Na zabezpečenie maximálnej energetickej účinnosti, zníženie nákladov na minimum a splnenie vysokých požiadaviek na hygienu prípravy teplej vody sa v krajinách EÚ čoraz častejšie navrhujú vysokoefektívne systémy z obnoviteľných zdrojov tepla. Príprava teplej vody a vykurovanie budov predstavujú približne 40 % celkovej spotreby tepelnej energie. V nových budovách a ostatných stavbách sa preto musia navrhovať energeticky úsporné systémy v súlade so smernicou Európskeho parlamentu a Rady č. 2010/31/EÚ o energetickej hospodárnosti budov.
Akumulačné nádrže ako srdce vykurovacieho systému
Akumulačné nádoby pre vykurovanie sú dôležitou súčasťou kotolní, kde je hlavným zdrojom tepla zariadenie s kolísavým výkonom a striedaním nízkych a vysokých teplôt, ako je napríklad kotol na biomasu, tepelné čerpadlo alebo solárne panely. Sú určené na uskladňovanie technickej vody smerujúcej do systému podlahového alebo radiátorového kúrenia.
Tlakové akumulačné nádrže zhromažďujú prebytočné množstvo vytvoreného tepla. Táto energia je určitú dobu uchovávaná a v prípade potreby využitá na vykurovanie domu alebo ohrev teplej úžitkovej vody. Tým sa predchádza prekurovaniu miestností a následnému neekonomickému vetraniu.
Typy akumulačných nádrží
- Akumulačná nádrž bez výmenníka (Puffer): Slúži len na uskladnenie teplej technickej vody.
- Akumulačná nádrž s výmenníkom: Obsahuje jeden alebo dva tepelné výmenníky na ohrev vody cez ďalší zdroj tepla (napr. solárne kolektory).
- „Nádoba v nádobe“: Systém s vnoreným zásobníkom na teplú úžitkovú vodu.
- Akumulačná nádrž s prietokovým ohrevom: Ohrev prebieha prostredníctvom špirálovitého nerezového výmenníka, ktorý prechádza stredom nádrže.
Princíp teplotnej stratifikácie
Na zvýšenie využitia energie zo solárnych kolektorov a iných zdrojov sa používa princíp teplotnej stratifikácie, teda ukladanie vody v zásobníkoch po vrstvách. V takomto zásobníku nastáva gravitačné rozvrstvenie vody podľa jej objemovej hmotnosti, ktorá závisí od teploty.
Chladnejšia a ťažšia voda sa drží pri dne, zatiaľ čo teplejšia stúpa nahor. Na riadenie tohto rozvrstvenia sa využívajú špeciálne samočinné stratifikačné vstavané prvky alebo regulačné prvky. Kvalita tohto vrstvenia priamo ovplyvňuje prevádzkové parametre celej sústavy. Pri správnom nastavení sa jednotlivé teplotné oblasti vzájomne nepremiešavajú, čo umožňuje efektívny prietokový ohrev vody v odovzdávacej stanici v momente, keď ju spotrebiteľ potrebuje.
Hygienické aspekty a kvalita vody
Kvalite vody treba venovať dostatočnú pozornosť. Pri jej trvalom používaní sa nesmie zmeniť zdravotný stav užívateľov v dôsledku prítomnosti mikroorganizmov alebo látok ovplyvňujúcich zdravie. Kontamináciu vodovodných systémov baktériou legionella zapríčiňuje teplota vody medzi +20 až +45 °C, nízky tlak vody, stagnujúce úseky siete alebo nedostatočná údržba.
Veľké zásobníkové ohrievače majú tendenciu k stagnácii vody pri malých odberoch. Preto sú moderné stratifikačné systémy navrhované tak, aby sa v sústave teplá voda neskladovala dlhodobo, ale ohrievala sa prietokovo v momente požiadavky, čo výrazne znižuje hygienické riziká.
Ako vybrať správnu nádrž
Pri výbere veľkosti nádrže záleží najmä na type zdroja tepla, výkone systému a celkových tepelných stratách objektu. Dôležité je tiež zohľadniť počet osôb v domácnosti. Obecný odporúčaný vzorec pre výpočet objemu je 50 litrov na 1 kW výkonu zdroja tepla.
| Vlastnosť | Výhoda |
|---|---|
| Akumulácia tepla | Finančná úspora a nižšie náklady na ohrev |
| Izolácia (100 mm PUR) | Uchovávanie energie a minimalizácia tepelných strát |
| Kombinácia zdrojov | Zvýšenie komfortu a predĺženie životnosti kotla |