Príprava teplej vody

Príprava teplej vody

21. 07. 2008
Zdieľať

Najväčšiu časť spotreby energie v nízkoenergetickom dome tvorí energia na prípravu ohriatej pitnej vody. Pri výbere najvhodnejšieho spôsobu zásobovania teplou vodou treba zohľadniť niekoľko faktorov – jej spotrebu, počet a vzdialenosť odberných miest od zdroja, samotný zdroj, ktorý vodu zohrieva, a aj závislosť alebo nezávislosť prípravy ohriatej pitnej vody od prípadného vykurovacieho systému.


Podľa spôsobu distribúcie teplej vody rozoznávame systém centrálneho zásobovania teplom alebo samostatný centrálny a miestny ohrev.

Zásobník na ohriatu pitnú vodu

V letnom období by sa na prípravu ohriatej pitnej vody (OPV) nemali používať fosílne palivá (plyn, olej, uhlie). Podstatne ekologickejším a dlhodobo výhodnejším spôsobom je tepelné čerpadlo alebo solárne zariadenie s vhodným tepelným zásobníkom. V mnohých prípadoch nízkoenergetických domov sa zásobníky OPV montujú do tepelných zásobníkov vykurovania, aby sa tepelné straty z nich zužitkovali pri vykurovaní. Preto tepelná izolácia medzi oboma zásobníkmi v podstate neexistuje. Tento spôsob je vhodný aj v prípade uskladňovania naakumulovaného tepla na studené ročné obdobie vo veľkoobjemovom sezónnom zásobníku vody.

Pozor však na situácie, keď sezónny zásobník v dome nie je alebo zásobník vykurovania nie je mimo vykurovacieho obdobia v prevádzke. V týchto prípadoch nastáva sústavný únik tepla zo zásobníka OPV a následné ochladzovanie vody v ňom. Preto sa odporúča riešiť prípravu OPV a vykurovanie v oddelených systémoch tak, aby sa počas vykurovacieho obdobia dali oba systémy prepojiť spoločným zásobníkom tepla, ktorý sa môže nabíjať rovnakým tepelným zdrojom. Dôkladne tepelne izolovaný zásobník OPV (s hrúbkou izolácie 12 až 20 cm) má len nepatrné tepelné straty (iba 1 až 2 °C za deň), preto zvyčajne stačí jeden dohrev zásobníka za deň. Teplota vody v zásobníku by mala byť maximálne 60 °C. Optimálna teplota je 45 až 50 °C (odporúča sa aj občasná sterilizácia vody jej dohriatím na 60 °C), aby sa zamedzilo vytváranie vrstvy vápna. Objem zásobníka, ktorý využíva teplo zo solárnych kolektorov, by mal byť dimenzovaný tak, aby pokryl dvoj- až trojdňovú spotrebu vody v prípade málo slnečných dní.

Tepelný zásobník by mal byť v rodinnom dome umiestnený takým spôsobom, aby rozvody teplej vody na miesta spotreby (v kuchyni, kúpeľni) boli čo najkratšie a aby sa vyhlo potrebe cirkulácie, prípadne elektrického dohrevu v rozvode. V záujme minimalizácie tepelných strát rozvodmi by vedenia mali mať malé profily a mali by byť dôkladne tepelne izolované (voľné teplovodné vedenia s minimálnou hrúbkou izolácie 8 cm, zakryté vedenia s minimálnou hrúbkou izolácie 6 cm). Na dosiahnutie maximálnych energetických úspor v nízkoenergetickom rodinnom dome sa odporúča využívať ohriatu pitnú vodu na báze slnečnej energie na prevádzku práčky alebo umývačky riadu.






Zariadenie na prípravu teplej vody musí zodpovedať týmto požiadavkám:


  • voda musí byť k dispozícii v potrebnom množstve, podľa možnosti bez čakania,
  • teplota musí byť regulovateľná,
  • ľahko ovládateľné zariadenie s bezpečnou prevádzkou,
  • bezchybná hygienická kvalita.



Solárny ohrev vody

Pre domácnosti predstavuje solárny ohrev najefektívnejšiu možnosť, ako získať ohriatu pitnú vodu. Tepelné solárne zariadenia sa zvyčajne navrhujú tak, aby boli schopné pokryť 70 % ročnej spotreby OPV a aby dokázali (ekonomicky zmysluplne) usporiť 50 až 75 % nákladov na jej prípravu. V období od mája do septembra sú schopné plne pokryť spotrebu teplej vody. Pri nedostatočnom slnečnom žiarení elektrický dohrev zabezpečuje dostatočné množstvo teplej vody v hornej časti zásobníka. Pretože tepelný výmenník solárneho zariadenia sa nachádza pod systémom dohrevu vody, solárna ponuka teplej vody je využiteľná aj počas činnosti vykurovacieho systému. Z hľadiska investičných nákladov sú najvýhodnejšie pre celoročnú prípravu OPV ploché slnečné kolektory so selektívnou konverznou vrstvou. Solárny systém na ohrev vody sa skladá z týchto komponentov:

  • kolektory,
  • armatúry,
  • zásobník (bojler) s výmenníkom tepla,
  • čerpadlo,
  • regulačná jednotka,
  • vyrovnávacia expanzná nádoba.

K samotnej premene energie slnečného žiarenia na tepelnú energiu slúžia kolektory, ktorých nevyhnutnou súčasťou je absorbér zachytávajúci slnečné žiarenie. Teplo sa prostredníctvom teplonosnej kvapaliny (nemrznúca zmes) odvádza cez trubky do zásobníka teplej vody, respektíve bojlera, v ktorom výmenník ohreje úžitkovú vodu. Externý výmenník tepla solárneho zariadenia sa môže pripojiť buď na vykurovací systém, alebo na ohrev pitnej vody a oba zásobníky sa môžu dobíjať aj za sebou v závislosti od ponuky slnečného žiarenia. Dodatočný ohrev solárneho systému by sa mal v letnom období realizovať elektrickou energiou a v zime vykurovacím zariadením s tepelným zásobníkom spojeným prípadne aj s fosílnym zdrojom tepla. Príprava OPV (alebo dohrev) v zime prostredníctvom vykurovacieho systému by sa mala realizovať pomocou kompresorového čerpadla riadeného rozdielom tlakov. Elektronické ovládanie zabezpečuje automatickú prevádzku, vypína a zapína obehové čerpadlo. Vyrovnávacia nádoba udržuje rovnomerný tlak a vyrovnáva zmeny objemu kvapaliny.

Dimenzovanie a stupeň pokrytia

Najdôležitejšou zásadou pri dimenzovaní solárneho zariadenia na prípravu teplej vody je dosiahnutie takmer 100-percentného pokrytia spotreby vody mimo vykurovacieho obdobia. Preto treba odhadnúť dennú potrebu teplej vody obyvateľov. Zvyčajne sa vychádza z potreby teplej vody od 40 do 60 litrov na jedného človeka a deň. Ak sa obyvatelia domácnosti viac sprchujú, ako kúpu, je spotreba teplej vody nižšia – na jedno kúpanie vo vani sa spotrebuje v priemere 150 litrov vody s teplotou 40 °C. Ak vychádzame z teploty 50 °C a z predpokladu ideálneho nasmerovania kolektora na juh, sklonu strechy 45° a stupňa pokrytia 70 %, môžeme vypočítať potrebný objem zásobníka podľa vzorca: objem zásobníka (l) = spotreba teplej vody (l) × počet osôb × 2,5.

Pri zariadeniach určených len na výrobu teplej vody sa predpokladá plocha solárnych kolektorov 1,0 až 1,5 m2 na osobu, v prípade dodatočnej podpory vykurovania by sa mala inštalovať kolektorová plocha od 3 do 7 m2 na osobu. Zväčšenie plochy kolektorov je v závislosti od zvoleného riešenia výhodnejšie ako zväčšenie objemu zásobníka. Orientačná veľkosť kolektoru sa dá vypočítať takto: počet osôb v domácnosti × 1,5 až 2 = plocha kolektoru (m2).

Tip: Všetok nábytok a bytové doplnky na jednom mieste

Kategória: Energia
Tagy: nízkoenergetický dom spotreba energie voda vykurovanie
Zdieľať článok

Diskusia