Zapraszamy do przeczytania artykułu:

11.2. Instalacja c.w.u.

Instalacja ciepłej wody użytkowej składa się z kilku elementów, których właściwy dobór jest istotą zbudowania funkcjonalnego i efektywnego systemu podgrzewania c.w.u. Do podstawowych elementów składowych instalacji możemy zaliczyć: źródło ciepła, zasobnik lub podgrzewacz c.w.u., przewody dystrybucyjne i obiegi cyrkulacyjne oraz punkty czerpalne. Wszystkie z tych elementów mają wpływ na efektywność energetyczną instalacji c.w.u. Ze względu na sposób rozwiązania instalacje c.w.u. możemy podzielić na:
•      centralne  odpowiadające  za  doprowadzenie ciepłej wody do dużej liczby punktów czerpalnych,
•      miejscowe obsługujące jeden lub kilka punktów czerpalnych położonych blisko siebie,
•      zasobnikowe, gdzie ciepła woda jest podgrzewana i magazynowana,
•      przepływowe, gdzie ciepła woda jest podgrzewana w chwili jej wykorzystywania.

Czy wiesz, że?
Jeśli boisz się ewentualnego zalania mieszkania w przyszłości, możesz w podejrzanych o to miejscach zamontować czujniki obecności wody. Współpracując z instalacją alarmową, informują o wycieku sygnałem dźwiękowym lub optycznym, a wyposażone w monitoring – zawiadamiają patrol interwencyjny, jeśli jesteśmy nieobecni. Na podobnej  zasadzie  działają  elektrozawory, w które wyposażone są niektóre urządzenia – blokują w nich przepływ wody.

11.2.1.  Źródło ciepła

Źródło ciepła to podstawowy element, na którym bazuje instalacja c.w.u. Wybór źródła ciepła ma decydujący wpływ na koszty podgrzewania ciepłej wody, emisję zanieczyszczeń oraz komfort użytkowania instalacji. W przypadku budynków jednorodzinnych najczęściej stosowanym źródłem ciepła jest kocioł gazowy kondensacyjny, natomiast w budynkach wielorodzinnych będzie to węzeł cieplny. Instalacje w budynkach jednorodzinnych są bardzo często uzupełniane o kolektory słoneczne instalowane na dachu. Mogą one pokryć zapotrzebowanie na energię potrzebną do podgrzewania c.w.u. nawet w 50%. Bardzo ważnym aspektem doboru źródła ciepła jest prawidłowe określenie wymaganej mocy grzewczej potrzebnej na cele c.w.u. Przewymiarowanie źródła zmniejsza jego sprawność.

 

11.2.2.  Dystrybucja i cyrkulacja c.w.u.

Przewody dystrybuujące c.w.u. odpowiadają za doprowadzenie jej do punktów czerpalnych od podgrzewaczy lub zasobników ciepłej wody. Obieg cyrkulacyjny odpowiada natomiast za utrzymanie stałej temperatury w punktach czerpalnych. Instalacja dystrybucyjna i obieg cyrkulacyjny są głównych źródłem strat ciepła w instalacji c.w.u. W przypadku dużych, słabo zaizolowanych instalacji straty te mogą stanowić nawet 50% całkowitego zapotrzebowania na ciepło potrzebne do podgrzewania c.w.u. W budynkach energooszczędnych szczególnie istotne jest stosowanie właściwej izolacji termicznej przewodów poziomych i pionowych w instalacji dystrybucyjnej i obiegu cyrkulacyjnym.

Rysunek 11.2 Porównanie kosztów podgrzewania c.w.u. dla 5-osobowej rodziny zużywającej 175 l wody o temperaturze 55°C
w ciągu doby na rok 2013

11.2.3.  Zasobniki c.w.u.

Potrzeba stosowania zasobników podyktowana jest tym, żeby podczas kąpieli w wannie czy innej czynności wymagającej nagle dużej ilości ciepłej wody, instalacja podgrzała wodę sosunkowo szybko. Zasobniki o 110-120 l w większości sprawdzają się w instalacjach z kotłem (dom zamieszkany przez
4-5 osób), gdyż większą ilość wody możemy łatwo uzyskać podgrzewając wodę do temperatury wyższej niż oczekiwana (np. 60°C). Należy pamiętać, że pompy ciepła nie umożliwiają zazwyczaj takiej temperatury. Kolejny minus – straty ciepła z zasobnika rosną razem z podwyższaniem temperatury wody, a sprawność pompy maleje, co prowadzi do zwiększenia zużycia prądu.
Rozwiązaniem pozwalającym na zwiększenie ilości ciepłej wody z mniejszego zasobnika jest wykorzystanie zasobników warstwowych. W takim rozwiązaniu c.w.u. jest podgrzewana na bieżąco dużo szybciej, co pozwala na zmniejszenie wielkości zasobnika do koło 80 l bez utraty wydajności. Przy doborze wielkości zasobnika należy pamiętać o uwzględnieniu nawyków domowników i standardzie wyposażenia budynku lub mieszkania odpowiednio zwiększając średnie zużycie c.w.u.

 

11.2.4.  Sposoby podgrzewania c.w.u.

Ciepła  woda  użytkowa  może  być  podgrzewana na dwa sposoby – przepływowo i pojemnościowo. W przypadku pierwszego, używa się jednolub dwufunkcyjnych kotłów wodnych lub wymienników ciepła w węzłach ciepłowniczych. Kocioł dwufunkcyjny wyposażony jest w przepływowy wymiennik dwufunkcyjny, którego niestety mała wydajność nie gwarantuje uzyskania odpowiedniego wydatku ciepłej wody, poza tym podgrzewa on wodę po odkręceniu baterii, a gdy woda nie jest pobierana – stygnie. Rozwiązanie takie jest zalecane do krótkich instalacji mieszkaniowych (obsługuję umywalkę, zlewozmywak, wannę lub prysznic). Podgrzewacze przepływowe mają tendencję do osadzania się w nich kamienia, utrudniającego wymianę ciepła, podczas gdy wymagana jest o stosunkowo duża moc grzewcza urządzenia. Największą zaletą podgrzewaczy przepływowych jest brak strat ciepła spowodowanych magazynowaniem wody ciepłej w zasobniku, małe straty na dystrybucji i brak strat na cyrkulacji. Pozwala to na zmniejszenie zapotrzebowania na energię końcową do podgrzewania c.w.u. o nawet 60% w stosunku do instalacji centralnej z zasobnikiem.
Podgrzewanie pojemnościowe polega natomiast na gromadzeniu wody w odpowiednio dużym zbiorniku i jest z reguły stosowane w instalacjach centralnych. Wadą tego rozwiązania są generowane straty ciepła. W przypadku budynków pasywnych i NF15 o bardzo małym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania można zrezygnować z grzejników na rzecz ogrzewania powietrznego. Źródło ciepła pracuje   wtedy   głównie   na   potrzeby   podgrzewania c.w.u. co pokazano na rysunkach. Zaletą instalacji centralnej jest możliwość obsłużenia znaczenie rozleglejszych instalacji i dużo większy komfort użytkowania c.w.u.

Rysunek 11.3 Schemat działania podgrzewacza przepływowego c.w.u. i ogrzewania powietrznego w budynku pasywnym wielorodzinnym zasilanym z sieci ciepłowniczej, źródło: Passivhaus Institut

Rysunek 11.4 Schemat działania podgrzewacza zasobnikowego c.w.u. i ogrzewania powietrznego w budynku pasywnym jednorodzinnym zasilanym z kotła olejowego z możliwością podłączenia kolektorów słonecznych, źródło: Passivhaus Institut

 

PARTNERZY