2023-12-03 17:20:54 
Ile zużywamy energii na przygotowanie cwu?
Przy projektowaniu instalacji ciepłej wody przyjmuje się standardowe wartości jej zużycia w przeliczeniu na mieszkania, a czasem również zależnie o powierzchni użytkowej mieszkania czy budynku.
W domach jednorodzinnych normatywne zużycie c.w.u. to 35 litrów / dobę i mieszkańca, natomiast w budynkach wielorodzinnych wskaźnik ten zwiększa się do 48 litrów / dobę przy zasilaniu wodą o temperaturze 55ºC.
Przy takich parametrach, roczne zapotrzebowanie na energię czynną zużytą do podgrzania wody wyniesie orientacyjnie wg wyliczeń: 4,2 kJ /dm3 K ( ciepło właściwe wody) x 45ºC (różnica temperatury wody zimnej i ciepłej - 55-10ºC) x 35 dm3 lub 48 dm3 (dobowe zużycie) - x 330 (liczba dni użytkowania), po podzieleniu tego iloczynu przez 3600, wyznaczymy roczne wykorzystanie energii końcowej na mieszkańca odpowiednio 606 kWh i 830 kWh.
Obliczenia te mogą być również przeprowadzone przy zastosowaniu wskaźników zapotrzebowania na ciepłą wodę w przeliczeniu na powierzchnie użytkową, które wynoszącą dziennie 1,4 dm3/m2 dla obiektów jednorodzinnych i 2,0 dm3/m2 dla domów wielorodzinnych.
W efekcie przy założeniu przeciętnej powierzchni użytkowej przypadającej na mieszkańca normatywne roczne zużycie wyniesie 20-30 kWh//m2 rok, co w porównaniu z aktualnymi wymaganiami energochłonności nowych budynków na poziomie 65-70 kWh/m2 (obejmujące rocznie zużycia energii nieodnawialnej na ogrzewanie, wentylację i przygotowanie c.w.u.) wskazuje na bardzo znaczny udział w bilansie energetycznym obiektów.
Jednak w praktyce rzeczywiste, indywidualne rozbieżności w zużyciu c.w.u. są bardzo duże i związane nie tylko z nawykami higienicznymi mieszkańców, ale również wyposażeniem domu w sprzęt AGD , konfiguracją i rozległością instalacji oraz racjonalnym jej użytkowaniem.
Komfort czy energooszczędność
Ciepła woda wykorzystywana jest do celów higienicznych jak i porządkowych, a jej parametry powinny zapewniać wygodę i skuteczność przeprowadzanych zabiegów. Zużycie wody może występować z różną intensywnością np. w krótkim czasie, podczas mycia rąk lub wymaga doprowadzenia znacznej jej ilości np. do kąpieli wannie.
Natomiast w coraz mniejszym stopniu korzystamy z tzw. wody technologicznej przy zmywaniu naczyń, gdyż w tych czynnością wyręcza nas często zmywarka czy automatyczna pralka. W efekcie najbardziej wodo- i energochłonną czynnością staje się kąpiel pod prysznicem (przeciętnie ok. 80 litrów) lub w wannie (średnio 150 litrów).
Przy ustalaniu sposobu przygotowania c.w.u. musimy uwzględnić zakres pożądanych temperatur użytkowych, w przypadku umywalek, wanien czy natrysków powinny one wynosić 35-45°C, a przy bateriach zlewozmywakowych wskazane jest uzyskiwanie temperatur w zakresie 55-60°C.
Natomiast minimalna intensywność strumienia dla umywalek to ok. 4 litrów/min, baterii zlewozmywakowych ok. 6 litrów/minutę, natomiast strumień wody przy napełnianiu wanny lub intensywnym korzystaniu z natrysku nie powinien być mniejszy niż 10 litrów/minutę.
Od tych parametrów zależy również dobór dostatecznej mocy grzejnej, która może być przekazywana bezpośrednio w systemie podgrzewania przepływowego lub pośrednio w urządzeniach pojemnościowych.
Na komfort korzystania c.w.u. wpływa również natychmiastowy wypływ do wody o pożądanej temperaturze i w tym zakresie pojawia się pierwsza rozbieżność między wygodą użytkowania a energooszczędnością.
W instalacjach systemowych utrzymanie stałej temperatury wody w miejscach jej czerpania wymaga zapewnienia stałego jej podgrzewania, co realizowane jest przez układ cyrkulacji lub okresowe załączanie podgrzewacza miejscowego.
Jednak najtrudniej dobrać optymalne rozwiązanie do zasilania natrysku, w którym należy zapewnić bardzo stabilną temperaturę-wahania poniżej 0,5°C, a przy luksusowym wymaganiach, strumień wody z prysznica powinien zapewniać przepływ nawet 15 litrów /min.
Większość instalacji c.wu. projektowana jest w standardowy sposób, często niedopasowany do warunków i wymagań użytkowania i najczęściej sprowadza się do zapewnienia centralnego źródła podgrzewania z ewentualnym obiegiem cyrkulacyjnym.
Wariant ten z reguły spełnia potrzeby mieszkańców dużych, wielorodzinnych budynków, gdyż źródło ciepła o dużej mocy i obieg cyrkulacyjny mogą zapewnić wygodne korzystanie z c.w.u.
Natomiast w domach jednorodzinnych przy stosunkowo niewielkiej liczby użytkowników i krótkotrwałym korzystaniu z ciepłej wody w ciągu doby, za centralnym systemem przygotowania c.w.u. przemawia jedynie możliwość wykorzystania współpracy z instalacją c.o. oraz możliwość zastosowania różnych rodzajów paliw, co umożliwia uzyskanie dużej mocy grzewczej.
Jednak rozwiązanie takie sprawdza się głównie przy korzystaniu z c.w.u. do kąpieli w wannie, natomiast użycie natrysku może wymagać zastosowania elementów stabilizujących, dla zapewnienia dostatecznego komfortu temperaturowego.
Ciepła woda z indywidualne podgrzewanie
Przy stosunkowo rzadkim korzystaniu z intensywnego poboru ciepłej wody z baterii umywalkowych, a także zlewozmywakowych optymalnym rozwiązaniem ze względu na komfort użytkowania iloraz ograniczone zużycie energii, będzie zainstalowanie niewielkich miejscowego podgrzewacza elektrycznego - pojemnościowego lub przepływowego.
Zapewnia to natychmiastowy wypływ ciepłej wody, a jej ilość zmagazynowana w zbiorniku 5-cio czy 10- litrowym z reguły wystarcza do przeprowadzenia podstawowych zabiegów higienicznych i kuchennych.
Wybór takiego pogdrzewacza - pojemnościowy czy przepływowy - znależeć będzie od możliwości obciążenia instalacji elektrycznej - ogrzewacz pojemnościowy umożliwia uzyskanie wyższej temperatury (do 65°C) przy mocy grzejnej 1,5-2 kW, ale wykorzystywanej przez krótki czas, natomiast przepływowy pobiera moc 4-6 kW i pozwala na dowolnie długie jej czerpanie, lecz o ograniczonej temperaturze do 35-40°C.
W praktyce podgrzewacz pojemnościowy lepiej zainstalować w kuchni, natomiast przepływowe w łazience czy wc. Oczywiści założenie podgrzewaczy lokalnych nie wyklucza doprowadzenia do nich ciepłej wody z instalacji centralnej, jedynie muszą być one wyposażone w ograniczniki temperatury, aby nie doprowadzić do przegrzania i awarii.
Ciepła woda do wanny i natrysku
Ze względu na dużą ilość zużywanej jednorazowo wody, pojawia się wiele problemów z utrzymaniem pożądanej temperatury - zwłaszcza przy korzystaniu z prysznica, a wykorzystywane źródło ciepła musi dysponować dostateczną mocą.
W nowych budynkach charakteryzujących się ze stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na moc do ogrzewania, a także wykorzystanie niskotemperaturowych pomp ciepła urządzenia montowane w instalacji c.o. mogą nie dysponować dostateczną mocą i temperaturą, aby obsłużyć bieżące przygotowanie c.w.u.
Ujawnia się to zwłaszcza przy zasilaniu natrysku - również z wykorzystaniem zasobnika c.w.u., choć korzystanie z wanny można w takich sytuacjach zapewnić bez większego kłopotu.
W przypadku wykorzystania grzewczych urządzeń przepływowych np. w postaci dwufunkcyjnego kotła gazowego, jego moc pozwalająca na komfortowe korzystanie z natrysku powinna wynosić nie mniej niż 24 - 27 kW, co pozwala na bezpośrednie jej korzystanie przy strumieniu ok. 7 l/min i temperaturze 40°C. Oczywiście pełną funkcjonalność zapewni wtedy zasilanie tylko natrysku, gdyż otwarcie innej baterii zakłóci stabilność przepływu.
Dobrym rozwiązaniem może być instalacja elektrycznego podgrzewacza przepływowego, ale problem może stwarzać ograniczenia poboru mocy elektrycznej, bo pełny komfort wymaga mocy grzejnej podobnej jak w przypadku urządzeń gazowych (ponad 24 kW).
Natomiast wykorzystanie zasobnika c.w.u. przy zasilaniu natrysku powinno zapewniać dostatecznie dużą mocą ładowania bądź konieczny będzie zbiornik o zwiększonej pojemności sięgającej niekiedy nawet ponad 200 litrów.
W trakcie czerpania wody z zasobnika obniża się bowiem jej temperatura, a wypływająca woda np. o temperaturze 60ºC zastępowana jest przez napływ zimnej o temperaturze 10°C , co przy niedostatecznym jej bieżącym podgrzewaniu spowoduje spadek temperatury na wyjściu poniżej wymaganego poziomu.
Przykładowo zasobnik o pojemności 100 litrów i temperaturze naładowania 60°C pozwala na kąpiel pod natryskiem do ok. 5-6 minut przy strumieniu wypływu 10 litrow/minutę (bez jego doładowania).
Problem ten, przy dłuższej kąpieli będzie odczuwalny zwłaszcza przy zasilaniu zasobnika z pompy ciepła lub za pomocą grzałek elektrycznych, których moc z reguły nie pozwala na bieżące uzupełnienie zużywanej energii. Przy zasilaniu zasobnikowym standardem będzie umieszczenie go bezpośrednio w łazience lub przynajmniej w jej pobliżu i wyposażenie w baterię termostatyczną.
Autor Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcie główne: Stiebel Etron
Komentarze