Modernizacja instalacji ciepłej wody użytkowej w domach jednorodzinnych

Szybkość korozji stali w wodzie o różnej temperaturze i zawartości tlenu przy stężeniu chlorków 100 mg/dm3
Szybkość korozji stali w wodzie o różnej temperaturze i zawartości tlenu przy stężeniu chlorków 100 mg/dm3
fot. Szymon Firląg

W Polsce trwa kampania na rzecz termomodernizacji domów jednorodzinnych oraz wymiany źródeł ogrzewania, m.in. w ramach programu „Czyste Powietrze”. Obniżenie zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania w budynkach jednorodzinnych może spowodować, że w ich bilansie energetycznym wzrośnie udział zapotrzebowania na energię do podgrzania ciepłej wody użytkowej. W procesie termomodernizacji i wymiany źródeł ogrzewania warto zwracać uwagę na ograniczenie zużycia energii przez instalacje c.w.u. Działania te nie mogą jednak prowadzić do pogorszenia komfortu użytkowania ciepłej wody.

W artykule:

• Wady istniejących instalacji c.w.u.
• Wymagania stawiane instalacji c.w.u.
• Modernizacja instalacji c.w.u.

Zapotrzebowanie na energię do przygotowania c.w.u. w istniejących budynkach jednorodzinnych wynosi nawet 70–80 kWh/(m2 ∙ rok) [1, 2]. Tyle samo energii może na ogrzewanie zużywać budynek po głębokiej termomodernizacji. Powodem jest często zły stan techniczny instalacji c.w.u. lub przyzwyczajenia mieszkańców zużywających duże ilości wody. Przystępując do wyboru sposobu modernizacji instalacji c.w.u., pod uwagę bierzemy cztery kryteria:

  • komfort użytkowania,
  • bezpieczeństwo sanitarne,
  • koszty eksploatacji,
  • koszt inwestycji.

Pod pojęciem komfortu użytkowania kryją się podstawowe wymagania dla systemu: aby woda miała stabilną i odpowiednią temperaturę, żeby wydatek i ciśnienie były na wymaganym poziomie i by woda była zawsze dostępna. Zgodnie z obowiązującymi w Polsce przepisami temperatura wody ciepłej w punktach czerpalnych powinna wynosić przez cały czas 55–60°C.

Komfort użytkowania c.w.u. zależy również od istniejącego źródła ciepła. Nie każde źródło spełnia oczekiwane przez nas wymagania dotyczące c.w.u. Przykładem może być nieprzyjemne odczucie zmiany temperatury wody ciepłej podczas wykonywania czynności higienicznych, np. kąpieli pod prysznicem. Wahania temperatury mogą wystąpić w przypadku zastosowania starego kotła dwufunkcyjnego lub podgrzewacza gazowego, którego wcześniejszego wyboru dokonano tylko z punktu widzenia systemu ogrzewania. W wielu budynkach na terenach wiejskich woda ciepła jest podgrzewana nadal za pomocą pieców węglowych, przez co jej dostępność jest ograniczona, zwłaszcza latem. Innym rozwiązaniem jest stosowanie elektrycznych podgrzewaczy pojemnościowych. Ich pojemność oraz moc często nie zapewnia jednak dostatecznej ilości ciepłej wody, potrzebnej np. w porze kąpieli.

Czytaj też: Wpływ zastosowania baterii czerpalnych na zużycie wody w budynkach >>

Instalacja ciepłej wody użytkowej składa się z kilku elementów, których właściwy dobór jest istotą budowy 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 te elementy 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 czerpanych w całym budynku (rys. 1),
  • miejscowe, obsługujące jeden lub kilka punktów czerpalnych położonych blisko siebie, np. w łazience,
  • zasobnikowe, gdzie ciepła woda jest podgrzewana i magazynowana,
  • przepływowe, gdzie ciepła woda jest podgrzewana w momencie jej wykorzystywania.

Rys. 1. Przykładowy schemat instalacji c.w.u.

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 modernizowanych budynków jednorodzinnych najczęściej stosowanym źródłem ciepła jest kocioł gazowy kondensacyjny. Modernizowane 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.

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

Potrzeba stosowania zasobników podyktowana jest tym, że podczas kąpieli w wannie czy innej czynności wymagającej nagle dużej ilości ciepłej wody instalacja nie jest w stanie podgrzewać jej wystarczająco szybko. Zasobniki o pojemności 110–120 l sprawdzają się zwykle w instalacjach z kotłem (dom zamieszkany przez 4–5 osób), gdyż większą ilość wody możemy łatwo uzyskać, podgrzewając ją do temperatury wyższej niż oczekiwana (np. 60°C). Wykorzystanie większego zasobnika może być konieczne w przypadku zastosowania odnawialnych źródeł energii lub źródeł, w odniesieniu do których dążymy do skrócenia czasu pracy z częściowym obciążeniem.

Podgrzanie ciepłej wody do temperatury 60°C może być trudne w przypadku pomp ciepła. Kolejny aspekt instalacji z pompami ciepła to spadek efektywności energetycznej wraz z podwyższaniem temperatury wody, co prowadzi do zwiększenia zużycia energii elektrycznej. 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 ok. 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.

Ciepła woda użytkowa może być podgrzewana na dwa sposoby – przepływowo i pojemnościowo. W pierwszym przypadku używa się kotłów jedno- lub dwufunkcyjnych. Kocioł dwufunkcyjny wyposażony jest w przepływowy wymiennik dwufunkcyjny, którego mała wydajność nie gwarantuje niestety 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 w małych domach (obsługujących umywalkę, zlewozmywak, wannę lub prysznic). Podgrzewacze przepływowe mają tendencję do osadzania się w nich kamienia utrudniającego wymianę ciepła, podczas gdy wymagana jest stosunkowo duża moc grzewcza urządzenia. Największymi zaletami podgrzewaczy przepływowych są: 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 porównaniu 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. Zalety instalacji centralnej to możliwość obsłużenia znacznie rozleglejszych instalacji i dużo większy komfort użytkowania c.w.u.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[instalacja ciepłej wody, zużycie wody, domy jednorodzinne, oszczędzanie wody, ciepła woda użytkowa, koszty eksploatacji, woda]

   06.02.2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Co osuszy powierzchnię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Zarejestruj się i zgarnij  pieniądze na kolejne zakupy   »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 

Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - OZE w budynkach wielorodzinnych
  • - Klimat w pomieszczeniach szkolnych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl