[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Ciepły baniaczek

Opublikowano: 27.11.2009
image

• W jaki sposób dzielimy urządzenia do podgrzewania ciepłej wody?
• Czym charakteryzują się podgrzewacze przepływowe, a czym pojemnościowe?


Ciepła woda użytkowa (c.w.u.) wykorzystywana jest w gospodarstwach domowych i budynkach użyteczności publicznej do celów higieniczno-sanitarnych. Systemy wytwarzania i dystrybucji c.w.u. powinny:


• zapewnić odpowiednią ilość i równomierność dostaw cieplej wody o temperaturze nie niższej niż 45°C i nie wyższej niż 65°C,

• dostarczać ciepłą wodę natychmiast po odkręceniu kranu,

• spełniać wymogi higieniczne związane z bezpieczeństwem dla zdrowia ludzi.

Istotny jest przy tym koszt podgrzania wody oraz ilość substancji toksycznych wprowadzanych do środowiska. Niższe koszty wytworzenia ciepłej wody uzyskuje się dzięki wysokiej sprawności nowoczesnych urządzeń grzewczych oraz izolacji termicznej instalacji rozprowadzającej c.w.u.

Obniżenie ilości spalanych paliw wiąże się ze zmniejszeniem emisji zanieczyszczeń oraz ze zmniejszeniem kosztów. Przydatne jest zatem wykorzystywanie niekonwencjo -nalnych źródeł energii. Zastosowanie systemu cieczowych kolektorów słonecznych pozwala na obniżenie potrzeb energetycznych w okresie całego roku nawet o 60%.

Przykładowo, w domku jednorodzinnym ogrzewanym gazowo całkowita roczna emisja CO2 wynosi 700 kg. Przy zastosowaniu systemu cieczowych kolektorów słonecznych wartość ta spada do 250 kg. Całkowitą roczną emisję NO. można w ten sposób zmniejszyć ze 120 kg do 40 kg.*

Urządzenia do podgrzewania wody dzieli się na przepływowe i pojemnościowe. W obu tych kategoriach wyróżnia się urządzenia podgrzewające wodę bezpośrednio lub pośrednio. Wszystkie te rodzaje urządzeń mogą być stosowane w instalacjach indywidualnych (tzn. zawierających kilka lub najwyżej kilkanaście punktów czerpalnych w obrębie jednego niewielkiego obiektu, np. mieszkania, domu jednorodzinnego), jak też w instalacjach centralnych (obejmujących większą liczbę punktów poboru, np. budynkach wielorodzinnych, szpitalach, hotelach, ośrodkach wypoczynkowych).

W podgrzewaczach przepływowych zimna woda wodociągowa wpływa do przepływowego wymiennika ciepła, w którym następuje podwyższenie jej temperatury. Po opuszczeniu wymiennika woda rozprowadzana jest do punktów poboru. Nie ma możliwości magazynowania ciepłej wody. Woda podgrzewana jest „na bieżąco" w zależności od wielkości poboru.

W podgrzewaczach pojemnościowych nagrzana woda jest magazynowana. Pobór cieplej wody powoduje napiyw zimnej wody wodociągowej do dolnej części zbiornika i obniżenie temperatury zmagazynowanej w nim wody. Po osiągnięciu dopuszczalnej temperatury minimalnej regulator wtacza dopływ ciepła przez zewnętrzne lub wewnętrzne powierzchnie grzewcze i następuje wzrost temperatury wody. Magazynowana objętość c.w.u. musi zapewnić pokrycie krótkotrwałych okresów szczytowego poboru. Podczas szczytowego poboru ciepłej wody podgrzewacze pojemnościowe przez pewien okres grzeją wodę w przepływie.

Zastosowanie pojemnościowego podgrzewacza oznacza konieczność wydatkowania pewnej ilości energii na podtrzymanie temperatury wody podczas jej magazynowania. Coraz doskonalsze termoizolacje zbiorników służą ograniczeniu tych strat do niezbędnego minimum. Przykładowo, straty energii dyżurnej zasobnika o pojemności 80 litrów produkowanego przez jedną z czołowych firm, mierzone przy temperaturze pomieszczenia 20°C oraz temperaturze wody w zasobniku 60°C wynoszą 1,6 kWh na dobę. Przy uzyskiwaniu energii z gazu ziemnego GZ 50 (o cenie 1,023 zl za m3) koszt strat wychłodzenia wynosi ok. kilka zł miesięcznie przy ciągłym podgrzewie zasobnika. Straty zasobnika o pojemności 500 litrów w analogicznych warun -kach wynoszą 2,4 kWh na dobę.

W dużych objętościach magazynowanej wody w temperaturze 35-45°C i przy dłuższych okresach zastoju tej wody występują sprzyjające warunki dla rozwoju bakterii zwanej legionellą. Duże stężenie tych bakterii w parze wodnej (np. podczas kąpieli) jest szkodliwe dla dróg oddechowych i może prowadzić do objawów chorobowych przypominających zapalenie płuc. Z tego

względu podgrzewacze pojemnościowe powyżej 200 litrów muszą posiadać system okresowego przegrzewania wody. W temperaturze 60°C bakteria legionellą żyje ok. 1 sekundy. Im wyższa temperatura pod-grzewu, tym okres ten jest krótszy.

Zarówno podgrzewacze pojemnościowe, jak i objętościowe mogą podgrzewać wodę w sposób bezpośredni lub pośredni. W pierwszym przypadku energia ze spalania gazu (lub energia grzałki elektrycznej) przekazywana jest bezpośrednio wodzie, którą wykorzystuje odbiorca. W drugim przypadku woda podgrzana w kotle przepływa w wężownicy lub płaszczu wodnym podgrzewacza pojemnościowego, gdzie następuje przekazanie ciepła wodzie użytkowej.

W przepływowych gazowych podgrzewaczach, tzw. piecykach kąpielowych, woda przepływa przez system rur ogrzewanych bezpośrednio gazami spalinowymi. Komora spalania jest otwarta, a zatem wymagany jest stały dopływ odpowiedniej ilości powietrza z innych pomieszczeń lub z zewnątrz. Rozwiązanie tego typu wymaga częstych kontroli instalacji wentylacyjnych i kominowych, aby wyeliminować groźbę zaczadzenia. Instalacja gazowa wraz z armaturą gazową również wymaga kontroli z uwagi na niebezpieczeństwo wybuchu. Zawór gazowy z napędem membranowym (wykorzystujący różnicę ciśnień wywołaną przepływem wody przez zwężkę Venturiego) pozwala na rozpoczęcie pracy palnika tylko przy dość silnym strumieniu przepływającej wody. Przy małym przepływie wody nie nastąpi zapłon palnika. Brak modulacji pracy palnika wywołuje wzrost temperatury wody podczas zmniejszania jej przepływu. Urządzenia tego typu powinny być instalowane w bezpośredniej bliskości punktów poboru z uwagi na brak możliwości zainstalowania obiegu cyrkulacyjnego. Niekwestionowa - ną zaletą tych urządzeń jest ich niska cena oraz niewielkie koszty eksploatacji.

Elektryczne podgrzewacze przepływowe nie stanowią większego zagrożenia dla użytkowników, pracują cicho oraz są zazwyczaj niewielkich rozmiarów. Większość takich urządzeń wymaga przyłącza prądu trójfazowego. Powszechne zastosowanie takich urządzeń w budownictwie wielorodzinnym stwarza konieczność wykonania w budynku dość kosztownej instalacji energetycznej o odpowiedniej mocy. Stosunkowo kosztowna jest również eksploatacja tych urządzeń przy korzystaniu z energii elektrycznej w okresach taryfy dziennej.

Pojemnościowe gazowe podgrzewacze wody mają zdolność do magazynowania c.w.u. oraz bezpośredniego jej podgrzewu za pomocą palników gazowych umieszczonych w dolnej części zbiornika. Komora spalania oraz powierzchnie grzewcze umieszczone są w walcowym rdzeniu zbiornika, wewnątrz którego umieszcza się zawirowywacze przepływu dla intensywniejszej wymiany ciepła. Podgrzewacze tego typu charakteryzuje często względnie wysoka temperatura spalin na wylocie, co stanowi zwiększoną stratę kominową. Nie spełniają one również funkcji kotłów centralnego ogrzewania. Do ogrzewania pomieszczeń należy wówczas zastosować drugie urządzenie wyposażone w osobny palnik gazowy, armaturę gazową wymagającą drugiego przyłącza gazu oraz dodatkowy przewód odprowadzający spaliny. Średnica przyłącza gazowego musi być odpowiednio duża, aby nie było spadków ciśnienia przy jednoczesnej pracy dwóch urządzeń.

Elektryczne pojemnościowe podgrzewacze wody występują jako urządzenia niskociśnieniowe (otwarte) oraz wysokociśnieniowe (zamknięte). Podgrzewacze otwarte posiadają zazwyczaj zbiorniki o niewielkiej

pojemności (10-15 litrów) instalowane nad zlewozmywakami czy umywalkami. Konstrukcja tych urządzeń umożliwia podgrzewanie wody do temperatury wrzenia. Termostat z kapilarą umieszczoną w zbiorniku pozwala na uzyskiwanie nastawianych tern -peratur wody, a w razie jego uszkodzenia grzałka wyłączana jest przez bezpiecznik topikowy. Obecnie urządzenia te stosowane są coraz rzadziej.

Wysokociśnieniowe elektryczne podgrzewacze pojemnościowe (zamknięte), tzw. bojlery, podłączane są na stałe do instalacji wodociągowej. Są to zazwyczaj zbiorniki o pojemnościach powyżej 100 1 zasilające indywidualne lub centralne instalacje c.w.u. Możliwe jest stosowanie układu cyrkulacji ciepłej wody, co zezwala na dowolne oddalenie punktów poboru ciepłej wody bez zmniejszenia komfortu użytkowania. Wadą elektrycznych podgrzewaczy jest wysoka cena energii elektrycznej w taryfie dziennej. Woda o wysokim stopniu twardości w krótkim czasie powoduje osadzanie węglanów wapnia i magnezu w postaci kamienia na spirali grzałki elektrycznej. Kamień ten zmniejsza wydajność grzewczą urządzenia. Konieczne są zatem częste przeglądy zbiornika.

Podczas podgrzewu objętość wody wzrasta (zjawisko rozszerzalności termicznej wody), co powoduje wzrost ciśnienia wewnątrz zbiornika. Stosuje się zawory bezpieczeństwa, aby nie dopu -ścić do uszkodzenia zbiornika lub części instalacji. Przy często następujących otwarciach zaworu bezpieczeństwa i zalewaniu posadzki dobrym rozwiązaniem problemu jest instalowanie przeponowego naczynia wzbiorczego przeznaczonego do instalacji wody użytkowej.


Autor: dr inż. Maciej Wesołowski
* Dane z materiałów szkoleniowych firmy Viessmann.
Źródło: ABC Magazynu Instalatora nr. 01/2009



Katalog firm

  • Galmet

    Galmet jest największym polskim producentem urządzeń grzewczych, z blisko 35-…
    Galmet
  • Robert Bosch.

          Producent gazowych urządzeń grzewczych: gazowe podg…
    Robert Bosch.
  • Immergas

    Historia Immergas Polska Sp. z o.o. rozpoczęła się w 1996 roku, kiedy została…
    Immergas