Akumulačná nádrž uchováva teplo vyrobené zdrojom, napríklad kotlom, a pomáha stabilizovať prevádzku vykurovacieho systému. Funguje ako zásobník tepla medzi kotlom a vykurovacím systémom, čím prispieva k veľmi kvalitnému hospodáreniu s teplom.
Pracuje na princípe ukladania nadobudnutého tepla pre neskoršie upotrebovanie, bez toho, aby musel byť v prevádzke hlavný zdroj. Nádrž je tak veľmi efektívnym pomocníkom pre vykurovanie ako domácich, tak aj firemných priestorov. Aby sme akumulačnú nádrž správne zapojili, je potrebné poznať princíp, na ktorom funguje. V podstate ide o zásobník vody, ktorá je zahrievaná pri vykurovaní primárnym zdrojom. Teplota vody je udržiavaná vďaka izolačnej vrstve, ktorá zabraňuje jej chladnutiu.
Prečo je akumulačná nádrž dôležitá?
Prebytok tepla a neefektívna prevádzka kotla
Akumulačná nádrž je obvykle izolovaná objemná nádoba v tvare valca (s objemom niekedy až do 5000L), ktorá slúži na akumuláciu, teda "ukladanie" prebytočnej vykurovacej vody do zásoby. Prebytkom tepla rozumieme teplo, ktoré sa vyrába nad rámec potreby vykurovaného objektu.
Uveďme si príklad: Máme objekt, rodinný dom, ktorý potrebuje na vykúrenie svojich priestorov 17kW zdroj (kotol) a my máme nainštalovaný kotol s výkonom 20kW. Znamená to, že zdroj tepla je predimenzovaný, teda objektu dodá potrebné teplo oveľa skôr a vy prestanete mať potrebu v istom momente ďalej dodávať teplo. T.j. vzniká prebytok tepla a jednoducho vypnete termostatom kúrenie.
V kotle však stále máte palivo, ktoré horí niekoľko hodín. Čo s ním? Pri klasických prehorievacích kotloch sa kotol "uškrtil" klapkou dymovodu, čo síce utlmilo jeho výkon, ale stále v kotle horelo. Keďže už nebolo potrebné dodávať do priestorov teplo, zbytkové palivo a energia unikali komínom preč bez využitia.
Moderné drevosplyňovacie kotly sú na tom o niečo lepšie, jednak vedia svoj výkon modulovať, t.j. prispôsobovať svoj výkon požiadavkám na teplo, no na druhej strane pri "vypnutí kúrenia" termostatom rovnako prechádzajú automaticky do útlmového režimu, avšak oheň v komore naďalej horí, síce pomalšie, no zbytočne.
Teplota v spaľovacej komore kotla sa výrazne zníži a vtedy dochádza k tzv. dechtovaniu. Dechtovanie vzniká pri nízkej teplote a je to nežiadúci jav pre akýkoľvek kotol na biomasu. Riešením problému je inštalácia akumulačnej nádrže, kde sa toto prebytočné teplo bude akumulovať a neskôr v prípade potreby odčerpávať.
Kedy môže vzniknúť potreba akumulačnej nádrže?
V našom príklade sme si uviedli, že v objekte je nainštalovaný kotol výkonnejší, než je potrebné, a preto nám vzniká prebytok tepla. Takáto situácia nastáva, keď kotol nainštalujeme zámerne s vyšším výkonom, aby sme mali nejakú výkonovú "rezervu", alebo môže jednoducho nastať v domoch napríklad po zateplení obvodových múrov. Pokiaľ v čase pred rekonštrukciou objekt potreboval 20kW zdroj tepla, tak po rekonštrukcii by mu bohato stačil 15kW zdroj. Užívatelia si tento jav všimnú a prichádzajú s otázkami "čo robiť?", keď nechcú zbytočne vetrať a "vykurovať ulicu". Odpoveďou a riešením je inštalácia akumulačnej nádrže.
Ak je výkon kotla nadimenzovaný presne, je akumulačka zbytočná?
Ďalšou situáciou je prípad, keď máme v objekte nadimenzovaný kotol presne pre potrebu objektu, t.j. potrebujeme 20kW zdroj a taký máme aj nainštalovaný. V takomto prípade by nám logicky prebytok tepla vznikať nemal, a teda akumulačka nie je potrebná.
Toto je síce správna a logická úvaha, avšak situácia je predsa len trochu iná. Potreba plného výkonu kotla býva hlavne počas vrcholiacej zimy, kedy sú vonkajšie teploty najnižšie. Začiatok (jeseň) a koniec (jar) vykurovacieho obdobia v našich podmienkach považujeme za prechodné obdobia. V týchto ročných obdobiach ešte vonkajšie teploty nie sú také nízke ako v zime a potreba kúriť nie je taká vysoká, čo znamená, že nám stačí na vykurovanie nižší výkon.
Niektoré domácnosti majú alternatívny zdroj kúrenia (plyn, elektrika), ktorý používajú práve v týchto prechodných obdobiach. Nakoľko nie je potreba výkonu vysoká a zdroje možno ovládať "na gombík" (zapnem - kúri, vypnem - nekúri), je to ekonomickejšie riešenie než kúriť pevným palivom.
Kotly na pevné palivo takúto výhodu nemajú, nemožno ich len tak jednoducho vypnúť "gombíkom", nakoľko rozhorené palivo musí jednoducho dohorieť a naďalej by tak vznikalo prebytočné nevyužité teplo. Presne v takýchto prípadoch je ideálnym riešením inštalácia akumulačnej nádrže, kam sa vzniknuté prebytočné teplo môže ukladať.
Výhody pripojenia akumulačnej nádrže
Pripojenie akumulačnej nádrže do vykurovacieho systému prináša hneď niekoľko výhod:
- Zvýšenie efektivity vykurovania.
- Úspora paliva 10 až 20%.
- Predĺženie životnosti kotla.
- Vyrovnávanie nerovnomernosti výkonu kotla.
- Zvýšenie komfortu, t.j. menej časté prikladanie paliva.
Zvýšením efektivity vykurovania rozumieme vyššie využitie energie z paliva, logicky tak vzniká úspora paliva, pretože nie je potrebné často prikladať. Pre samotný kotol považujeme za ideálne podmienky, keď pracuje takmer v plnom výkone, teda nie je horenie ničím "obmedzované" alebo inak umelo spomaľované. V takom prípade až tak nedochádza k nežiadúcemu dechtovaniu, čím sa kotol ako aj komín menej zanášajú dechtom, nie je potrebné ich až tak často čistiť a pochopiteľne sa tým predlžuje ich životnosť.
Ak nastane prípad, ako sme si uvádzali v príklade, že je už objekt vykúrený a termostat "vypne" kúrenie, kotol v prípade, že má pri sebe akumulačnú nádrž, neprejde do útlmového režimu ani nie je potrebné ho "škrtiť". Pracuje si v optimálnom prevádzkovom výkone a jednoducho sa len prepne ventil, ktorý presmeruje distribúciu teplej vody do akumulačnej nádrže a začne sa proces jej "dobíjania".
Samozrejme, ak opäť nastane potreba dokúriť objekt a termostat zadá požiadavku kotlu, teplo sa začne distribuovať do radiátorov, resp. podlahového kúrenia. Takto sa ten cyklus môže opakovať niekoľkokrát, až kým nezhorí všetko palivo v kotle. V takom prípade sa začne režim odčerpávania teplej vody z akumulačnej nádrže.
Hoci v kotle nie je už žiadne palivo, teda nevyrába žiadne teplo, váš systém začne teplú vodu dodávať zo zásoby, ktorú ste si vytvorili v akumulačnej nádrži. Takto naakumulovanou vodou môžete pokojne dodávať teplo do bytu pohodlne ešte niekoľko hodín.
Výrobcovia kotlov na pevné palivo, obzvlášť drevosplyňujúcich, inštaláciu akumulačných nádrží vysoko odporúčajú, no mať ich nie je nutnosťou, rozhodne však systém funguje oveľa lepšie a efektívnejšie, keď sú v ňom nainštalované.
Ako zvoliť objem akumulačnej nádrže?
Logická otázka pred kúpou "akumulačky" je aký objem zvoliť. Nepísaným pravidlom je, že objem akumulačnej nádrže by sa mal rovnať aspoň 50-násobku výkonu kotlu. Teda ak máme 20kW kotol, pripojiť by sme k nemu mali aspoň 1000L nádrž, čo je taký štandard. Nádrž môže byť aj väčšia, je to samozrejme na uvážení a priestoru, ktorý máte k dispozícii.
Pre kotle na tuhé palivá s ručným prikladaním je najvhodnejším riešením zapojenie s akumulačnou nádržou. Odporúčaný objem nádrže je minimálne 55 litrov na každý inštalovaný kilowatt výkonu kotla. Aby bol systém maximálne efektívny, odporúčame zvoliť kotol s mierne vyšším výkonom, než vyžadujú tepelné straty objektu. Vyšší výkon zaistí rýchlejšie nabitie akumulačných nádrží a tým aj plynulejšiu prevádzku.
Pri peletových kotloch je situácia trochu iná, tu stačí akumulačka cca do 500L, nakoľko pri tomto type kotlov inštalovať vyššie objemy význam nemá.
Princípy zapojenia a komponenty
Ochrana spiatočky kotla
Dôležitou súčasťou zapojenia je ochrana spiatočky kotla. Zabezpečuje sa termostatickým ventilom (alebo nabíjacou jednotkou), ktorý sleduje minimálnu teplotu vratnej vody do kotla. Ochrana proti spätnému toku tak sleduje minimálnu teplotu vratnej vody do kotla. Čerpadlom je potom nepriamo zabezpečené udržanie požadovanej minimálnej teploty vratnej kotlovej vody, čím kotol bude odolný proti nízkoteplotnej korózii.
Snímače teploty
Pre správnu prevádzku sa odporúča namontovať snímače teploty v hornej a dolnej časti nádrže a riadiť nabíjanie a vybíjanie podľa teplôt. Teplota v zásobníku (horná časť) sa často používa vyššia, napríklad 85°C.
Expanzná nádoba
V uzavretom systéme je expanzná nádoba zvyčajne pripojená k vratnému potrubiu (chladnejšia časť), ideálne na mieste s tichším prúdením.
Filtrovanie a ochrana
Odporúča sa chrániť čerpadlá, ventily a rozdeľovač pred nečistotami. Po prvom vyskúšaní vykurovacieho okruhu doporučujeme vyčistiť filter od prípadných nečistôt, ktoré do neho boli naplavené z nových trubiek.
Typy akumulačných nádrží a ich funkcie
Akumulačných nádrží je viacero druhov: klasické, so solárnym výmenníkom, s vnoreným zásobníkom, s nerezovým výmeníkom pre TÚV, stratifikačné, pričom sa tieto varianty rôzne kombinujú. TÚV (teplá úžitková voda) môže byť ohrievaná iba kotlom na tuhé palivá, ak je systém takto navrhnutý. V tomto článku si však popisujeme najmä základné prevedenie, t.j. klasickú izolovanú nádrž.
Integrácia s vykurovacími systémami
Podlahové vykurovanie
Podlahové vykurovanie zvyčajne potrebuje nižšiu teplotu, ako je teplota v zásobníku. Pri podlahovom zmiešavacom systéme je zmiešavanie kľúčové - chráni podlahu a komfort (bez prehrievania). Maximálna teplota na podlahe je vždy určená zložením podlahy, krytinou a projektom.
Záložné kotly a viacokruhové systémy
Zapojenie možno použiť pre jedno aj viacokruhové vykurovacie systémy so záložným kotlom. Záložný kotol môže byť plynový aj elektrický. Pri nízkej teplote kotla na tuhé palivá môže systém prejsť na prevádzku so záložným kotlom, ktorý potom spína v cykloch tak, aby udržal v vykurovacom okruhu požadovanú teplotu.
Ak sa systém prepne na prevádzku so záložným kotlom, zotrvá v ňom určitý čas, napríklad najmenej 8 minút. V základnom zapojení môže systém zabezpečovať dodávku tepla z kotla na tuhé palivá priamo do objektu, pričom do akumulačnej nádrže sa ukladajú len prebytky, ktoré objekt nepotrebuje.
Prepnutie medzi zdrojmi tepla môže byť realizované aj prepínacím ventilom. Takéto zapojenie umožňuje do systému inštalovať dva aj viac vykurovacích okruhov.
Inštalácia a údržba akumulačnej nádrže
Pri zapojovaní nádrže dbajte zásad v návode na použitie, kde je tiež nakreslené schéma zapojenia. Zapojujú sa väčšinou dva okruhy. Prvý okruh privádza teplú vodu vždy, keď klesne teplota pod stanovenú hodnotu. Pre akumulačnú nádrž najprv vyberte vhodné miesto a začnite so zostavovaním. Pri zapojovaní väčšej nádrže pracujte vo dvoch. Obvykle je montáž jednoduchá a nezaberie príliš času.
Po dvoch rokoch je vhodné skontrolovať vnútro nádrže, či v nej nie je vodný kameň. Ak áno, odstráňte ho. Pri tejto príležitosti skontrolujte stav anodovej tyče, ktorú v prípade potreby vymeňte.
Aj keď sa to môže zdať samozrejmosťou, nádrž by mala byť umiestnená v miestnosti, kde je rozpätie teplôt medzi 5 až 45°C. Taktiež by v danom priestore nemala byť vysoká vlhkosť.
Fotovoltika svojpomocne za 1450 euro (2 časť) - zapojenie aku nádrže, komponenty. (Fotovoltariky)
Dôvodov mať akumulačnú nádrž je niekoľko, rovnako ako aj výhod, ktoré prinášajú. Pokiaľ teda máte eurá navyše a priestor kam ich umiestniť, investícia do akumulačnej nádrže je výhodná a jej návratnosť sa odhaduje približne na 4-5 rokov.
tags: #akumulacna #nadrz #a #splynovaci #kotol