardziej uprościć domownikom obsługę pompy, włącznik dzwonkowy można zastąpić czujnikiem otwarcia drzwi w łazience. W ten sposób, wchodząc do tego pomieszczenia, powodujemy załączenie się pompy.

Zaizolowanie rur. Zgodnie z przepisami we wszystkich nowo budowanych domach należy zaizolować zarówno rury instalacji ciepłej wody, jak i cyrkulacyjne. Izolacja powinna mieć grubość co najmniej 2 cm. W ten sposób zminimalizujemy schładzanie się wody w obiegu - straty ciepła do otoczenia spadną poniżej 5-6 W/m.

Niektórzy instalatorzy, prowadząc rury w podłodze lub w ścianie, nie stosują izolacji, a jedynie tzw. peszel. Jego zadaniem jest ochrona rur przed uszkodzeniem, a jednocześnie umożliwienie ich kurczenia się i rozszerzania na skutek zmian temperatury płynącej wody. Peszel nie zabezpiecza jednak instalacji przed wychłodzeniem.

Nieprawidłowa praca cyrkulacji

Może być spowodowana zapowietrzeniem się instalacji. Zdarza się to, gdy cyrkulacja podłączona została do przewodu z ciepłą wodą powyżej miejsca doprowadzenia wody do baterii (na zdjęciu podłączenie wykonano prawidłowo). Powietrze zgromadzone w najwyższym punkcie nie pozwala na przepływ wody i układ przestaje działać. Podobna sytuacja może pojawić się, gdy podłączenie znajduje się na tej samej wysokości co podłączenie baterii. Można temu zapobiec, montując w najwyższym miejscu rury cyrkulacyjnej odpowietrznik pływakowy, który będzie automatycznie odprowadzać powietrze gromadzące się w instalacji.

Kiedy cyrkulacja się nie opłaca

W budynkach z bardzo rozległą instalacją ciepłej wody, w których odległości kranów od zasobnika z ciepłą wodą przekraczają kilkanaście metrów, koszty komfortu (ciepła woda natychmiast po odkręceniu kranu) mogą być wysokie nawet wtedy, gdy zainstaluje się wszystkie elementy automatyki sterowania sprzyjające oszczędzaniu energii.

Cyrkulacja wody jest też mało opłacalna w domach, w których wprawdzie jest ktoś przez całą dobę, ale przez znaczną część doby korzysta się z wody w niewielkich ilościach, np. do umycia rąk.

W opisanych sytuacjach komfort korzystania z ciepłej wody lepiej zapewnić przez zainstalowanie elektrycznego podgrzewacza przepływowego lub pojemnościowego niewielkiej pojemności podłączonego do rury ciepłej wody doprowadzonej z zasobnika lub z kotła dwufunkcyjnego. Podgrzewacz powinien mieć termostat umożliwiający ustawienie temperatury wypływającej wody. Podczas krótkotrwałego poboru podgrzeje on szybko wodę do odpowiedniej temperatury, a gdy woda będzie wypływała dłużej, wyłączy się w chwili, gdy dopłynie do niego ciepła woda z zasobnika lub kotła dwufunkcyjnego. Rozwiązanie, w którym woda będzie podgrzewana przez kocioł dwufunkcyjny, jest bardziej zalecane, bo nie powoduje strat ciepła w wyniku magazynowania ciepłej wody.

Cyrkulacji nie warto robić na siłę. Nie sprawdza się w domach z rozległą instalacją wodną, gdzie odległość kranów od zasobnika z ciepłą wodą przekracza kilkanaście metrów. Nie potrzeba prowadzić cyrkulacji do osobnej toalety, z której korzysta się sporadycznie. Lepiej pogodzić się ze stratą kilku litrów wody, niż wymuszać jej przepływ między zasobnikiem a kranem. Dzięki temu zredukowana zostanie długość rur, a przez to zmniejszą się straty energii. W takiej sytuacji należy raczej zastanowić się nad montażem niewielkiego elektrycznego podgrzewacza przepływowego zamiast cyrkulacji.

Cyrkulacja ciepłej wody użytkowej - plusy i minusy

W nowo budowanych domach, zwłaszcza tych większych, ciepła woda przygotowywana jest zazwyczaj w sposób centralny. Oznacza to, że jest ona podgrzewana w zasobniku współpracującym z kotłem gazowym lub na paliwa stałe, pompą ciepła czy kominkiem z płaszczem wodnym. Dzięki temu w każdej chwili mamy do dyspozycji duży zapas gorącej wody. Ale jeśli nie pobieramy jej przez dłuższy czas, wtedy w rurach - które ją dostarczają - nie ma przepływu i woda stygnie.

Zatem, gdy chcemy umyć ręce lub wziąć prysznic, z instalacji musi wypłynąć najpierw chłodna wodna, zanim dopłynie ciepła. Marnujemy w ten sposób sporą ilość pitnej wody, którą zamiast wykorzystać, odprowadzamy do kanalizacji.

Dlatego, zgodnie z przepisami, w instalacji ciepłej wody, której pojemność jest większa niż 3 l, należy poprowadzić cyrkulację. Będzie to konieczne na przykład wtedy, gdy zostanie ona wykonana z rur o średnicy 12 mm (takie najczęściej stosuje się w domach jednorodzinnych), a jej długość będzie wynosić 26 m (to jest możliwe).

Cyrkulacja to dodatkowy przewód, który prowadzi się do najbardziej oddalonych kranów. Krążenie wody w systemie zapewnia nieduża pompa. Dzięki temu zaraz po odkręceniu baterii płynie z niej ciepła woda.

Plusy montażu cyrkulacji

Zwolennicy montażu rury cyrkulacyjnej podkreślają komfort korzystania z ciepłej wody oraz wskazują na mniejsze jej zużycie, a przez to i niższe opłaty za ogrzewanie i ścieki.

Wygoda użytkowania. Natychmiastowy pobór ciepłej wody szczególnie doceni domownik, który pierwszy wstaje rano i bierze krótki prysznic. Warto jednak zauważyć, że jeśli nie będzie cyrkulacji, to po spuszczeniu pewnej ilości chłodnej wody przez pierwszego użytkownika, następny będzie się już mył w ciepłej wodzie.

Brak marnotrawstwa wody. Zastosowanie cyrkulacji ogranicza zużycie wody oraz ilość ścieków odprowadzanych do kanalizacji. Dlatego zdaniem części fachowców, w domach, które podłączane są do szamba, cyrkulacja jest niezbędna. Inni instalatorzy wskazują na to, że straty wody nie są wcale takie duże. Do swoich obliczeń przyjmują, że w nowoczesnych instalacjach ciepłej i zimnej wody rury mają - jak już wspomniano - średnicę 12 mm. Zgodnie z przepisami, powinny być one chronione przed wychłodzeniem 2 cm warstwą izolacji. Ilość wody, jaka wypływa z baterii umywalkowej z perlatorem, wynosi 3 l/min. Zatem, jeśli odległość tej baterii od zasobnika nie przekracza 5 m, wówczas niepotrzebnie spuścimy do kanalizacji 0,4 l chłodnej wody zanim dotrze do nas ciepła. Gdy ta odległość będzie większa i wyniesie 15 m - wtedy zmarnujemy 1,2 l. Przyjmując, że 3 razy na dobę będziemy musieli czekać na ciepłą wodę, a opłata za nią i ścieki wynosi 10 zł/m3, to za spuszczoną niepotrzebnie wodę do kanalizacji zapłacimy rocznie 4,38 zł lub odpowiednio 13,14 zł.

Skrócenie czasu oczekiwania. Dla niektórych bywa bardzo irytujące to, że muszą myć ręce lub płukać w zlewie pojedyncze naczynie w chłodnej wodzie. Policzmy zatem, ile czasu minie zanim dopłynie do nas ciepła woda w instalacji bez cyrkulacji. Przyjmując poprzednie założenia, ciepła woda pojawi się w baterii umywalkowej oddalonej o 5 m od zasobnika po 8 sekundach. Jeżeli ta odległość wynosi 15 m, czas oczekiwania wydłuży się do 24 sekund.

Minusy cyrkulacji

Przeciwnicy wykonywania cyrkulacji w domu jednorodzinnym podkreślają przede wszystkim jej wysokie koszty.

Zakup. - drogim elementem instalacji jest pompa cyrkulacyjna. Na dobry markowy produkt wydamy nie mniej niż 350-500 zł. Zakup rury cyrkulacyjnej będzie znacznie tańszy. Przykładowo - przewód z tworzywa sztucznego typu PEX kosztuje około 2-3 zł/m.

Eksploatacja. - wysokie opłaty są związane z poborem energii elektrycznej przez pompę cyrkulacyjną i koniecznością ciągłego podgrzewania wody krążącej w obiegu.

Aby określić, ile zapłacimy za pracę pompy, przyjmijmy, że ma ona moc 25 W i będzie pracowała przez całą dobę. Wówczas w ciągu roku zużyje 219 kWh energii. Mnożąc tę wartość przez cenę prądu (0,53 zł/kWh) i 365 dni otrzymamy 116 zł.

Należy również obliczyć straty ciepła, wynikające z wychłodzenia wody w instalacji z cyrkulacją. Dla zaizolowanej rury o średnicy 12 mm, straty te mogą wynieść około 8,8 kWh/m. Jeśli instalacja ciepłej wody wraz z cyrkulacją ma łącznie 10 m (2 × 5 m), wtedy straty w ciągu roku wyniosą 771 kWh, a gdy 30 m - 2313 kWh. Woda podgrzewana gazem ziemnym, będzie nas wówczas kosztować odpowiednio rocznie 150 zł, bądź 460 zł. Zatem za pracę cyrkulacji przez cały rok zapłacimy w sumie 266 zł (116 + 150) lub 576 zł (116 + 460).

Sposoby obniżenia kosztów cyrkulacji wody

Działanie pompy cyrkulacyjnej może być tańsze, jeśli do sterowania jej pracą zastosujemy programatory czasowe.

Praca pompy przez 16 godzin. Jeśli pompa będzie wyłączona w nocy, na przykład od godziny 22 do 6, wtedy opłaty roczne za prąd spadną ze 116 zł do 77 zł. Wydatki na gaz potrzebny do ogrzewania wody krążącej w obiegu obniżą się do 102 zł, gdy instalacja ciepłej wody z cyrkulacją ma 10 m, i do 308 zł, - gdy ma 30 m. Dzięki temu praca cyrkulacji będzie tańsza i wyniesie odpowiednio - 179 lub 385 zł.

Uwaga! Choć wydatki te są znacznie niższe niż poprzednio, to i tak niektórzy fachowcy nadal uważają je za wysokie. Policzyli oni bowiem, że kwota 179 zł wystarczyłaby do ogrzania wody dla jednej osoby przez pół roku, a za 385 zł - dla dwóch osób prawie przez rok.

Praca pompy przez 4 godziny. Po uwzględnieniu trybu życia mieszkańców, którzy korzystają przede wszystkim z ciepłej wody przez dwie godziny rano i dwie wieczorem, zmniejszymy wydatki roczne do 45,10 lub 96,50 zł; w tym wydatki na prąd do obsługi pompy cyrkulacyjnej wyniosą 19,40 zł oraz na gaz do podgrzewania wody krążącej w instalacji - 25,70 oraz 77,10 zł.

Praca pompy przez 4 godziny i montaż termostatu. W takim układzie pompa pracuje w wybranych godzinach do momentu, aż woda w instalacji osiągnie żądaną temperaturę - po czym wyłączy ją termostat. Montuje się go przed zasobnikiem i ma on za zadnie kontrolować temperaturę wody powrotnej. Rozwiązanie to, w połączeniu z 4-godzinną pracą pompy w ciągu doby, pozwala zredukować koszty eksploatacji cyrkulacji o kolejne 10-20%.

Więcej o: