Nová technológia prípravy teplej vody

Na prípravu väčšieho množstva teplej vody už netreba veľký externý zásobník. Častejšie kúpanie či väčší počet kúpeľní znamenajú zvýšený odber teplej vody, ktorý už v súčasných domácnostiach nie je ničím výnimočným. Na prípravu väčšieho množstva teplej vody sa ešte donedávna využívali kotly s veľkým zásobníkom. Neustály vývoj nových technológií však prispel k tomu, že na tento účel sa už nevyžaduje externý zásobník veľkých rozmerov. Mimoriadne vysokým komfortom dodávky teplej vody pri jej väčšom odbere sa vyznačuje kotol so zabudovanou technológiou ISODYN2.

Komfort v súlade s normou STN EN 13203-1
 Kotol, ktorý využíva novú technológiu prípravy teplej vody, zabezpečuje komfortnú dodávku teplej vody v súlade s normou STN EN 13203-1. V tejto norme sa určuje kvalitatívna a kvantitatívna úroveň prevádzky pri dodávke teplej vody pre domácnosť pri vybraných druhoch používania. Platí pre prietokové ohrievače vody, zásobníkové ohrievače vody, ako aj na kombinované kotly, ktorých tepelný príkon neprekročí 70 kW a objem zásobníka na teplú vodu nepresiahne 300 litrov. Norma sa zameriava na hodnotenie dodávky teplej vody nepretržitým prietokom určeným výrobcom pri jej ohriatí o 30 K počas štandardného času 10 minút. Čím je príprava teplej vody výkonnejšia, tým je hodnotenie spotrebiča normou vyššie (v norme sa spotrebiče označujú na základe množstva ohriatej teplej vody za 10 minút symbolom – vodovodným uzatváracím ventilom). Vďaka prietoku teplej vody v rozsahu od 15 do 20 l/min počas 10 minút dostala technológia ISODYN2 hodnotenie tri ventily. Nová technológia sa umiestnila na prvom mieste v hodnotení spotrebičov podľa celkového súčiniteľa hospodárnosti. Pri tomto kritériu sa berie do úvahy čakací čas, zmeny teploty v závislosti od prietoku vody, kolísanie teploty pri konštantnom prietoku, čas stabilizácie teploty, minimálny prietok vody a kolísanie teploty medzi nasledujúcimi odbermi.
 
Príprava teplej vody za kratší čas
Nová technológia prípravy teplej vody je aj s obmedzeným výkonom kotla schopná v krátkom čase dodať domácnosti veľké množstvo teplej vody, pričom kotol nemusí využívať zásobník s veľkým objemom. Pri krátkom sprchovaní v trvaní 5 minút je priemerná spotreba teplej vody 30 až 40 litrov, čo predstavuje 8 litrov vody za minútu. V prípade takéhoto malého prietoku teplej vody sa voda ohrieva v doskovom výmenníku prietokovým spôsobom a netreba využiť rezervu v zásobníkoch. Pri kúpeli vo vani sa spotreba teplej vody pohybuje v rozsahu od 150 do 200 litrov. V tomto prípade musí kotol so zabudovanou novou technológiou prípravy teplej vody okrem priameho ohrievania vody využiť aj dostatočné množstvo teplej vody z rezervy v zásobníkoch. Po ukončení odberu teplej vody prejde kotol do režimu dopĺňania rezervy v zásobníkoch. Cyklus nahrievania vody v kotle sa samočinne spúšťa tak, aby sa v zásobníkoch vždy udržiavala teplá voda s požadovanou teplotou. Príprava teplej vody s technológiou ISODYN2 je v porovnaní s nepriamo vyhrievaným zásobníkovým ohrevom trojnásobne rýchlejšia. Počas krátkeho času dodá kotol až 185 litrov teplej vody s teplotou 40 °C.

Hlavné výhody systému ISODYN2

Súčasné zásobovanie teplou vodou s teplotou 40 °C do sprchy a umývadla

Nižšie tepelné straty
Na zabezpečenie dostatočného množstva teplej vody pre domácnosť treba zásobník teplej vody nadimenzovať na počet odberných miest. Prípravu teplej vody v dome s dvomi kúpeľňami zabezpečuje zvyčajne zásobník s objemom okolo 100 až 150 litrov. Teplá voda sa v kotle so zabudovanou technológiou ISODYN2 pripravuje súbežným využívaním prietokového ohrevu v doskovom výmenníku a v jednom alebo vo dvoch zabudovaných zásobníkoch z nehrdzavejúcej ocele, pričom každý má objem len 21 litrov. Novou technológiou tak možno na zohriatie väčšieho objemu vody spotrebovať menej energie. Pri rovnakom komforte dodávky teplej vody sú tepelné straty o 10 % nižšie. Úspora energie za jeden rok sa rovná energii potrebnej na prípravu 860 litrov vody s teplotou 50 °C.

Súčasné zásobovanie dvoch vaní teplou vodou s teplotou 40 °C

Zohrievanie vody v zásobníkoch

Vrstvené ukladanie vody v zásobníkoch
Efektívnosť prípravy teplej vody v  kotle so zabudovanou technológiou ISODYN2 zvyšuje vrstvené ukladanie teplej vody v zásobníkoch. V bežných zásobníkoch sa celý objem vody zohrieva rovnomerne a teplota vody počas odberu postupne klesá. Pri vrstvenom ukladaní teplej vody sa studená voda, ktorá má väčšiu hustotu a je ťažšia, ukladá v spodnej časti zásobníka. Nad ňu sa vrství teplá voda, pričom nedochádza k ich vzájomnému premiešaniu. Z hornej časti zásobníka, kde je teplota vody najvyššia, sa následne odoberá voda potrebná na kúpanie a sprchovanie. Rozvrstvenie vody v zásobníkoch pomáha udržaniu teplej vody na nastavenej teplote počas celého trvania odberu. Vrstveným ukla­daním vody sa presne dosiahne požadovaná teplota vody a zaistí sa maximálne využi­tie tepelnej energie, s čím súvisí aj spotreba zemného plynu.

Porovnanie koncepcie dvoch zásobníkov s objemom 21 litrov s jedným zásobníkom s objemom 42 litrov

Možnosti využitia kotla
Kotly so zabudovanou technológiou prípravy teplej vody ISODYN2 sa neodporúčajú na miesta s permanentným odberom teplej vody bez krátkeho prerušenia odberu (napríklad do veľkokapacitných umyvární). Prerušenie odberu je nutné z dôvodu opätovného dohriatia vody v zásobníkoch. Umiestnenie kompaktnej konštrukcie kotla so zabudovanými zásobníkmi s malým objemom (21 li­trov) je vhodné najmä v rodinných domoch a bytoch, kde k takejto nepretržitej dodávke teplej vody nedochádza. Ak by predsa len k takejto situácii niekedy prišlo, kotol so zabudovanou technológiou ISODYN2 je schopný trvale dodávať teplú vodu s teplotou približne 30 °C v závislosti od prietoku a teploty studenej vody na vstupe.
 
Stabilná teplota teplej vody
Teplota ohriatej vody je v tradičných zásobníkoch s rúrkovým výmenníkom, ale aj v niektorých zásobníkoch s vrstveným ukladaním teplej vody nerovnomerná. Do umývadla tak prichádza voda s čoraz nižšou teplotou. Nestabilná dodávka teplej vody vyplýva z konštrukčného riešenia týchto zásobníkov, keďže studená voda priteká do zásobníka príliš dynamicky. V takomto prípade môže prichádzať k zmiešaniu studenej a teplej vody, čím klesá teplota teplej vody na výstupe ešte pred jej vyčerpaním. Problém so stabilitou teploty teplej vody sa v systéme ISODYN2 podarilo eliminovať, a to nezávisle od veľkosti prietoku v čase vyčerpania zásobníka. V zásobníkoch s rúrkovým výmenníkom predlžuje čas prípravy teplej vody usadený vodný kameň. V systéme ISODYN2 nie sú v zásobníkoch zdroje tepla, preto k usadzovaniu kameňa nedochádza. Na rozdiel od bežných zásobníkov nie je pri zásobníkoch z nehrdzavejúcej ocele potrebná ani ochrana pred koróziou. Pri kotloch odpadá nevyhnutnosť každoročnej kontroly stavu ochrany zásobníka, čo prispieva k zjednodušeniu servisnej prehliadky a zníženiu sevisných nákladov.

Ing. Jaroslav Rehuš
Foto a obrázky: Vaillant Group Slovakia

Autor pôsobí ako vedúci oddelenia podpory predaja Vaillant Group Slovakia.

Recenzovala: doc. Ing. Jana Peráčková, PhD

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.