Pojemnościowe podgrzewacze wody

W podgrzewaczu pojemnościowym odpowiednia temperatura wody jest uzyskana w odpowiednio izolowanym zbiorniku. Pojemnościowe podgrzewacze wody są dostępne jako urządzenia ciśnieniowe i bezciśnieniowe.

Pojemnościowe podgrzewacze wody o konstrukcji ciśnieniowej znajdują zastosowanie przede wszystkim w systemach centralnego zaopatrywania w c.w.u. Dzięki nim jest zapewniony stały dostęp wody o wymaganej temperaturze w każdym punkcie poboru. Pojemnościowe podgrzewacze wody bezciśnieniowe są instalowane powyżej punktu pobory wody.
Pojemność podgrzewaczy zbiornikowych osiąga od 15 do ponad 200 l. Temperatura wody jest regulowana w zakresie 5–65ºC. W zależności pod potrzeb instalacyjnych montaż urządzenia może być pionowy lub poziomy. Oprócz pojemności zasobnika ważne jest zasilanie – jedno lub trójfazowe.

Z kolei moc urządzenia zależy od pojemności zbiornika. Stąd też typowe urządzenia o pojemności 30–80 l osiągają moc 1,5 kW, natomiast wersje o pojemności od 100 do 150 l mają moc do 2 kW.
Istotną rolę odgrywa czas podgrzewania wody, który najczęściej jest podawany w godzinach, przy Δ T=25°C i Δ T=50°C. Np. czas nagrzewania dla Δ T=25°C, przy podgrzewaczu o pojemności 80 l i mocy 1,5 kW wynosi 1,6 h. Z kolei czas nagrzewania modelu osiągającego moc 2 kW dla Δ T=50°C, przy pojemności 120 l to 3,6 h.

Parametrem podgrzewaczy pojemnościowych jest dobowe zużycie energii na podtrzymaniu temperatury o wartości 65°C, które najczęściej podaje się w kWh/24h. Np. dla podgrzewacza o pojemności 80 l i mocy 1,5 kW, parametr ten może wynosić 0,75 kWh/24h. Podgrzewacz pojemnościowy określa również wymiar sondy, masa i wymiary. Z kolei zawór bezpieczeństwa, chroni urządzenie przy ciśnieniu przekraczającym 0,6 MPa.

Wygodna obsługa

Nowoczesne podgrzewacze pojemnościowe wyposaża się w elektroniczne systemy regulacyjne oraz wielofunkcyjne wyświetlacze LCD informujące o stanie pracy urządzenia. Tym sposobem użytkownicy mogą szybko odczytać informacje o parametrach podgrzewacza – zadana temperatura wody, wartość ograniczenia temperatury wody, wybrany tryb pracy, ilość pozostałej ciepłej wody w przeliczeniu na litry. Wyświetlacz udostępnia również informację o ilości energii elektrycznej (w kWh) pobranej na potrzeby podgrzania i utrzymania temperatury. Przydatnym rozwiązaniem jest wskaźnik zakamienienia oraz informacje o błędach w pracy podgrzewaczy i zaleceniach serwisowych.

Pojemnościowe podgrzewacze wody dla trwałości i niezawodności

Producenci podgrzewaczy wdrażają szereg rozwiązań zapewniających większą odporność na osadzający się kamień na dnie zbiornika. Powoduje on powstanie warstwy z niską przewodnością cieplną. Woda jest więc izolowana od energii, która ją podgrzewa zatem zdecydowanie zmniejsza się przepływ ciepła. Skutek takiego zjawiska to wzrost temperatury dna ale przy niższej temperaturze wody. Okres eksploatacji podgrzewacza jest krótszy a sprawność mniejsza.

Wobec powyższego wiele podgrzewaczy pojemnościowych wyposaża się w systemy, które mają za zadanie zapobieganie odkładaniu się osadu w zasobniku. W takim rozwiązaniu woda wypływa przez specjalną dyszę na końcu rurki odpowiedzialnej za doprowadzanie wody na dno podgrzewacza. Strumień spiralny wypływający z dyszy ma dużą prędkość, z którą uderza w dno zbiornika, zatem osad jest silnie wzburzany. Efekt spiralny pozwala uzyskać lepsze mieszanie kolumny wody zapobiegając zjawisku jej uwarstwienia. Woda nie układa się zatem w warstwy z różną temperaturą w przypadku poboru niewielkiego poboru wody. Ciecz znajdująca się w górnej części zbiornika ma wyższą wartość temperatury – wszystkim tym niedogodnościom zapobiega zjawisko efektu spiralnego.
Wyższy poziom trwałości podgrzewaczy pojemnościowych uzyskuje się dzięki naciąganiu płaszczy grzewczych epidianem (żywicą). Jak wiadomo jest to elastyczna, nie pękająca powłoka, która chroni przed korozją.

Oprócz tego przydatnym rozwiązaniem są aktywne zabezpieczenia zasobnika przed korozją wykorzystujące anodę ochronną. Niektóre podgrzewacze oprócz anody mają dodatkowo izolowaną kryzę i rezystor pomiędzy kołnierzem grzewczym, a zbiornikiem wewnętrznym. Z zewnątrz zbiorniki pokrywa się idealnie gładką emalią.
W nowoczesnych podgrzewaczach stawia się na kształty pozwalające zamontować urządzenie na niewielkiej przestrzeni. Chodzi tutaj przede wszystkim o zastosowanie centralnego zamocowania od przodu, odchylanej ramy, giętkich przewodów przyłączeniowych i zmniejszonych rozmiarów obudowy. Niektóre podgrzewacze pojemnościowe mają zaledwie 36 cm szerokości.

Pojemnościowe podgrzewacze wody a oszczędność energii

W nowoczesnych pojemnościowych podgrzewaczach wody nie brakuje rozwiązań przyczyniających się do zmniejszenia zapotrzebowania na energię elektryczną. Stąd też przydatne będą układy sterujące eksploatacją w II taryfie energetycznej. Trzeba mieć również na uwadze konstrukcję urządzenia, dzięki której ciepła woda nie miesza się z wodą zimną wpływającą do zasobnika. Ważna jest również skuteczna izolacja zasobnika.
Użytkownik ma dyspozycji programy kąpielowe – poprawiające krążenie krwi, odświeżające, uodparniające na przeziębienie. Czas oczekiwania na ciepłą wodę skrócono dzięki zastosowaniu dwóch niezależnych zasobników, dzięki czemu woda ciepła jest oddzielana od zimnej. W efekcie zastosowania odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych, czas oczekiwania na ciepłą wodę niezbędną na jeden prysznic skrócono o 60%.

Warto również wspomnieć o zapisywaniu przez sterownik czasu, w którym ciepła woda była używana, dzięki czemu jest ona później tak podgrzewana aby była dostępna w określonym czasie, czyli wtedy gdy jest najbardziej potrzebna. Przez pozostały czas urządzenie utrzymuje potrzebną rezerwę wody. Użytkownik ma do dyspozycji ustawienia standardowe, a także zegar sterujący i urlopowy. Można zatem podgrzewacz tak zaprogramować aby załączał się w ściśle określonym przedziale czasowym.

Zabezpieczenie przed wzrostem ciśnienia

Zamknięte pojemnościowe podgrzewacze wody powinny być zabezpieczone przed nadmiernym wzrostem ciśnienia. Zastosowanie znajdują przy tym specjalne grupy bezpieczeństwa, których poszczególne elementy muszą być przystosowane do kontaktu z wodą pitną.
Warto przypomnieć, że zasobnikowe podgrzewacze wody bardzo często montuje się w pomieszczeniach mieszkalnych, jednak podczas eksploatacji urządzeń tego typu jest możliwy niekontrolowany wzrost ciśnienia. Konieczne są więc odpowiednie zabezpieczenia.

Istotną cechą oferowanych na rynku grup bezpieczeństwa c.w.u. jest kompaktowa budowa. W skład grup wchodzi niezbędna armatura, co sprawia, iż skraca się czas montażu instalacji. Należy podkreślić, że grupy c.w.u., w porównaniu z grupami c.o., nie muszą być wyposażone w automatyczny odpowietrznik ze względu na montaż w obiegu wody użytkowej. W efekcie każde otwarcie baterii z ciepłą wodą zapewnia automatyczne odpowietrzenie układu. Jednak są wersje zespołów, które odpowietrznik mają.

Grupy bezpieczeństwa stosowane przy zabezpieczaniu podgrzewaczy c.w.u. z jednej strony zapobiegają wzrostowi ciśnienia w zbiorniku, zaś z drugiej, przeciwdziałają ewentualnemu przedostawaniu się ciepłej wody z podgrzewacza do wodnej instalacji zasilającej.
Na typową grupę składa się belka ze stali o grubości 2 mm, przyłącze, odpowietrznik automatyczny z zaworem stopowym, zawór bezpieczeństwa i manometr. Temperatura pracy urządzenia wynosi 95°C przy ciśnieniu 6 bar a maks. temperatura pracy to 110°C.

Jeżeli grupa bezpieczeństwa jest wyposażona w odpowietrznik automatyczny to najczęściej bazuje on na mosiężnym elemencie zamykających w zaworze stopowym.
Zawór bezpieczeństwa to najważniejszy element grupy. Podczas podgrzewania woda nie jest pobierana, zatem zawór okresowo otwiera się i wpuszcza określoną ilość cieczy o czym decyduje pojemność zasobnika oraz temperatura zadana. Należy pamiętać, że przeciekanie zaworu bezpieczeństwa może świadczyć o wartości ciśnienia wyższej niż ciśnienie zamknięcia zaworu. Oprócz tego przeciekanie elementu niejednokrotnie wskazuje na zanieczyszczenie gniazda lub uszczelki zaworu bezpieczeństwa. W takim przypadku należy oczyścić poszczególne jego elementy przekręcając pokrętło zgodnie ze strzałką i krótkotrwale otwierając zawór.

Pojemnościowe podgrzewacze wody – wybór

Wybierając odpowiedni podgrzewacz w pierwszej kolejności określa się zapotrzebowanie na c.w.u. Precyzyjne określenie poziomu zużycia ciepłej wody nie jest łatwe. Może ono bowiem wynosić, przy niskim zapotrzebowaniu, od 20 l na dzień, zaś przy wysokim zapotrzebowaniu, od 40 do 80 l. Dokładne zużycie zależne jest od konkretnych preferencji użytkowników instalacji. Przyjmuje się wobec tego, że średnie zapotrzebowanie na ciepła wodę o temperaturze 45ºC w gospodarstwie domowym wynosi 30 l na osobę w ciągu dnia.

Przy doborze podgrzewacza pojemnościowego bierze się pod uwagę pojemność zbiornika, moc oraz sposób zabudowy i montażu urządzenia. Przy obliczaniu wymaganej pojemności, należy uwzględnić zapotrzebowanie domowników na wodę w konkretnych punktach poboru. W domach jednorodzinnych najczęściej przewiduje się zbiorniki o pojemności od 120 do 200 l, przy maksymalnej temperaturze wody wynoszącej około 80ºC. Nabyć można również ogrzewacze pojemnościowe z tzw. wężownicą, dzięki której zyskuje się możliwość współpracy urządzenia z instalacją centralnego ogrzewania. Niektóre podgrzewacze są przystosowane do pracy z instalacją solarną.

Damian Żabicki