[materiály]
[služby]
[technológie]
Prípravu teplej vody môžeme v zásade rozdeliť na prietokovú a na akumulačnú.
Prietoková príprava teplej vody je zaujímavá najmä z hľadiska nízkych strát a tiež aj z hygienického hľadiska, pretože nikde v sústave sa neskladuje teplá voda.
Nevýhodou prietokovej prípravy teplej vody je potreba vysokého tepelného výkonu zdroja počas odberu vody. Ak by sme napríklad chceli napustiť 200l vaňu za 10 minút a vodu by bolo treba ohriať z 10°C na 38°C, okamžitý tepelný výkon zdroja by musel byť 40kW. Pre napríklad elektrický ohrev s rozložením výkonu do troch fáz by bol potrebný elektrický prúd 58A na jednu fázu.
Máloktorý rodinný dom má elektrickú prípojku dimenzovanú na tak vysoké zaťaženia.
Pri plynovom ohreve by bolo možné uvedený výkon dosiahnuť, ale v systéme by bol pomerne veľmi výkonný kotol, ktorý by sa využil iba sporadicky.
Druhou možnosťou je akumulačná príprava teplej vody v bojleri. Nevýhodou takejto prípravy sú tepelné straty na povrchu nádoby sa teplou vodou a tiež možné hygienické riziko spojené s tvorbou baktérií v teplej vode.
Nespornou výhodou je ale fakt, že na prípravu teplej vody v bojleri postačuje tepelný výkon rádovo v jednotkách kW. Takáto príprava vody teda nevyžaduje extrémne nároky na výkon zdroja a dimenziu prípojok energie. Preto sa akumulačná príprava vody najmä v rodinných domoch využíva najčastejšie.
V poslednej dobe sa do popredia dostáva príprava teplej vody pomocou solárnych panelov.
Takáto príprava teplej vody je ekonomicky zaujímavá, pretože v čase keď je dostatok slnečného svitu sú náklady na prípravu teplej vody minimálne. Nevýhodou takejto prípravy je nerovnomerný zisk zo slnečnej energie a teda bojler musí mať okrem výmenníka tepla zo solárnych panelov aj iný zdroj energie, aby sa zabezpečila teplá voda aj v čase keď nie je možné získať dostatok energie zo slnka.
Zaujímavým riešením prípravy teplej vody je bojler s integrovaným tepelným čerpadlom a výmenníkom pre solárne panely. Takýto bojler má zásobník teplej vody, ktorá je primárne ohrievaná tepelným čerpadlom umiestneným priamo v zariadení. Tepelné čerpadlo odoberá teplo z okolitého vzduchu a kondenzácia prehriatych pár chladiacej zmesi nastáva vo výmenníku, ktorý je ponorený v ohrievanej vode. Takto je v tepelnej ceste iba jeden výmenník tepla a zariadenie teda vďaka malým teplotným spádom dosahuje vysokú účinnosť. Sezónna účinnosť prípravy teplej vody pomocou tepelného čerpadla môže dosahovať 320 – 400% v závislosti od konkrétnej aplikácie.
Zariadenie môže byť umiestnené v technickej miestnosti, alebo garáži. Pri prevádzke tepelného čerpadla sa ochladzuje vzduch v miestnosti kde je zariadenie umiestnené a zároveň sa tento vzduch vysušuje.
Zariadenie je tiež možné prevádzkovať s napojením vzduchotechnických rúr a podľa potreby využiť suchý chladný vzduch napríklad na sušenie bielizne, alebo na chladenie skladu potravín. Celkovú účinnosť najmä v zime je možné zvýšiť vyžitím teplého odpadového vzduchu pri objektoch s riadeným vetraním.
Dezinfekciu bojlera zabezpečuje automatický režim, ktorý raz za týždeň ohreje vodu na teplotu 70°C.
Zariadenie môže byť vybavené ďalším výmenníkom určeným pre pripojenie solárnych panelov, pričom riadiaca jednotka podľa teploty solárnych panelov spúšťa obehové čerpadlo solárneho okruhu.
Bojler s tepelným čerpadlom a solárnymi panelmi môže v závislosti na konkrétnej aplikácii dosiahnuť sezónnu účinnosť 500 – 800%. Inak povedané pri účinnosti 650%, sú náklady na prípravu teplej vody iba 15% pri porovnaní s ohrevom vody v elektrickom bojleri.
Výhodou bojlera s integrovaným tepelným čerpadlom podporovaným solárnymi panelmi je veľmi vysoká efektivita prípravy teplej vody a prevádzka úplne nezávislá na vykurovacej sústave.
V objektoch vykurovaných tuhým palivom či tepelným čerpadlom a tiež v objektoch vykurovaných odporovými káblami môže byť využitie takéhoto bojlera významným príspevkom k celkovej ekonomike objektu. Zariadenie tiež môže byť využiteľné v lokalitách, kde elektrická sústava neumožňuje vysoký nárazový odber elektrickej energie.
V moderných objektoch je snaha dosiahnuť čo najnižšie tepelné straty a tým aj náklady na prípravu tepla. Pokiaľ v starších objektoch dosahovali náklady na vykurovanie 60 až 80% z celkových nákladoch na energie, tak prioritou bolo zníženie nákladov na vykurovanie a efektivita prípravy teplej vody ostávala v úzadí.
V moderných objektoch s obálkou z kvalitných materiálov a z jasne definovanou výmenou vzduchu sa podarilo významne znížiť náklady na vykurovanie. Znížením nákladov na vykurovanie sa z celkovej spotreby objektu teda výraznejšie uplatňujú náklady na prípravu teplej vody.
Teplú vodu je možné ohrievať rozličnými zdrojmi tepla, pričom zdroj tepla môže byť spoločný pre vykurovanie objektu aj pre ohrev vody, alebo je ohrev vody nezávislý na vykurovaní.
Na prvý pohľad by sa mohlo zdať, že najjednoduchšie je použiť iba jeden zdroj tepla pre vykurovanie aj pre ohrev vody. Nie vždy to ale musí byť najlepšie riešenie.
Príprava teplej vody je na rozdiel od vykurovania potrebná celoročne, so spotrebou rovnomerne rozloženou počas celého roka. Taktiež teplota vody do vykurovacej sústavy v moderných objektoch je väčšinou nižšia, ako teplota úžitkovej vody.
Napríklad v objektoch, kde je príprava tepla do vykurovacej sústavy pomocou kotla na tuhé palivo, nemusí byť zrovna praktické kvôli príprave teplej vody obsluhovať kotol po celý rok, keď by ho stačilo prevádzkovať iba počas vykurovacej sezóny.
Taktiež v objektoch vykurovaných tepelným čerpadlom odoberajúcim teplo z okolitého vzduchu môže pri nízkych vonkajších teplotách, a tým aj nižšom výkone, dôjsť k situácii, že je problematické stanoviť prioritu medzi vykurovaním a prípravou teplej vody tak, aby pri zvýšenej spotrebe teplej vody nechýbala energia na vykurovanie objektu a zároveň bol dostatok teplej vody.
Text: Ing. Valér Fabčin
Foto: Heatpump
