Akumulačné zásobníky v zásade uchovávajú tepelnú energiu, ktorá nie je práve potrebná, aby sa mohla spotrebovať neskôr podľa potreby. Tieto zariadenia sa používajú predovšetkým tam, kde teplo nie je vždy trvalo potrebné.
Princíp fungovania a výhody akumulačných zásobníkov
V priemerných domácnostiach sú špičkové časy vykurovania a prípravy teplej vody ráno a večer. Solárny tepelný systém na zálohovanie ústredného kúrenia a ohrev teplej vody však produkuje najvyššie výnosy uprostred dňa. V takýchto situáciách by sa plynový kotol alebo kotol na tuhé palivo neustále zapínal a vypínal. Akumulačný zásobník znižuje toto cyklické striedanie a nerovnomernú výrobu tepla.
Kotol ohrieva vykurovaciu vodu, ktorá preteká cez akumulačný zásobník. Prietok zo zdroja tepla sa v akumulačnom zásobníku mieša so studenou vratnou vodou zo spotrebičov (radiátorov). Tým sa zvýši teplota vody, aby sa v prípade potreby mohla uvoľniť ako prietok do radiátorov. Studená vratná voda zo spotrebičov tepla potom prúdi späť do akumulačného zásobníka vykurovacej vody.
Hustota vody závisí od jej objemu a teploty. V dôsledku toho sa horúca voda vždy nachádza v hornej časti zásobníka vykurovacej vody. Odtiaľ prúdi do radiátorov. Studená vratná voda z radiátorov sa nachádza v spodnej časti zásobníka a odtiaľ prúdi do kotla, kde sa môže ohrievať.
Konštrukcia a vybavenie akumulačných zásobníkov
Akumulačný zásobník vykurovacej vody je v podstate valec vyrobený z ocele. Je vybavený možnosťami hydraulického pripojenia, ktorých počet sa líši v závislosti od modelu a oblasti použitia.
Akumulačné zásobníky zaujmú všestrannou tepelnou izoláciou z polyesterového rúna, ktorá pomáha minimalizovať tepelné straty. V závislosti od modelu a okolností môžu mať akumulačné zásobníky aj prípojku na ponorný ohrievač, vnútornú nepriamu špirálu na pripojenie solárnych kolektorov alebo prídavný stratifikačný systém.
Typy zásobníkov a ich špecifiká
Existujú rôzne typy zásobníkov, ktoré slúžia na rôzne účely:
- Systémový zásobník: zásobník na pitnú vodu konštrukčne prispôsobený na zapojenie do systému s plynovým kondenzačným kotlom.
- Nerezový zásobník: vysokokvalitný zásobník na pitnú vodu s nízkymi nárokmi na údržbu. Alternatívou sú smaltované zásobníky (oceľové zásobníky s povrchovou úpravou zo skla).
- Akumulačný zásobník: klasický tepelný zásobník, ktorý uchováva energiu z rôznych zdrojov tepla. Neobsahuje pitnú vodu!
- Stanica pitnej vody: líši sa prietokovým spôsobom prípravy teplej vody, bez ukladania teplej vody v zásobníku. Tepelnú energiu na ohrev jej zabezpečuje akumulačný zásobník.
- Kombinovaný zásobník: je podobný akumulačnému zásobníku s rozdielom, že ohrev vody zabezpečuje zásobník, nie externý zdroj tepla.
- Monovalentné a bivalentné zásobníky: Bivalentné zásobníky pracujú s dvoma zdrojmi tepla, napr. plynom a slnkom (solárny zásobník), monovalentné zásobníky získavajú tepelnú energiu iba z jedného zdroja tepla.
Viacúčelové zásobníky kombinujú nielen vykurovaciu vodu a teplú vodu. Ak napríklad tepelné čerpadlo dodáva príliš málo tepla na pokrytie aktuálnej potreby, použije sa ďalší zdroj tepla. Podobné je to aj s pripojením akumulačného zásobníka k solárnemu termickému systému.
Vitocell 340-M je kompaktné a priestorovo úsporné riešenie, akumulačný zásobník s ohrevom teplej vody prostredníctvom flexibilného a beznapäťového vlnitého potrubia z nehrdzavejúcej ocele. Táto rúrka je integrovaná do zásobníka v špirálovom tvare, pričom cez ňu prúdi čerstvá teplá voda. Táto voda sa ohrieva teplou vykurovacou vodou. Samostatný zásobník teplej vody pre domácnosť preto nie je potrebný, pretože voda sa ohrieva podľa potreby. Táto skutočnosť spolu s použitím nehrdzavejúcej ocele ako materiálu zabezpečuje hygienický ohrev teplej vody bez rizika vzniku legionelly.
Stratifikácia vody v zásobníkoch
Hustota vody sa mení v závislosti od teploty. Horúca voda je v pomere k svojmu objemu ľahšia, a preto vo vertikálnej nádobe stúpa nahor. V nárazníkovom valci tento efekt spravidla vedie k miešaniu. Ak je valec, ako napríklad Vitocell 160-E, vybavený stratifikačným systémom, studená vratná voda zostáva v spodnej časti, zatiaľ čo horúcu prietokovú vodu možno vždy odobrať zhora.
Dôležitou funkciou každého zásobníka teplej vody je účinná stratifikácia rôznych množstiev teplej vody. Toto rozvrstvenie zabezpečuje, že zásobník môže dodávať teplú pitnú vodu v dostatočnom množstve a teplote počas dlhšieho časového obdobia.
Integrácia obnoviteľných zdrojov energie a ohrev teplej vody
Integrácia obnoviteľných zdrojov energie do vykurovacieho systému je možná len so zásobníkom. Bez vhodného zásobníka nemôže plynový vykurovací systém využívať podpornú energiu zo slnka, biomasy alebo životného prostredia.
Plynové vykurovacie systémy so zásobníkom teplej vody sú nielen rozumnou voľbou, ale aj štandardom - pre klasické aplikácie „vykurovanie a príprava teplej vody“, ako aj pre kombináciu s obnoviteľnými zdrojmi energie. Prevádzka vykurovacieho systému s plynovým kotlom bez zásobníka teplej vody je skôr výnimkou ako pravidlom, ale stále je možná.
Príprava teplej úžitkovej vody
Zásobníky teplej vody plnia vo vykurovacom systéme dve úlohy. Jeho prvou a hlavnou úlohou je zabezpečiť, aby bolo vo všetkých kohútikoch vo vašej domácnosti vždy k dispozícii dostatočné množstvo teplej pitnej vody - hygienicky, okamžite a s čo najnižšími nákladmi. Druhou úlohou je umožniť domácnosti rozšíriť vykurovací systém o obnoviteľný zdroj energie.
Existujú dva princípy prípravy teplej vody: akumulácia pitnej vody alebo ohrev podľa potreby. Teplá pitná voda sa buď skladuje vo veľkých litrových množstvách v zásobníku teplej vody, alebo sa ohrieva len v prípade potreby na princípe kontinuálneho prietoku. Jednotlivé spôsoby majú vždy rovnaký cieľ: spoľahlivo, energeticky úsporne a v dostatočnom množstve zabezpečiť teplú vodu pre celú domácnosť.
Zásobník teplej vody funguje vždy na rovnakom princípe. Teplá pitná voda sa zhromažďuje v hornej časti zásobníka a tam sa aj odoberá. Studená pitná voda prúdi rovnakou rýchlosťou do spodnej časti zásobníka. To znamená, že zásobník pitnej vody sa nikdy nevyprázdni, len sa ochladí.
Pitná voda sa ohrieva prostredníctvom jednej alebo viacerých „vykurovacích špirál“ (kruhovo vinutých rúrok), ktoré privádzajú teplo zvonku. Alternatívou k týmto klasickým „stočeným rúrkovým zásobníkom“ sú takzvané „doskové výmenníky tepla“.
Ak akumulačný zásobník ohrieva aj teplú vodu, existuje možnosť doplniť zásobník modulom na ohrev čerstvej vody. Ten funguje na princípe kontinuálneho prietoku. To znamená, že teplá voda preteká cez modul, okolo teplej vykurovacej vody, ktorá je v akumulačnom zásobníku, a pritom sa nepriamo ohrieva. Týmto spôsobom sa hygienická teplá voda ohrieva podľa individuálnych potrieb príslušnej domácnosti.
Princíp vyparníka a čo sa deje v tepelnom čerpadle pri vykurovaní a TÚV počas odmrazovania.
Údržba a životnosť zásobníkov
V rámci údržby vykurovacieho systému sa sleduje aj prevádzka zásobníka vykurovacej vody. To pomáha zabezpečiť plynulú prevádzku. Počas vizuálnej kontroly odborník na vykurovanie skontroluje akumulačný zásobník, čerpadlá a ventily na poškodenie, koróziu, nečistoty a netesnosti. Ide predovšetkým o preventívne opatrenie. Dôraz sa tu kladie na rozhrania medzi komponentmi, aby sa zabezpečila ich optimálna vzájomná koordinácia.
V Produkteový program Vitocell od spoločnosti Viessmann je vybavený odvzdušňovacími ventilmi, ktoré umožňujú uvoľnenie vzduchu. Akumulačný zásobník obsahuje vykurovaciu vodu s nízkym obsahom kyslíka, čo znamená, že dodatočná ochrana proti korózii zvyčajne nie je potrebná.
V prípade zásobníkov na teplú vodu je situácia odlišná. Tu voda z vodovodu preteká cez výmenníky tepla. V dôsledku toho sa môže v závislosti od tvrdosti vody vyzrážať vodný kameň. Zásobník teplej vody je základnou súčasťou vykurovacieho systému. Bez tejto technológie by bol bežný komfort prípravy teplej vody alebo využívanie obnoviteľných zdrojov energie zložitý.
Pri kúpe plynového vykurovacieho systému so zásobníkom teplej vody sa oplatí dbať na kvalitu! Kvalitné zásobníky totiž spotrebujú menej energie, zabezpečia viac teplej vody a vyžadujú si menej údržby ako zariadenia priemernej kvality. Kvalitný zásobník teplej vody však nie je možné rozpoznať zvonku alebo voľným okom. Straty pri udržiavaní tepla sú rozhodujúcou kvalitatívnou vlastnosťou zásobníkov teplej vody. Pri prepočte na desať rokov ušetria kvalitné zásobníky niekoľko stoviek eur na pohotovostnej energii.
Životnosť zásobníka teplej vody závisí od viacerých faktorov, vrátane kvality materiálu, údržby a kvality vody. Pri správnej údržbe a priaznivých podmienkach môžu zásobníky vydržať aj viac ako 10 rokov.
Ceny a typy zásobníkov
Cena za nový systém s plynovým kotlom, zásobníkom teplej vody, odťahom spalín a inštaláciou začína na úrovni približne 3 000 eur. Náklady na nákup samostatného zásobníka sa pohybujú od 650 do 3 000 eur. Cena za nový systém s plynovým kotlom, zásobníkom teplej vody, odťahom spalín a inštaláciou začína na úrovni približne 3 000 eur.
Zásobníky sú k dispozícii v rôznych vyhotoveniach: systémové, nerezové, akumulačné, kombinované a solárne zásobníky. Typ zásobníka závisí aj od potreby teplej vody v domácnosti: malým domácnostiam postačí aj nástenný plynový kondenzačný kotol s menším integrovaným zásobníkom TÚV, vo veľkých domácnostiach je lepšia voľba kotla s externým zásobníkom s veľkým objemom TÚV (podľa potreby).
Zásobníky, bojlery, alebo ohrievače vody sú vyrobené z kvalitnej uhlíkovej ocele alebo nerezu. Vyrábané sú v objemoch od 60 litrov od Prothermu alebo až do 500 litrov. Odnímateľná izolácia z tvrdeného nehorľavého polyuretánu alebo peny funguje ako izolácia zásobníka, zabraňuje unikaniu tepla ohriatej vody z bojlera. Vonkajšia povrchová úprava náterom je v bielej alebo šedomodrej farbe.