Woda grzana prądem

Elektryczne podgrzewacze wody, mimo wysokich cen energii elektrycznej, cieszą się dużą popularnością. Mają na nią wpływ niskie koszty montażu instalacji i małe gabaryty urządzeń grzewczych. Faktem jest również to, że podgrzewacze przepływowe można zaliczyć do energooszczędnych rozwiązań, ponieważ pobierają prąd tylko w momencie poboru ciepłej wody.

woda grzana pradem - Woda grzana prądem

Ogólnie elektryczne podgrzewacze wody możemy podzielić na przepływowe oraz pojemnościowe. W przypadku przepływowych podgrzewaczy ciepłą wodę uzyskujemy natychmiast po odkręceniu kranu i jest ona dostępna bez ograniczeń. Natomiast w pogrzewaczach pojemnościowych ciepła woda podgrzewana jest w zasobniku, a jej dostępność uzależniona jest od pojemności właśnie tego zbiornika.

Podgrzewacze przepływowe

Charakteryzują się one niewielkimi rozmiarami, dzięki czemu mogą być montowane w pobliżu punktu poboru wody. Eliminuje to straty związane z przesyłem wody na odległość – zmniejsza to jej zużycie i ogranicza straty ciepła związane z ogrzaniem rur.
Podgrzewacze przepływowe występują w dwóch wersjach zasilania: jednofazowej – 230 V i trójfazowej – 400 V. Przed ich wyborem należy zapoznać się z rodzajem instalacji elektrycznej w obiekcie, gdzie podgrzewacz przepływowy ma być zainstalowany. Do odpowiedniej mocy podgrzewacza trzeba mieć określone bezpieczniki i przewody przyłączeniowe o odpowiednim przekroju np. do podłączenia podgrzewacza o mocy 5 kW potrzebny jest wyłącznik nadprądowy o prądzie znamionowym 25 A oraz przewody przyłączeniowe o minimalnym przekroju 3×2,5 mm².

reklama

{jumi [plugins/content/jumi/porady.html]}

Przykłady doboru ogrzewaczy przepływowych STE i orientacyjne ilości wytwarzanej przez nie ciepłej wody
Z uwagi na fakt, że ogrzewacze zgodnie z normami europejskimi przystosowane są do napięcia 230 V, wzglednie 400 V, przy doborze urządzeń nalezy kierować się orientacyjnymi (podanymi niżej) przykładami doboru i ilościami wytwarzanej ciepłej wody.
Tabela mocy urządzenia przy napięciu 230 V
Moc znamionowa urzadzenia [kW] Maksymalny przepływ prądu [A] Pole przekroju przewodu zasilającego [mm²]
4,4 18,0 2,5
6,6 27,3 4,0
8,8 36,4 6,0
Tabela mocy urządzenia przy napięciu 400 V
12 16,4 2,5
15 20,5 4,0
18 24,5 4,0
21 28,7 4,0
24 32,7 4,0
27 36,8 6,0

Podgrzewacze dzielimy również na: bezciśnieniowe i ciśnieniowe. Bezciśnieniowe wyposażone są w baterię trójdrożną, która dzięki specjalnej konstrukcji odcina ciśnienie wody przed podgrzewaczem. W chwili zakręcenia wody w podgrzewaczu nie panuje ciśnienie wody, które jest w instalacji. Podgrzewacze bezciśnieniowe muszą być montowane razem z baterią trójdrożną. Urządzenia te obsługują jeden punkt odbioru wody.
Instalując przepływowy podgrzewacz wody tzw. ciśnieniowy, możliwe jest rozprowadzenie ciepłej wody do kilku punktów poboru. W przypadku podgrzewaczy jednofazowych warunkiem jest jednak to, żeby punkty poboru ciepłej wody znajdowały się blisko siebie i nie były wykorzystywane jednocześnie.
Na temperaturę pobieranej ciepłej wody mają wpływ czynniki: przepływ, temperatura zimnej wody doprowadzonej, moc grzewcza urządzenia, sterowanie (hydraulicznie czy elektronicznie).

Orientacyjne ilości ciepłej wody wytwarzanej przez ogrzewacze przepływowe przy napięciu 230 V i 400 V
υ2 = 38°C
Moc rzeczywista 6 kW
(230 V)
l/min
8 kW
(230 V)
l/min
12kW
(400 V)
l/min
15 kW
(400 V)
l/min
18 kW
(400 V)
l/min
21 kW
(400V)
l/min
24 kW
(400 V)
l/min
27 kW
(400 V)
l/min
υ1 = 6°C 2,7 3,6 5,4 6,7 8,0 9,4 10,7 12,1
υ1 = 10°C 3,1 4,1 6,1 7,7 9,2 10,7 12,3 13,8
υ1 = 14°C 3,6 4,8 7,2 9,0 10,7 12,7 14,3 16,1–
υ3 = 55°C
Moc rzeczywista 6 kW
(230 V)
l/min
8 kW
(230 V)
l/min
12kW
(400 V)
l/min
15 kW
(400 V)
l/min
18 kW
(400 V)
l/min
21 kW
(400V)
l/min
24 kW
(400 V)
l/min
27 kW
(400 V)
l/min
υ1 = 6°C 3,5 4,4 5,2 6,1 7,0 7,2
υ1 = 10°C 3,8 4,8 5,7 6,7 7,6 7,7
υ1 = 14°C 4,1 5,2 6,3 7,3 8,4 8,4
υ1= temperatura zimnej wody na zasilaniu,
υ1= temperatura temperatura wody zmieszanej (np. do natrysku),
υ3= temperatura wody zmieszanej (np. do zmywania)

Sterowanie

Podgrzewacze przepływowe można podzielić na dwie grupy: podgrzewacze z załączaniem hydraulicznym i podgrzewacze sterowane elektronicznie.
Podgrzewacze hydrauliczne to takie, w których temperatura podgrzewanej wody zależy od wielkości przepływu i ustawiana jest każdorazowym odkręceniem kranu lub za pomocą pokrętła doboru temperatury. Im więcej wody tym niższa temperatura podgrzania. W podgrzewaczach sterowanych elektronicznie (za pomocą mikroprocesora), jak sama nazwa wskazuje, temperatura, do jakiej podgrzewana jest woda zależy od ustawień, które zaprogramuje użytkownik.
Podgrzewacze ze sterowaniem elektronicznym zapewniają najwyższy komfort przy korzystaniu z kilku punktów poboru wody. Elektroniczny układ sterowania umożliwia stabilizację i płynną regulację temperatury wody w zakresie 30-60ºC. Elektroniczny dobór mocy w zależności od ustawionej temperatury wody, ilości przepływającej wody oraz temperatury wody wlotowej zapewnia oszczędności w zużyciu energii.

woda grzana pradem 1 - Woda grzana prądem

Wydajność

Wybierając podgrzewacz przepływowy należy odpowiednio dobrać jego typ i moc do planowanego zapotrzebowania na ciepłą wodę. Szeroki asortyment umożliwia wybór urządzenia, które zapewni najlepszy komfort użytkowania. Urządzenia o mocach od 3,5 do 5 kW sprawdzają się przy umywalce. Podgrzewacze o mocach od 5,5 do 9 kW znajdują zastosowanie przy zlewozmywaku w kuchni lub natrysku pod warunkiem zastosowania drobnostrumieniowej wylewki prysznicowej.
Urządzenia o mocach 12-15 kW znajdują zastosowanie do jednoczesnego podłączenia natrysku, umywalki i zlewozmywaka. Ogrzewacze o mocach od 18 kW pozwalają na jednoczesne podłączenie do wanny, umywalki i zlewozmywaka.
W przypadku podgrzewaczy przepływowych wydajność podgrzewacza zależy od jego mocy, temperatur wody zimnej i użytkowej oraz ciśnienia wody w instalacji.

Podgrzewacze pojemnościowe

Ciepła woda użytkowa dostarczana jest ze zbiornika, w którym wcześniej została podgrzana do odpowiedniej temperatury. Przed jej wystudzeniem chroni warstwa izolacji cieplnej oraz termostat, który uruchamia grzałkę, jeśli temperatura wody spadnie poniżej określonej wartości. Podgrzewacze pojemnościowe również dzielimy na jedno lub wielopunktowe. Jednak w przypadku tych urządzeń częściej stosuje się podział na ciśnieniowe i bezciśnieniowe.

Podgrzewacze bezciśnieniowe

Urządzenia te, ze względu na konieczność podłączenia specjalnej, trójdrożnej baterii, obsługują jeden punkt odbioru wody. Bateria trójdrożna dzięki specjalnej konstrukcji odcina ciśnienie wody przed podgrzewaczem. W chwili zakręcenia wody w podgrzewaczu nie panuje ciśnienie wody, które jest w instalacji. Zdarza się, że podczas podgrzewu wody, jej nadmiar bezpiecznie odpływa przez armaturę. Zjawisko kapania wody z baterii jest, więc, w przypadku podgrzewaczy ciśnieniowych, czymś normalnym i nie należy tego oceniać, jako nieszczelności baterii.
Urządzenia bezciśnieniowe nie są przystosowane do podłączenia pod baterie ciśnieniowe. Skutkiem nieprawidłowego podłączenia jest rozszczelnienie zasobnika i w konsekwencji zalanie pomieszczenia, w którym się znajduje.

PRACA BATERII BEZCIŚNIENIOWEJ.
Źródło: NIBE-BIAWAR
woda grzana pradem 2 - Woda grzana prądem A1 – napełnianie zbiornika, kurek „czerwony” otwarty (przed podłączeniem do energii elektrycznej),
A2 – pobór wody podgrzanej, kurek „czerwony” otwarty
woda grzana pradem 3 - Woda grzana prądem B1 – pobór wody zmieszanej oba kurki otwarte
B2 – pobór wody zimnej, kurek „niebieski” otwarty

Podgrzewacze ciśnieniowe

Konstrukcja ciśnieniowa podgrzewacza umożliwia włączenie go do instalacji wodnej oraz podłączenie do dowolnej baterii. Mogą zasilać kilka punków poboru wody.
Ich najważniejszym elementem zabezpieczającym jest zawór bezpieczeństwa. Zawór montujemy na dopływie zimnej wody, a na odcinku miedzy zaworem bezpieczeństwa, a ogrzewaczem nie mogą być żadne inne armatury zabezpieczające lub kontrolne, ani też nie może być żadnych przewężeń. Zawór powinien być atestowany, standardowo maksymalne ciśnienie zadziałania zaworu wynosi 6 bar. Nie znaczy to jednak, że nie należy zwrócić uwagi na ciśnienie w instalacji. Mimo iż zawór jest dopuszczony na ciśnienie 6 bar, to jego fabrycznie nastawione ciśnienie jest zawsze niższe i może wynosić ok. 4,8 bar, co oznacza, że ciśnienie wody na dopływie do zaworu nie może być wyższe od ciśnienia nastawionego fabrycznie w zaworze, w przeciwnym razie może dojść do jego uszkodzenia i przecieku. W przypadku, gdy występuje wysokie ciśnienie w instalacji hydraulicznej, należy zamontować przed zaworem bezpieczeństwa reduktor ciśnienia. W każdym przypadku ogrzewacza ciśnieniowego na instalacji hydraulicznej należy zamontować zawór zwrotny i w ogrzewaczach powyżej 15 litrów pojemności opcjonalnie/kontrolnie zawór odcinający. Bardzo korzystne jest umieszczenie zaworu bezpieczeństwa powyżej ogrzewacza, gdyż w przypadku konieczności wymiany zaworu nie musimy spuszczać z niego wody. Zawory bezpieczeństwa są standardowo dostarczane z urządzeniem, jednak w przypadku braku należy obowiązkowo, indywidualnie je zakupić. Nieliczni producenci zalecają stosowanie kompletnych grup zabezpieczających, co nie da się ukryć podwyższa komfort użytkowania. Grupy te, zawierają już wszystkie wcześniej wymienione zawory wraz z reduktorem ciśnienia oraz, co jest bardzo ważne, tzw. lejek odpływu nadmiaru wody z zaworu bezpieczeństwa. Dlaczego to jest takie istotne? Otóż, warto wiedzieć, że z zaworu bezpieczeństwa podczas podgrzewania kapie woda. Jest to zjawisko normalne i zgodne z wymogami bezpieczeństwa. Grupy bezpieczeństwa występują, jako kompletne gotowe do podłączenia bez konieczności wykonywania dodatkowych instalacji. Należy zaznaczyć, że inne grupy stosuje się do montażu pod punktem poboru a inne do montażu nad punktem poboru.

woda grzana pradem 4 - Woda grzana prądem Przykłady indywidualnego i grupowego zaopatrywania w ciepłą wodę.
Źródło: STIEBEL ELTRON

Wydajność

Aby przygotować ciepłą wodę użytkową do kąpieli o temp. średnio 38°C, stosowane są ogrzewacze ciśnieniowe o poj. 30-200 litrów. Do natrysku, gdzie orientacyjnie przyjmuje się zużycie wody na 1 os., podczas jednej kąpieli 30-50 litrów, należałoby dobrać ogrzewacz tak by wystarczyło c.w.u. do kąpieli wszystkich domowników z jednorazowego podgrzewu. Ilość taką określa się jako „woda podmieszana” o temperaturze 40°C. Aby taką ilość określić należy wziąć pod uwagę parametry takie jak: temperatura wody zimnej (np. ok. 10°C) dopływającej do zasobnika, temp. wody ogrzanej do wartość nastawionej na termostacie (np. 60°C), pojemność zasobnika (np. 80 kg≈litrów), odpowiednio przeliczając otrzymamy, że z zasobnika o poj. 80 litrów możemy uzyskać ok. 133 kg≈litry wody podmieszanej, przygotowanej do kąpieli, czyli że 3-4 osoby mogą skorzystać jednocześnie z kąpieli. Do kąpieli w wannie potrzebujemy wodę o podobnej temperaturze jak przy natrysku, jednak podczas pojedynczej kąpieli zużywamy jej więcej tj. ok. 100-130 litrów, należy, więc dobrać ogrzewacz odpowiednio większy, w przeciwnym razie użytkownik będzie musiał uzbroić się w cierpliwość i poczekać na podgrzanie. Należy również pamiętać, że przy centralnym przygotowaniu c.w.u. w obiekcie wielokondygnacyjnym z instalacją hydrauliczną z pionowym rozprowadzeniem należy zastosować cyrkulację. Podgrzewacze o dużych pojemnościach (300-1000 l.) posiadają króćce przyłączenia cyrkulacji. Bez cyrkulacji woda krąży w instalacji bez wspomagania, siłą jest tylko ciśnienie i ciepło właściwe. W takim przypadku użytkownicy na 1 lub 2 piętrze będą musieli długo czekać na ciepłą wodę przygotowywaną np. na parterze. A straty ciepła będą bardzo energochłonne.

woda grzana pradem 5 - Woda grzana prądem Wydajność podgrzewacza w zależności od mocy i przyrostu temperatury wody.
Źródło: KOSPEL

Indywidualne czy grupowe przygotowanie c.w.u.

Jeżeli poszczególne punkty poboru wody w obrębie jednego domu lub mieszkania są bardzo oddalone korzystne jest instalowanie ogrzewacza indywidualnie w pobliżu punków poboru. Wyeliminuje to straty ciepła podczas przesyłu podgrzanej wody. Aby efektywnie wykorzystać dostępne na rynku urządzenia należy wziąć pod uwagą moc urządzeń i rodzaj instalacji elektrycznej oraz potrzeby i przyzwyczajenia użytkowników.

Artykuł powstał na podstawie materiałów firm: Stiebel Eltron, Kospel, Biawar.

UDOSTĘPNIJ
Poprzedni artykułWpusty dachowe z tworzywa kompozytowego
Następny artykułChroń budynki przed skutkami przepływu zwrotnego

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here