Jednym z najbardziej efektywnych i wygodnych sposobów przygotowywania ciepłej wody użytkowej jest zastosowanie stacji wymiennikowych, które oprócz produkcji c.w.u. zasilają instalację grzewczą. Są wykorzystywane w zdecentralizowanych systemach produkcji c.w.u. do zasilania instalacji w danej strefie. Pozwalają na indywidualne zliczanie kosztów ciepła i zimnej wody.
Charakteryzując sposoby przygotowania ciepłej wody użytkowej, przede wszystkim można wskazać sposób pojemnościowy i przepływowy. Pojemnościowy, zwany także zasobnikowym, polega na powolnym podgrzewaniu wody zimnej z instalacji wodociągowej w zasobniku, aż do osiągnięcia temperatury normatywnej, wraz z jej magazynowaniem. Sposób przepływowy, zwany także dynamicznym lub bezzasobnikowym, to szybkie podgrzanie przepływającej wody zimnej do temperatury normatywnej. Nie jest w tym przypadku realizowana funkcja magazynowania.
Do przygotowywania c.w.u. wykorzystuje się także formy mieszane, kaskadowe lub kombinowane. Najczęściej spotyka się przepływowe wytworzenie c.w.u., np. przy wykorzystaniu wymiennika przepływowego, z jej magazynowaniem w zbiornikach. Stosuje się także przepływowe przygotowanie c.w.u. wraz z jej bezpośrednim rozbiorem, ale też z wykorzystaniem niedużego zbiornika magazynowego. Zbiornik ten służy nieznacznemu buforowaniu c.w.u. w celu poprawienia jej parametrów termicznych, a konkretnie – uśrednieniu temperatury wody wpływającej do instalacji. Różnice temperatury mogą się brać z niedostatecznej dynamiki pracy układów regulacji przy dużej zmienności rozbioru oraz pracy cyrkulacji przy braku rozbioru c.w.u.
Układy kaskadowe są polecane, gdy jest kilka źródeł przygotowania c.w.u. Klasycznym tego przykładem będą instalacje zasilane energią słoneczną, uzupełniane przez asekuracyjne źródło ciepła, np. kocioł gazowy czy olejowy wymiennik ciepła w węźle ciepła. Natomiast układy kombinowane są to układy np. z zasobnikiem z wewnętrznym wymiennikiem ciepła (tzw. wężownicą), wspomagane przez zewnętrzny wymiennik ciepła. W charakterystyce systemów przygotowania c.w.u. można jeszcze uwzględnić inne aspekty, takie jak: rodzaje źródeł ciepła, konstrukcje urządzeń, zastosowane materiały itd.
Ciepła woda użytkowa zgodnie z przepisami |
|
Przepisy prawa budowlanego nie precyzują dokładnie pojęcia ciepłej wody użytkowej, najogólniej można jednak powiedzieć, że jest to woda pitna podgrzana do odpowiedniej temperatury i będąca pod odpowiednim ciśnieniem, przygotowywana przez urządzenie stanowiące część instalacji wodociągowej. Przed zmianą przepisów W rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [DzU Nr 75, poz. 690], a więc jeszcze przed nowelizacją, w §113, pkt 1 można znaleźć następującą informację: Jednocześnie rozporządzenie to tak definiowało granicę instalacji c.w.u. (§ 113, pkt 3): Po zmianie przepisów Przedstawiona wyżej definicja instalacji wodociągowej oraz określenie c.w.u. ma obecnie charakter informacyjny, ponieważ jedna z nowelizacji usunęła powyższe zapisy. Parametry termiczne c.w.u. określa rozporządzenie po nowelizacji z 12 marca 2009 r. (§ 120. 2) w sposób następujący: Pozostałe parametry techniczne instalacji c.w.u. – jako część instalacji wodociągowej –określa §114, pkt 1: Przepisy bardzo ogólnie określają wymagania techniczne w zakresie przygotowania c.w.u. Z §118, pkt 1 wspomnianego rozporządzenia można się dowiedzieć, że: Równie ogólnie przedstawione są parametry techniczne urządzeń służących do przygotowania c.w.u. (§118, pkt 2): Tak ogólne sformułowanie wymagań dotyczących c.w.u., jej instalacji oraz urządzeń służących do wytwarzania c.w.u. daje duże możliwości w zakresie rozwiązań technicznych, które służą przygotowaniu i dystrybucji c.w.u. Dotyczy to także źródeł ciepła do zasilania tych urządzeń. |
Rozwiązania dla systemów rozproszonych
Jednym z ciekawszych sposobów przygotowania ciepłej wody użytkowej jest wykorzystanie mieszkaniowych stacji wymiennikowych. Są to wielofunkcyjne urządzenia, które oprócz produkcji c.w.u. zasilają instalację grzewczą, zwykle wyposażone w liczniki do pomiaru zużytego ciepła i wody zimnej. Standard ich wykonania i wariant wyposażenia mogą pozwalać na realizację dodatkowych funkcji. Stacje wymiennikowe mają zastosowanie w zdecentralizowanych systemach produkcji c.w.u., przy indywidualnym zasilaniu instalacji grzewczych dla obsługiwanej strefy. Najczęściej korzysta się z nich w nowo projektowanych budynkach wielorodzinnego, w których uzasadnione jest stosowanie indywidualnego przygotowania c.w.u. z jednoczesnym zasilaniem instalacji grzewczej mieszkania. Sprawdzają się także przy zasilaniu w ciepłą wodę i czynnik grzewczy małych biur z częścią socjalną w centrach biurowych – każde biuro może wtedy stanowić wydzieloną i niezależną strefę. Doskonale spełniają swoją funkcję również w budownictwie jednorodzinnym, w zabudowie indywidualnej lub szeregowej, zasilanym z lokalnych niskoparametrowych sieci grzewczych. Jeżeli uwarunkowania na to pozwalają, stacje wymiennikowe mogą być też stosowane przy modernizacji instalacji w obiektach już istniejących oraz w innych sytuacjach, w których mamy do czynienia ze zdecentralizowanym przygotowaniem c.w.u.
Wykorzystanie stacji wymiennikowych daje możliwość systemowego i powtarzalnego rozwiązania kwestii ogrzewania i zasilania budynku w c.w.u. Dotyczy to budynków mieszkalnych o typowym wyposażeniu w pomieszczenia funkcjonalne, a także w przybory sanitarne.
Autor: Grzegorz Ojczyk
W dalszej części artykułu w PI 2/2015 o budowie i zasadzie działania stacji wymiennikowych, a także o zaletach ich stosowania, do których można zliczyć m.in. redukcję centralnego przygotowania c.w.u., możliwość indywidualnego kształtowania komfortu c.w.u. według potrzeb użytkowników, a także brak przewodu spalinowego oraz brak potrzeby neutralizacji i odprowadzania skroplin, co jest niezbędne w przypadku kotłów kondensacyjnych.
