2022-02-20 16:54:24 
Jak działa obieg cyrkulacyjny ciepłej wody?
W rozbudowanej instalacji wodociągowej zapewniającej dopływ ciepłej i zimnej wody do wielu punktów odbioru - przy centralnym systemie jej podgrzewania - zgromadzona w rurach ciepła woda ulega powolnemu wychłodzeniu, a w momencie uruchomienia przepływu przez pewien czas wypływać będzie woda znacznie chłodniejsza niż chcemy.
Problem ten rozwiązuje wymuszenie okresowego przepływu, co wymaga utworzenia obiegu cyrkulacyjnego równolegle do poprowadzonych rur c.w.u.
W domach wielorodzinnych utworzenie cyrkulacji jest obowiązkowe, a zład wody poza cyrkulacja nie może być większy niż 3 dm3 na każdy obieg. W praktyce złady powstają głównie na odcinkach między pionem, a bateriami czerpalnymi, przy czym suma „ślepych” odcinków rur o standardowych średnicach nominalnych 16 mm może sięgać nawet 30 metrów (ich pojemność wodna to ok. 0,1 dm3/metr długości).
W domach jednorodzinnych, w których nie ma formalnego wymogu zapewnienia cyrkulacji ciepłej wody, również ograniczenie dopuszczalnego zładu nie ma zastosowania, zwłaszcza, że w niewielkiej instalacji domowej dopuszczalna długość „zimnego” odcinka jest absurdalnie duża.
Decydując się więc na wykonanie cyrkulacji w obiegu domowej instalacji c.w.u. nie jesteśmy ograniczeni żadnymi formalnymi wymaganiami, z wyjątkiem zapewnienia odpowiedniej izolacyjności cieplnej zamontowanego orurowania.
Komfort korzystania c.w.u. nie będzie za darmo
Możliwość korzystania z niemal natychmiastowego wypływu ciepłej wody o pożądanej temperaturze pociąga jednak zwiększenie kosztów eksploatacyjnych związanych ze zużyciem dodatkowej energii koniecznej do wyrównania strat ciepła na przesyle. Ich wielkość zależy od rozległości instalacji, drogi jej prowadzenia i zastosowanych izolacji ciepłochronnych, a także od sposobu sterowania funkcjonowaniem cyrkulacji.
Szacunkowo w przeciętnym domu przyjmuje się, że łączne straty postojowe w instalacji ciepłej wody mogą sięgać 3-5 kWh energii w ciągu doby. Składają się na nie strata ciepła przez zasobnik, orurowanie o podwójnej długości (rura cyrkulacyjna i doprowadzająca c.w.u.) oraz na niezbędnej armaturze i zużyciu prądu przez pompę.
Jednak znaczna część emitowanego z instalacji c.w.u. ciepła pozostaje w domu, to w sezonie grzewczym w jakimś tam stopniu wspomaga system ogrzewania redukując jego obciążenie.
Montaż obiegu c.w.u. z cyrkulacją
Cyrkulację można zamontować w instalacji zasilanej z zasobnika ciepłej wody i nie ma znaczenia z jakiego źródła jest on ładowany - kotła gazowego, węglowego czy pompy ciepła - a także z elektrycznych lub gazowych podgrzewaczy pojemnościowych.
Na zasilaniu instalacji c.w.u (dopływie zimnej wody) powinno być zamontowane w przeponowe naczynie wzbiorcze, które przejmie wzrost objętości wody spowodowany jej podgrzewaniem, a wszystkie elementy instalacji powinny być przystosowane do pracy w obiegu c.w.u. ze względu na ochronę korozyjną i higieniczną.
Osprzęt i rury muszą tez być odporne na wysoką temperaturę (krótkotrwale do 80°C) ze względu na okresowo przeprowadzana dezynfekcję termiczną.
Wyposażenie instalacji c.w.u. w obieg cyrkulacyjny wymaga zamontowania układu rur powrotnych, pompy obiegowej oraz sterownika uruchamiającego krążenie wody w ustalonych warunkach (czasowych i temperaturowych).
W instalacji najczęściej układane się rury typu PEX-Al. o średnicy 16 mm, łatwe w montażu i o niewielkich oporach przepływu, zapewniające pełną ochronę przed dyfuzją tlenu przez ścianki (bariera z folii aluminiowej).
Wszystkie rury w instalacji ciepłej wody, a więc o cyrkulacyjne powinny być otulone izolacją cieplną o grubości ścianki co najmniej 20 mm, której przewodność cieplna nie jest większa niż 0,035 W/m K.
Można je również prowadzić równoległymi parami w izolowanym kanale podłogowym czy ściennym. Przy doprowadzeniu rur do zasobnika należy utworzyć zasyfonowanie, które uchroni instalację przed niekontrolowaną, samoistną cyrkulacją grawitacyjną, szczególnie intensywna przy znacznych różnicach wysokości między zasobnikiem, a doprowadzeniem do baterii.
Natomiast podłączenie obiegu cyrkulacyjnego do rury c.w.u. należy wykonać przed podejściem do baterii, co umożliwia samoczynne jego odpowietrzenie.
W układzie rozdzielaczowym rozprowadzenia c.w.u., rurę cyrkulacyjną podłącza się do rozdzielacza, gdy zasilane baterie nie są zbyt oddalone (do ok. 3 m), bo przy większych odległościach niekorzystnie wydłuży się czas oczekiwania na wypływ c.w.u. o pożądanej temperaturze.
Przepływ wody obiegu cyrkulacyjnym wymusza pompa obiegowa o niewielkiej wydajności montowana na rurze powrotnej do zasobnika.
Ze względu na oszczędność energii traconej w obiegu cyrkulacyjnym w domach jednorodzinnych z reguły pracuje on okresowo, załączając się o określonych porach lub przy obniżeniu się temperatury w instalacji.
Do sterowania załączaniem pompy posłuży programowany np. trybie tygodniowym wyłącznik zegarowy z dodatkowym układem termostatycznym reagującym na obniżenie temperatury na powrocie przy pracy w trybie próbkowania (cykliczne krótkotrwałe uruchamianie się pompy).
Okresowa dezynfekcja instalacji ciepłej wody użytkowej
W zasobnikach ciepłej wody powinna być utrzymywana temperatura na poziomie 50-60°C, co nie sprzyja rozwojowi chorobotwórczych bakterii Legionelli, gdyż optymalna temperatura ich namnażania to 38-42°C.
Jednak przy okresowych przestojach, w instalacji c.w.u. temperatura w rurach obniża się, zwłaszcza w bardziej oddalonych od zbiornika odcinkach. Dlatego konieczna jest systematyczna co 2-3 tygodnie dezynfekcja termiczna całej instalacji polegająca na podwyższeniu temperatury wody do ponad 70°C i utrzymywanie jej przez przynajmniej 10 minut.
Zamontowany układ cyrkulacyjny znacząco ułatwia dokładną dezynfekcję całej instalacji - również w trybie samoczynnym , jeśli kocioł współpracujący z zasobnikiem ma wbudowane układy do automatycznej dezynfekcji instalacji.
Dzięki temu woda w zasobniku podgrzana zostanie do odpowiedniej temperatury, a następnie uruchomi się obieg cyrkulacyjny rozprowadzający gorącą wodę po całej instalacji.
Uruchomienie tej funkcji powinno zostać zaprogramowane na porę nocną, gdy istnieje niewielkie prawdopodobieństwo korzystania z c.w.u., gdyż w trybie dezynfekcji grozi to poparzeniem.
Alternatywne rozwiązania dla szybkiego dostępu do ciepłej wody
Przy znacznie oddalonych pojedynczych punktach korzystania z ciepłej wody - zwłaszcza gdy używamy jej na krótko i w znacznych odstępach czasowych - wygodnym i ekonomicznie korzystnym rozwiązaniem będzie zastąpienie doprowadzenia obiegu cyrkulacyjnego, miejscowym podgrzewaczem wspomagającym.
Rozwiązanie to będzie szczególnie uzasadnione np. przy zasilaniu umywalki w toalecie, garażu czy nawet zlewozmywaka w kuchni. Do wyboru są elektryczne podgrzewacze przepływowe lub pojemnościowe dobrane odpowiednio do wymaganej wydajności.
Przy dorywczym, krótkotrwałym korzystaniu z ciepłej wody (np. do umycia tylko rąk) można w ogóle zrezygnować z doprowadzania c.w.u. z centralnego podgrzewacza, instalując na z.w. podgrzewacz przepływowy o mocy 4-5 kW.
Przy częstszym korzystaniu np. w łazience czy kuchni, wstępne podgrzanie czerpanej wody do czasu jej dopływu z „centrali” w odpowiedniej temperaturze zapewni pojemnościowy podgrzewacz elektryczny o pojemności 5-10 litrów, który stale przechowuje ciepłą wodę o nastawionej temperaturze.
Zainstalowana w nim grzałka o mocy 1-1,5 kW nie obciąża zbytnio instalacji elektrycznej i praktycznie uruchamia się głównie we celu podtrzymania temperatury zgromadzonej wody.
Autor: Cezary Jankowski
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcia: Kospel, Viessmann, Stiebel Eltron, budujemydom.pl, Immergas Polska, fot. BIGL dla forum.budujemydom.pl, Ermet, FERRO
Komentarze