Kąpiel w chłodnej wodzie, czyli zbyt mały kocioł?

Duży wydatek baterii, wysoka temperatura i… woda podgrzewana przepływowo

Komfort użytkowania c.w.u. zarówno w mieszkaniu, jak i w domu jest jednym z kluczowych elementów, które decydują o satysfakcji ich mieszkańców. Woda najczęściej podgrzewana jest przez kotły jedno- lub dwufunkcyjne. Nazwa jednak tych pierwszych jest myląca, ponieważ większość kotłów oferowana przez producentów jako jednofunkcyjne ma wbudowany (lub do dokupienia jako akcesorium) zawór trójdrogowy, dzięki któremu możliwe jest podłączenie zasobnika c.w.u. i otrzymania zestawu dwufunkcyjnego pracującego na potrzeby c.o. oraz c.w.u.
Z czego jednak wynika dyskomfort korzystania z ciepłej wody i jakie są sposoby jego poprawy?

 

Dlaczego ciepła woda podgrzewana przepływowo ma zbyt niską temperaturę?

Moc kotła a maksymalny wypływ z baterii
Częstym problemem dotyczącym c.w.u. jest dobór mocy urządzenia. W przypadku kotłów grzejących wodę w sposób przepływowy (bezpośrednio za pomocą wymiennika płytowego rys.1) bardzo ważnym aspektem jest moc kotła oraz jakość wody w sieci wodociągowej.

Moc kotła zazwyczaj zawiera się w granicach od 20 do 25 kW, co zapewnia komfort, ale wyłącznie w określonych warunkach pracy. W doborze kotła dwufunkcyjnego, przepływowego o odpowiedniej mocy pomaga wzór:

ΔT [K]*pojemność [l/h]/860 = moc kotła [kW] [1]

Tak więc kocioł 20 kW, dla temperatury zimnej wody = 10°C  oraz żądanej temperatury c.w.u. na poziomie 45°C, kocioł jest w stanie wyprodukować 8,19 l/min. Jeżeli więc użytkownik będzie chciał napełnić wannę i po otwarciu baterii z ciepła wodą ustawi maksymalny przepływ (np. 10 l/min), wówczas z baterii popłynie letnia woda (baterie natryskowe typu deszczownica może zużywać nawet 30 l/min!). Użytkownik w takim przypadku będzie niezadowolony, ponieważ temperatura na wyjściu z kranu osiągnie wartość ok. 28,7°C, co uniemożliwi kąpiel.
Rozwiązaniem stosowanym przez  serwisantów jest przykryzowanie przepływu c.w.u. i zredukowanie jego wartości do ok. 8 l/min.

Dodatkowo należy mieć na uwadze to, że temperatura zimnej wody również ulega zmianie w ciągu roku. W skrajnym przypadku temperatura może, w czasie zimy, spaść do ok. 5°C lub niżej. Wówczas przy przepływie 8 l/min kocioł wyprodukuje wodę o temperaturze zaledwie 35,8°C. Również taka temperatura c.w.u. nie daje pełnego komfortu użytkowania.

Może zwiększyć moc kotła?
Na rynku dostępne są kotły dwufunkcyjne 25 kW, które gwarantują wyższy komfort c.w.u.  Przykładowo przy przepływie 10 l/min i temp. wody 10°C,  ciepła woda użytkowa będzie miała wartość 45°C. Jednak nawet przy takiej mocy 25 kW kocioł pracujący na potrzeby c.w.u. niedostatecznie podgrzeje wodę użytkową w momencie, kiedy użytkownik będzie korzystał z deszczownicy lub podczas jednoczesnego napełniania wanny i korzystania z wody w łazience czy też kuchni. Należy zwrócić uwagę, że wiele baterii jest wyposażonych w zawory termostatyczne, które w połączeniu z kotłem dwufunkcyjnym, czyli grzejącym wodę przepływowo, powodują jego niepoprawne działanie. Związane jest to z przymykaniem przepływu c.w.u. podczas, gdy temperatura wody w punkcie jej poboru zbliża się do żądanej. Jeżeli przepływ przez kocioł gazowy spadnie poniżej ok. 2 l/min, kocioł gazowy wyłączy się, aby po chwili ponownie się załączyć, ponieważ zawór termostatyczny otworzy przepływ ze względu na spadającą temperaturę c.w.u. w baterii. Kocioł wówczas będzie taktował, tzn. włączał się i wyłączał. Użytkownik będzie narzekał na takie rozwiązanie i na ogólny brak komfortu c.w.u., szczególnie podczas brania prysznica, kiedy każda zmiana temperatury wody (nawet o 1°C) jest bardzo zauważalna.

Kamień kotłowy
Dodatkowym aspektem jest kamień znajdujący się w wodzie, który odkładając się na ściankach wymiennika c.w.u., wprowadza dodatkowe opory w przekazywaniu ciepła wodzie sanitarnej, czyli działa jak izolator. Dlatego też, jeżeli w czasie użytkowania kotła dwufunkcyjnego przepływowego (lub podgrzewacza c.w.u) nastąpiło zauważalne obniżenie temperatury c.w.u., należy wezwać serwisanta, który dokona płukania wymiennika po stronie wodnej za pomocą środka chemicznego przeznaczonego do tego celu. Serwisanci dysponują narzędziami do pomiaru aktualnego przepływu c.w.u. (rys.2) i w łatwy sposób mogą stwierdzić czy urządzenie pracuje na swoich osiągach nominalnych i czy jest jeszcze możliwe doregulowanie kotła i przepływu wody, czy też należy już wyczyścić wymiennik.

Zamiast cyrkulacji… wstępny podgrzew c.w.u.
Kolejnym aspektem użytkowania kotłów dwufunkcyjnych jest szybkość wyprodukowania c.w.u. i dostarczenie jej do kranu. Przyjmuje się, że jeżeli długość rur instalacyjnych pomiędzy kotłem a kranem przekracza 8 metrów, wówczas pożądane jest zastosowanie cyrkulacji c.w.u.. Jednakże w kotłach dwufunkcyjnych przepływowych nie ma możliwości zastosowania cyrkulacji. Dlatego ważne jest, aby kocioł miał funkcję, tzw. „podgrzania wstępnego ciepłej wody użytkowej”. Polega ona na włączeniu kotła w momencie, kiedy temperatura w wymienniku c.w.u. spada poniżej zaprogramowanej wartości i jej podgrzanie do tej temperatury, np. 55°C. Tak więc całe wnętrze kotła (rury w kotle, wymiennik główny, wymiennik c.w.u.) jest wygrzane i odkręcenie kranu spowoduje natychmiastowy wypływ c.w.u. z urządzenia. Tak więc ilość wody jaka musi wypłynąć z kranu zanim osiągnie żądaną wartość znacznie się zmniejszy. Należy pamiętać jeszcze o stratach cieplnych na ściance rury, co znacząco wydłuża czas oczekiwania na c.w.u. 

 

Jak pozbyć się dyskomfortu, czyli… jednak zasobnik?

Warto się zastanowić, jakie są rozwiązania umożliwiające zminimalizowanie powyższych niedogodności. Jednym z nich jest zastosowanie kotła w połączeniu z zasobnikiem c.w.u. Na rynku dostępne są urządzenia z wbudowanym zasobnikiem c.w.u. (np. 45 czy 60 litrów rys.3) o stosunkowo niedużych wymiarach, które zagwarantują większy komfort użytkowania c.w.u. W takim przypadku pomimo, że woda wodociągowa jest twarda i kamień odkładać się będzie na wężownicy zasobnika, w praktyce nie będzie to miało dużego wpływu na komfort użytkowania. Dopiero w skrajnych warunkach będzie konieczność oczyszczenia zasobnika z kamienia. Zastosowanie zaworów termostatycznych na bateriach tam gdzie jest zasobnik c.w.u. jest jak najbardziej prawidłowym rozwiązaniem. Dodatkowo zamontowanie cyrkulacji c.w.u. zagwarantuje pełen komfort w użytkowaniu.

Grafika: materiały techniczne marki Beretta

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 4/2017 6/2016 2/2016