Akumulačné nádrže slúžia na zber a uchovávanie tepla generovaného vykurovacím systémom, čím vyrovnávajú časový rozdiel medzi výrobou a spotrebou tepla a zabezpečujú stabilnú teplotu v celom systéme. Odporúčajú sa pre každý vykurovací systém a sú ideálnym riešením pre kotly na tuhé palivo, pelety, plynové kotly aj tepelné čerpadlá. Zabezpečujú optimálny prevádzkový režim kotla na biomasu, umožňujúc jeho prevádzku pri menovitom výkone, aj keď vykurovací systém aktuálne nepotrebuje všetku vyrobenú tepelnú energiu.
Prečo je akumulačná nádrž dôležitá?
Kotly na tuhé palivo, ako sú tie na drevo, uhlie, štiepku alebo pelety, produkujú veľké množstvo tepla naraz. Bez akumulačnej nádrže by sa toto prebytočné teplo efektívne nevyužilo a dochádzalo by k jeho stratám. Akumulačná nádrž toto prebytočné teplo pojme a uchová na ďalšie hospodárenie. Napríklad pri kotloch na drevo tak možno palivo využiť na 100 % a spotreba bude menšia v porovnaní so systémom bez akumulačnej nádrže.
Pri kotloch na biomasu je navyše v rámci dotačného programu Nová zelená úsporám na čerpanie dotácie podmienkou mať inštalovanú buď akumulačnú nádrž, alebo inštalovať systém so samočinnou dodávkou tepla.
Príklad z praxe: Prebytok tepla
Pre lepšie pochopenie si uvedieme príklad: Máme rodinný dom, ktorý potrebuje na vykúrenie svojich priestorov 17 kW zdroj tepla (kotol). Ak máme nainštalovaný kotol s výkonom 20 kW, znamená to, že zdroj tepla je predimenzovaný. Domu dodá potrebné teplo skôr a v istom momente prestane byť potrebné ďalej dodávať teplo, čo vedie k vzniku prebytku tepla. V takom prípade sa kúrenie vypne termostatom. V kotle však stále ostáva palivo, ktoré horí. Pri klasických prehorievacích kotloch sa výkon "uškrtí" klapkou dymovodu, čo síce utlmí výkon, ale teplo uniká komínom bez využitia.
Moderné drevosplyňovacie kotly sú na tom lepšie, nakoľko vedia modulovať svoj výkon podľa požiadaviek na teplo. Napriek tomu, pri vypnutí kúrenia termostatom prechádzajú do útlmového režimu, pričom oheň v spaľovacej komore naďalej horí, hoci pomalšie a zbytočne. Teplota v spaľovacej komore sa výrazne zníži, čo vedie k tzv. dechtovaniu. Dechtovanie vzniká pri nízkej teplote a je nežiadúcim javom pre akýkoľvek kotol na biomasu.
Riešením tohto problému je inštalácia akumulačnej nádrže, kde sa prebytočné teplo akumuluje a neskôr, v prípade potreby, odčerpáva.
Výhody použitia akumulačných nádrží
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 (menej časté prikladanie paliva)
Zvýšením efektivity vykurovania sa rozumie vyššie využitie energie z paliva, čo logicky vedie k úspore paliva, pretože nie je potrebné často prikladať. Pre samotný kotol sú ideálne podmienky, keď pracuje takmer v plnom výkone, teda horenie nie je ničím obmedzované. V takom prípade nedochádza k nežiadúcemu dechtovaniu, kotol aj komín sa menej zanášajú dechtom, nie je potrebné ich tak často čistiť, čo pochopiteľne predlžuje ich životnosť.
Ako funguje akumulačná nádrž?
Ak nastane situácia, že objekt je už vykúrený a termostat vypne kúrenie, kotol s akumulačnou nádržou neprejde do útlmového režimu ani nie je potrebné ho "škrtiť". Pracuje v optimálnom prevádzkovom výkone a jednoducho sa prepne ventil, ktorý presmeruje distribúciu teplej vody do akumulačnej nádrže, čím sa začne proces jej "dobíjania". Akonáhle opäť nastane potreba dokúriť objekt a termostat zadá požiadavku kotlu, teplo sa začne distribuovať do radiátorov alebo podlahového kúrenia. Tento cyklus sa môže niekoľkokrát opakovať, kým nezhorí všetko palivo v kotle. Následne sa začne režim odčerpávania teplej vody z akumulačnej nádrže. Hoci v kotle už nie je žiadne palivo a nevyrába teplo, systém začne teplú vodu dodávať zo zásoby vytvorenej v akumulačnej nádrži. Takto naakumulovanou vodou je možné dodávať teplo do bytu pohodlne ešte niekoľko hodín.
Aký objem akumulačnej nádrže zvoliť?
Logická otázka pred kúpou. Nepísaným pravidlom je, že objem akumulačnej nádrže by sa mal rovnať aspoň 50-násobku výkonu kotla. Teda ak máme 20 kW kotol, mali by sme k nemu pripojiť aspoň 1000 litrovú nádrž, čo je akýsi štandard. Nádrž môže byť aj väčšia, v závislosti od uváženia a dostupného priestoru.
Všeobecne platí, že na každý 1 kW výkonu kotla by malo pripadnúť aspoň 55 litrov objemu nádoby. Napríklad pre kotol s výkonom 20 kW je odporúčaná akumulačná nádoba s objemom minimálne 1100 litrov. Toto platí v prípade, že v domácnosti nie je využívané podlahové vykurovanie, ktoré samo osebe slúži na akumuláciu tepla.
Orientačný výpočet veľkosti akumulácie podľa druhu kúrenia:
- Ak kúrite radiátormi: Objem akumulačnej nádrže = výkon zdroja vykurovania (kW) × 55 l. Napríklad 10 kW výkonu kotla × 55 l = nádrž s objemom 550 l.
- Ak kúrite podlahovým vykurovaním: Objem akumulačnej nádrže = výkon zdroja vykurovania (kW) × 80 - 100 l. Napríklad 10 kW výkonu kotla × 100 l = nádrž s objemom 1000 l.
Pri veľkých domoch, alebo ak sa nádoba využíva aj pre solárne systémy, môže byť objem ešte väčší.
Kedy môže nastať potreba akumulačky?
V našom príklade sme uviedli situáciu, kedy je v objekte nainštalovaný kotol výkonnejší, než je potrebné, čo vedie k prebytku tepla. Takáto situácia nastáva, keď kotol nainštalujeme zámerne s vyšším výkonom, aby sme mali výkonovú "rezervu", alebo môže jednoducho nastať po zateplení obvodových múrov. Pokiaľ v čase pred rekonštrukciou objekt potreboval 20 kW zdroj tepla, po rekonštrukcii by mu bohato stačil 15 kW 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 20 kW zdroj a taký aj máme nainštalovaný. V takom 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 na vykurovanie stačí nižší výkon. Niektoré domácnosti majú alternatívny zdroj kúrenia (plyn, elektrina), 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 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.
Technické parametre a konštrukcia
Akumulačné nádrže SLOVATHERM sú vyrobené z kvalitnej ocele s hrúbkou 3 mm a testované na tlak až 5 bar, čo garantuje vysokú spoľahlivosť a dlhú životnosť. Vonkajší povrch je natretý základným náterom a všetky výstupy majú vnútorné závity. Ponúkajú 180 stupňové vstupné/výstupné pripojenia a sú navrhnuté pre jednoduchú montáž.
Štandardne sú vybavené odnímateľnou tepelnou izoláciou s hrúbkou 100 mm a vonkajším PVC plášťom vo farbe RAL9006. Umožňujú montáž viacpolohového snímača teploty.
Technické riešenia a doplnky:
- Kvalitná oceľová konštrukcia, tlaková skúška každého kusu
- Tepelná izolácia: tvrdá PUR pena alebo mäkká odnímateľná textilná izolácia
- Prevádzkový tlak: bežne 3 - 10 bar
- Prevádzková teplota: až 95 °C
- Možnosť pripojenia snímačov, anód, elektrických špirál, solárnych okruhov
- Voliteľné príslušenstvo: odvzdušňovače, poistné ventily, teplomery
Akumulačná nádrž pre kotol na ohrev úžitkovej vody
Akumulačná nádoba môže byť tiež skvelým pomocníkom pri ohrievaní teplej úžitkovej vody (TUV) pre domácnosť. Pokiaľ si zaobstaráte akumulačnú nádobu s vnoreným výmenníkom, budete zároveň ohrievať vodu do radiátorov aj na ďalšie použitie, ako napr. umývanie rúk alebo sprchovanie, čo prináša ďalšie úspory. Pretože sa voda vykurovacieho systému vyhrieva na vyššiu teplotu, nemusíte počítať s takou veľkou nádržou pre vodu do vodovodného radu - nádrže s tepelným výmenníkom, ktorý umožňuje napojenie sekundárneho zdroja ohrevu TUV, sa o to postarajú.
Kam umiestniť kotol s akumulačnou nádržou?
Akumulačná nádrž by mala byť umiestnená čo najbližšie ku kotlu, aby sa minimalizovali tepelné straty v potrubí. Najčastejšie sa inštaluje do technickej miestnosti, pivnice alebo kotolne. Pri zaobstarávaní akumulačnej nádoby počítajte s jej väčším rozmerom - napríklad či prejde dverami, aby nebolo nutné riešiť stavebné úpravy. Je potrebné zaistiť dostatočný priestor nielen pre manipuláciu pri inštalácii, ale aj pre následnú údržbu.
Vyhnite sa inštalácii vo vlhkom prostredí, ktoré by mohlo spôsobiť kratšiu životnosť, a nezabudnite ani na nosnosť podlahy, pretože plne naplnená nádoba môže vážiť aj niekoľko ton.
Záver
Dôvodov mať akumulačnú nádrž je niekoľko, rovnako ako aj výhod, ktoré prinášajú. Pokiaľ máte k dispozícii financie a priestor na jej umiestnenie, investícia do akumulačnej nádrže je výhodná a jej návratnosť sa odhaduje približne na 4-5 rokov. Výrobcovia kotlov na pevné palivo, obzvlášť drevosplyňujúcich, inštaláciu akumulačných nádrží vysoko odporúčajú. Hoci ich mať nie je nutnosťou, rozhodne systém funguje oveľa lepšie a efektívnejšie, keď sú v ňom nainštalované.
Pri peletových kotloch je situácia trochu iná; tu stačí akumulačka s objemom približne do 500 litrov, nakoľko pri tomto type kotlov inštalovať vyššie objemy nemá význam. Akumulačné nádrže predstavujú energeticky úsporné a ekologické riešenie pre každý moderný vykurovací systém, prinášajú nielen finančné úspory, ale aj vyšší komfort a ekologickejšiu prevádzku.