REKLAMA
Témata Hledat

Architektonické inspirace

Mozaika nápadů z celého světa na ESTAV.cz!

Jakou energií ohřívat vodu? Elektřinou, plynem, tuhými palivy či solární energií?

Minule jsme si ukázali, že vodu můžeme ohřívat lokálně, dálkově, centrálně. Abychom vodu ohřáli, musíme do ní dodat energii. Dnes si řekneme, kde vzít energii k ohřevu. Možností jakou energií ohřívat vodu je totiž více a záleží na místních podmínkách, která bude nejvýhodnější. Využijete elektriku, plyn, ohřev tuhými palivy či snad solární ohřev? Často se z důvodů dosažení maximálních úspor při provozu využívá i kombinace několika technologií. Ohřev vody ukousne z rodinného rozpočtu velkou část financí.

Elektrický ohřívač

Elektrické ohřívače vody jsou zásobníkové i průtokové. Oba druhy mají své výhody i nevýhody a oba se běžně používají. Jejich používání závisí na možnostech a omezeních v dané nemovitosti.

Zásobníkové mají objem 50 – 200 litrů. Voda se v nich může ohřívat zvýhodněnou distribuční sazbou. Po dobu 8 hodin se voda může ohřívat přibližně za polovinu běžné ceny elektřiny. Tuto výhodnou sazbu lze využívat také pro provoz dalších domácích spotřebičů – pračka, sporák, vařič, myčka atp. Zásobníkový ohřívač se umísťuje do místa, kde nezabírá užitečný prostor: koupelna, WC, zádveří, chodba, atp.

Průtokové ohřívače nemají možnost zapojení na výhodnější sazbu elektrické energie, pokud je požadována jejich činnost bez časového omezení. Musí mít dostatečně velký potřebný příkon, který bývá běžně více než 10 kW, typicky 24 kW na domácnost.  Mají tedy velký okamžitý odběr elektrické energie. Jejich zapojení vyžaduje trojfázové zapojení a jistič 3 x 25 A nebo 3 x 32 A. Toto je obvykle základní překážka pro jejich četnější využití v domácnostech, rodinných domech. Něco jiného jsou například administrativní objekty, kde je elektrická přípojka dimenzována dostatečně a decentralizovaný ohřev vody jen pro kuchyňky, či toalety významně snižuje nároky na vnitřní vodovod.

Podrobnosti k přípravě teplé vody elektrickými ohřívači.

Plynový ohřívač

Plynové ohřívače mohou používat jako palivo zemní plyn (ZP) nebo propan-butan (PB). Ohřívače na PB se dnes používají již jen zřídka, nejpoužívanější ohřívače jsou na ZP. V nabídce jsou jak průtočné, tak i zásobníkové ohřívače ve velkém sortimentu. Zásadní rozdíl je v době ohřevu a z toho vyplývajícím příkonu.

Parametr Zásobníkový Průtočný
Objem vody (l) 80 – 200 jen ve výměníku
Rychlost ohřevu desítky minut sekundy
Množství ohřáté vody (l/hod) 162 * 240 – 720
Příkon (kW) 3 – 6 12 – 23
Spotřeba ZP (m3/hod) 0,3 – 0,6 2 – 3

Tab. 1 Porovnání vybraných technických parametrů zásobníkového a průtočného ohřívače

* Při příkonu ohřívače 5 kW a ohřevu vody o 25 K se ohřeje 162 litrů vody za hodinu.

Údaje v tabulce jsou informativní, u různých ohřívačů mohou být jiné. Účelem bylo ukázat velkou odlišnost některých technických parametrů mezi zásobníkovým a průtočným ohřívačem vody.

Ohřívač mobilní na propan-butan

Netradičními výrobky jsou přenosné (mobilní) plynové ohřívače vody. Připojují se na PB láhev a nesmí být provozovány uvnitř budov, ale jen na otevřeném prostranství. Mají nastavitelnou teplotu a také množství protečené vody. Ohřívač na obrázku umí ohřát až 10 litrů vody za minutu na teplotu 66 OC. Ohřívač je vybavený automatickým zapalováním dvěma bateriemi.

I do plynových ohřívačů vody vstoupila kondenzační technologie, tedy vyšší využití energie obsažené v plynu a zvýšil se jejich regulační rozsah výkonu až na poměr 1:10. Toto umožňuje neřešit ohřev vody větších výkonů jen akumulačním způsobem, ale kombinovat průtokový způsob s akumulačním, což významně snižuje požadavky na prostor, omezuje investiční a provozní náklady.

Ohřívače vody na tuhá paliva

Ohřívače na tuhá paliva nejsou zcela běžné. Používají se zejména tam, kde je k dispozici levné palivo – dřevo, dřevěné brikety nebo dřevní odpad. Dalším palivem může být také uhlí. Uživatel musí používat palivo předepsané výrobcem. Používání jiného paliva je spojeno s porušením Zákona o ochraně ovzduší a je tedy postižitelné.

Typickým příkladem ohřívače na tuhá paliva jsou  lázeňská kamna. Ve spodní části lázeňských kamen se nalézá topeniště. Voda se ohřívá ve válci. Nejčastěji používaná lázeňská kamna mají objem 80-100 litrů vody. Výkon kamen je přibližně 8 kW. Střed tělesa kamen tvoří kouřovod. Umístění kamen musí být blízko komína a vany.

Historická lázeňská kamna na tuhá paliva pro ohřev 80 litrů vody slouží nejen pro ohřev vody, ale rovněž jako zdroj tepla pro vytápění koupelny. Podmínkou bezpečné funkce je zajištění přívodu dostatečného množství vzduchu ke spalování paliva. Toto dříve nebyl problém vzhledem k netěsnosti oken a dveří.

Ohřívač/kotlová souprava Brutar. Výrobci i prodejci používají pro tento výrobek různé názvy. Jedná se o ohřívač vody, ve kterém je vložen 60 litrový „kotel“. Využívá se např. při zabíjačkách na ohřev velkého množství vody.

Dalšími výrobky, které ohřívají vodu při spalování tuhého paliva, jsou krbová kamna s výměníkem tepla, sporáky s výměníkem tepla nebo krbové vložky. Všechny tyto zdroje tepla mohou dodávat teplou vodu do zásobníku.

Ohřev vody tepelným čerpadlem, solární energií

Ohřev vody netradičními zdroji tepla zahrnuje využívání tepelných čerpadel a energie slunce. Často se tyto zdroje tepla kombinují buď navzájem, nebo s klasickým kotlem. Při nepříznivém počasí zejména v zimě by tyto zdroje tepla provozované samostatně vodu neohřály na dostatečnou teplotu.

Tepelná čerpadla (TČ) odebírají teplo obsažené v půdě, ve vody nebo ve vzduchu. Takto získané teplo předávají vodě. Vlastnosti tepelných čerpadel se neustále vylepšují vývojem a zdokonalováním po technické stránce. Nové systémy TČ používají invertovanou technologii s regulací výkonu. Díky tomu se výkon TČ přizpůsobuje okamžité potřebě dodávky ohřáté vody, čímž je zajištěn hospodárný provoz. Provoz TČ je možné kombinovat s kotlem nebo s fototermikou či fotovoltaikou. Takto propojené TČ se nazývá multivalentní.

Každé TČ má vnitřní a venkovní jednotku. Vnitřní jednotka v tzv. systémovém provedení má 3 varianty:

  • prostorově úsporné kompaktní řešení s integrovaným zásobníkem teplé vody,
  • monoenergetické provedení s elektrickým dohříváním,
  • bivalentní provedení se směšovací armaturou pro kombinaci s kotlem.

Další podrobnosti k tomuto tématu.

Příklad zapojení TČ a využití slunečního záření do systému ohřevu TV 1 – TČ typ vzduch/voda, 2 – otopná soustava, 3 – expanzní nádoby, 4 – zásobník TV, 5 – oběhové čerpadlo otopné soustavy, 6 – solární systém, 7 – výstup TV, 8 – oběhové čerpadlo

S ohřevem vody pomocí slunečního záření se budeme setkávat stále častěji. Výroba solárních panelů neustále roste a jejich cena klesá. Podíl využití sluneční energie v porovnání s jinými zdroji energie významně roste.

V ČR je využití slunečního svitu ve srovnání se severně položenými státy na dobré úrovni. Množství využitelného slunečního svitu je v jižních oblastech větší než na severu. Nejvhodnější místa pro využívání sluneční energie je v oblastech jižní Moravy. Zde je intenzita dopadajících slunečních paprsků nejvyšší.

Fototermický ohřev vody zahrnuje zapojení solárních panelů, čerpadlové skupiny a akumulační nádrž do jednoho celku. Ve slunečních panelech se ohřívá nemrznoucí kapalina, která předá teplo přes výměník tepla vodě v akumulační nádrži. Využití v létě je velmi široké a takto ohřátá voda může nahradit většinu teplé vody odebírané z klasického ohřívače vody. Bohužel v zimním období je výkon a účinnost této samostatné sestavy malá.

Ohřev vody pomocí slunečního záření ve velkém množství může být problém. Pro tento účel byly vyvinuty speciální bazénové kolektory. Mají 8 různých výstupů, kterými je zajištěna jednoduchá montáž ve vertikálním i horizontálním směru. Absorpční plocha činí 2,22 m2. Materiál absorbéru je vyroben ze dvou různých vrstev, čímž je zajištěna vysoká stabilita při náhlých změnách počasí a vysoká životnost. Při návrhu a výpočtu potřebného výkonu pro ohřev velkého množství vody se bere v úvahu mnoho proměnných – působení větru, zastínění, frekvence a délka užívání bazénu atp. Pro zjednodušení se uvažuje, že plocha kolektorů by měla být přibližně 70 % plochy bazénu. Podrobnosti.

Hospodárnost provozu fotovoltaických a fototermických ohřívačů vody

Ohřev vody fotovoltaikou je podobný fototermickému. Fotovoltaické panely přemění sluneční záření v elektrickou energii, která pak ohřívá vodu v zásobníku. V zimním období se voda nemusí vždy ohřát na požadovanou teplotu a dohřívá se topným tělesem zapojeným do zásuvky na 230 V.

Ohřev vody fototermický versus ohřev vody fotovoltaický. Ohřev vody s využitím slunečního záření je možný třemi způsoby:

  • fotovoltaický ohřev (bez sledovače maximálního výkonu, MPPT off),
  • fotovoltaický ohřev (se sledovačem maximálního výkonu, MPPT on),
  • fototermický ohřev – solární tepelná soustava.

Každý má své výhody a nevýhody. Z hlediska hospodárnosti provozu je možné všechny tři porovnat s klasickým ohřevem vody elektrickou energií ze sítě. Srovnání klasického elektrického ohřívače a ohřevu solárními kolektory: ohřev vody fototermicky je hospodárnější po 14 letech provozu. Podobně můžeme porovnat fotovoltaiku. Podrobnosti.

Ing. Jaroslav Dufka

Učitel na SPŠ Otrokovice, učí od roku 1983 předměty Vytápění, Plynárenství, Vodoinstalace a další odborné předměty žáky-učně v oboru vzdělání instalatér a studenty maturitního studia. Napsal 10 knih o vytápění, je členem redakční rady časopisu Topenářství+Instalace.

Sdílet / hodnotit tento článek

Z kategorie Instalace - TZB si přečtěte

REKLAMA
REKLAMA

estav.cz v žebříčku návštěvnosti TOPlist