Dom bez ciepłej wody to wizja raczej trudna do wyobrażenia we współczesnym budownictwie jednorodzinnym. Do podgrzewania zimnej wody wykorzystywanych jest wiele źródeł energii, najczęściej jednak jest nim energia elektryczna.
Najbardziej rozpowszechnionymi systemami elektrycznego podgrzewania wody są systemy pojemnościowy i przepływowy. Wybór jednego z nich zależy m.in. od potrzeb domowników, wielkości domu oraz sposobu korzystania z ciepłej wody.
Oprócz podgrzewaczy elektrycznych, służących do przygotowania ciepłej wody użytkowej, wodę można również ogrzać za pomocą: podgrzewaczy z wymiennikiem ciepła „spaliny – woda” (np. gazowe podgrzewacze pojemnościowe), podgrzewaczy z wymiennikiem ciepła „woda – woda” (zasobniki pojemnościowe współpracujące z kotłami c.o.), pomp ciepła i kolektorów słonecznych.
Grzanie w pojemniku
Przygotowywanie ciepłej wody za pomocą energii elektrycznej jest jednym z najpopularniejszych sposobów ogrzewania wody. Może być ono stosowane zarówno w budynkach, które są ogrzewane piecem gazowym czy olejowym, jak i pompą ciepła.
Podgrzewacze pojemnościowe różnią się od przepływowych sposobem działania. W podgrzewaczu pojemnościowym, czyli zbiorniku, ogrzewana jest cała zgromadzona w nim woda. W podgrzewaczach przepływowych podgrzewa się tylko wodę przepływającą przez urządzenie.
Pojemnościowe – duże i małe
Na rynku dostępne są zbiorniki o różnych wielkościach. Te najmniejsze, bezciśnieniowe, o pojemności 30–50 litrów, przeznaczone są do punktowego przygotowania ciepłej wody. Montuje się je najczęściej pod lub nad umywalką. Nadają się idealnie do stosowania w miejscach, gdzie woda jest często używana, ale zapotrzebowanie na nią jest niewielkie.
Zbiorniki o większej pojemności – ciśnieniowe podgrzewacze pojemnościowe, o objętości do 150 litrów, przystosowane są do obsługi kilku, a nawet kilkunastu punktów poboru jednocześnie. Mogą one współpracować zarówno z instalacją podłączoną do sieci wodociągowej, jak i z domowym systemem zaopatrywania w wodę. Najczęściej wiesza się je w łazienkach lub ustawia w specjalnie wydzielonych do tego wnękach. Bardzo duże podgrzewacze, do 1000 litrów, umieszczane są zazwyczaj w piwnicy.
Aby zapewnić komfort korzystania z podgrzewaczy pojemnościowych o większej objętości, konieczna jest instalacja układu cyrkulacyjnego. Zapobiega on studzeniu wody w rurach. Układ składa się z dodatkowej, trzeciej rurki (oprócz rurki wody ciepłej i zimnej), która doprowadzona jest do punktów poboru wody oraz pompy cyrkulacyjnej. W razie potrzeby zimna woda zostaje ściągnięta z instalacji do zbiornika, gdzie zostaje ogrzana, zaś ciepła zostaje wtłoczona z ogrzewacza wprost do instalacji.
W pojemnościowych podgrzewaczach wody stosuje się dwa rodzaje grzałek. Grzałka w obudowie miedzianej to nic innego jak zwykły drut oporowy, zamknięty w miedzianej rurce. Ta wypełniona jest proszkiem szamotowym, zaś całość zanurzona w wodzie. Grzałka ceramiczna, w odróżnieniu od grzałki w obudowie miedzianej, nie jest bezpośrednio zanurzona w wodzie. Znajduje się w specjalnej obudowie, oddzielającej ją bezpośrednio od wody. Obudowa grzałki ceramicznej posiada dość dużą powierzchnię wymiany ciepła, dzięki czemu temperatura na jej styku z wodą jest na tyle niska, że zdecydowanie ograniczone zostało zjawisko osadzania się kamienia kotłowego.
Woda zawiera różne związki, które zwiększają ryzyko korozji zbiornika. Z tego powodu jego wewnętrzna ściana pokryta jest najczęściej podwójną warstwą emalii porcelanowo szklanej albo, rzadziej, bardziej trwałą powłoką tytanową. Korozji zapobiega również umieszczona wewnątrz zbiornika anoda magnezowa lub aluminiowa, a w bardziej zaawansowanych produktach, anoda tytanowa. Anodę trzeba wymieniać średnio co 3–4 lata.
Jakie zbiorniki?
Na rynku dostępne są zasobniki dwuzakresowe, które, wykorzystując tańszą taryfę, podgrzewają wodę tylko w nocy. Jeśli w ciągu dnia okaże się, że zmagazynowana w nocy ilość ciepłej wody jest niewystarczająca, to jest ona szybko podgrzewana za pomocą wydajnej grzałki.
W sprzedaży są również podgrzewacze, które mogą być zintegrowane z kotłem centralnego ogrzewania. Zbiornik taki posiada wówczas wężownicę, zasilaną wodą z instalacji centralnego ogrzewania. Zasobnik pojemnościowy można wyposażyć w dodatkowe wężownice, zasilane energią z kolektorów słonecznych, co dodatkowo wpływa na zmniejszenie opłat za energię elektryczną. Każdy zasobnik posiada grzałkę i termostat, za pomocą którego można ustawić żądaną temperaturę. Stratom ciepła zapobiega kilkucentymetrowa izolacja cieplna zbiornika, wykonana z pianki poliuretanowej, polistyrenowej lub wełny mineralnej.
Ważne podgrzewanie
Pojemność i moc to dwie podstawowe wielkości, które charakteryzują podgrzewacz pojemnościowy. Wybór właściwego urządzenia zależy głównie od liczby użytkowników oraz ilości punktów, z których będzie pobierana woda. Przyjmuje się, że dla 4-osobowej rodziny odpowiedni będzie podgrzewacz o pojemności ok. 100–120 litrów. Jeśli zapotrzebowanie na wodę jest większe, np. rodzina preferuje długie kąpiele, pojemność podgrzewacza powinna być większa, np. 200 litrów.
Optymalna temperatura wody do użytku domowego to 45°C–50°C. Kilka razy w miesiącu warto jednak podgrzać ją powyżej 60°C. Dlaczego? We wszystkich zbiornikach, magazynujących ciepłą wodę, rozwijają się groźne bakterie. Podgrzanie wody do tej temperatury skutecznie je eliminuje. Nie należy jednak robić tego zbyt często, gdyż woda o temperaturze powyżej 70°C tworzy w zbiorniku kamień.
Duży może więcej
Zaletą ogrzewania pojemnościowego jest niewątpliwie komfort użytkowania. Ciepła woda, zmagazynowana w odpowiednio dużym zbiorniku, zaspokoi potrzeby całej rodziny i pozwoli na jednoczesne korzystanie z niej w kilku miejscach w domu.
Jeśli jednak pobór wody będzie niewspółmiernie wielki, na kolejną jej partię trzeba będzie poczekać nawet kilka godzin, co jest pewną niedogodnością. Mimo że zbiorniki na wodę są izolowane, znajdująca się w nich woda ulega powolnemu schłodzeniu. Na jej ogrzanie potrzeba dodatkowej energii, dlatego chcąc obniżyć jej zużycie, zaleca się, aby podgrzewanie wody odbywało się w trakcie tańszej, drugiej taryfy.
Ogrzewanie przepływowe
Osobną grupę elektrycznych urządzeń do podgrzewania wody są ogrzewacze przepływowe. Podgrzewają one wodę dokładnie w tym momencie, gdy odkręcamy kurek z ciepłą wodą.
W zależności od mocy i ilości punktów poboru, wyróżniamy podgrzewacze jednopunktowe i wielopunktowe. Jednopunktowe (obsługujące jeden kran) montowane są w pobliżu umywalki lub zlewozmywaka. Niektóre urządzenia fabrycznie wyposażone są w wylewkę, baterię lub rączkę natrysku. Niekiedy podgrzewacze o małej mocy i niewielkiej wydajności mają wylewki zakończone perlatorem. Końcówka ta miesza wodę z powietrzem, dzięki czemu użytkownik ma wrażenie, że strumień wody jest większy.
Zasilanie w ciepłą wodę wszystkich punktów poboru wody w domu umożliwia podgrzewacz wielopunktowy. Jednak nawet w przypadku urządzenia o dużej mocy, jednoczesne korzystanie z kilku kranów nie zawsze będzie komfortowe. Warto takie urządzenie umieścić centralnie, aby rury rozprowadzające wodę były jak najkrótsze.
Ze względu na budowę, podgrzewacze dzielą się na dwie grupy. Pierwsza, to ogrzewacze hydrauliczne, w których temperaturę wody reguluje się, zmieniając strumień wody. Im jest on większy, tym niższa temperatura.
Nie należy stosować ich w instalacjach, w których występują duże wahania ciśnienia wody. Jeśli ktoś, np. bierze prysznic, a w tym samym momencie druga osoba zechce skorzystać z wody, może dojść do poparzenia. Drugą grupę stanowią ogrzewacze elektroniczne, gdzie temperaturę wody ustawia się za pomocą umieszczonych na obudowie pokręteł lub klawiszy.
Przy doborze podgrzewacza należy kierować się jego wydajnością. Zależy ona do mocy urządzenia, temperatury dopływającej do niego zimnej wody oraz końcowej temperatury ciepłej wody. Im mniejsza jest różnica temperatury wody dopływającej i wypływającej, tym wydajność jest większa.
Twój wybór, twój problem
Problem z doborem odpowiednich urządzeń pojawia się wówczas, gdy elektryczne podgrzewacze wody mają być jedynymi urządzeniami przygotowującymi ciepłą wodę użytkową. Czy wybrać wielopunktowy podgrzewacz przepływowy, który zajmuje niewiele miejsca? Czy też większy podgrzewacz pojemnościowy?
Pamiętajmy, że podgrzewacz przepływowy nawet o dużej mocy nie zapewni korzystania z ciepłej wody jednocześnie przez kilku użytkowników. Komfort taki zapewnią jedynie podgrzewacze pojemnościowe. W przypadku podgrzewaczy przepływowych należy w odpowiedni sposób dobrać wydajność, zwracając uwagę na to, dla jakiego przyrostu temperatury ta wydajność jest podana. Optymalna powinna wynosić od 35°C do 40°C.
Ważny jest sposób regulacji temperatury. Stałą temperaturę zapewniają jedynie podgrzewacze z regulacją elektroniczną. W przypadku podgrzewaczy pojemnościowych najlepiej wybrać taki, który ma grubą warstwę izolacji cieplnej. W zbiorniku takim woda będzie bardzo wolno stygła. Jeśli jednak producent nie podaje grubości izolacji, ważny jest parametr „dobowe zużycie energii” lub „dobowe straty energii”. Określa on ilość energii, jaką podgrzewacz musi pobrać w ciągu doby, aby utrzymać temperaturę zgromadzonej w nim wody na stałym poziomie. Przy założeniu jednak, że nikt w tym czasie nie korzysta z wody. Im mniejsza jest wartość parametru, tym lepiej.
W przypadku ogrzewaczy pojemnościowych nie zachodzi potrzeba wykonywania instalacji trójfazowej, bo są one zasilane z jednofazowej. Nie trzeba się starać o dodatkowy przydział mocy, ponieważ urządzenia te charakteryzują się małą mocą.
Jeśli zależy nam na długowieczności, wybierzmy taki podgrzewacz, który jest jak najlepiej zabezpieczony przed korozją. O stopniu zabezpieczenia świadczy pośrednio długość gwarancji, jakiej udziela producent. Sprawdźmy również, jaki jest czas podgrzewania wody w zbiorniku. Będziemy wiedzieli, ile czasu mamy czekać na ciepłą wodę po całkowitym opróżnieniu zasobnika. Jeśli mamy zainstalowany licznik dwutaryfowy, wybierzmy podgrzewacz dwuzakresowy, który wykorzystując tańszą taryfę, podgrzewa wodę najczęściej w nocy.