Multiwalentne zasobniki ciepła

W dzisiejszym artykule zastanowimy się nad tym, jak połączyć ze sobą wiele źródeł ciepła i kilka odbiorów. Jak przy pomocy jednego urządzenia połączyć kominki z solarami i prysznic z grzejnikiem. Czy to w ogóle możliwe? No i czy jest to sensowne?

Możliwe jak najbardziej. Do tego celu stosuje się tak zwane zasobniki ciepła. W literaturze znane są one niekiedy pod nazwą zasobników cwu (ciepłej wody użytkowej), zasobniki buforowe, zasobnik co (centralnego ogrzewania) czy zasobniki energii.

Jak w ogóle wygląda taki zasobnik?

Taki zasobnik w swojej konstrukcji to rozwinięcie pomysłu elektrycznego podgrzewacza wody, zwanego też termą albo bojlerem. Termy to niespecjalnie skomplikowane urządzenia – ot, taki duży termos z elektryczną grzałką. Do termosu dochodzą dwie rurki, jedna dostarcza zimną wodę, druga odbiera ciepłą wodę użytkową.

Jeśli do termy podłączymy kolektor słoneczny, otrzymujemy zasobnik ciepłej wody użytkowej. W najprostszym rozwiązaniu ciepła woda z kolektora po prostu trafia wprost do zasobnika. To ogranicza wykorzystanie kolektora do ciepłych miesięcy. Jeśli mają też pracować zimą i wtedy, gdy nocą zdarzają się przymrozki, zamiast wody stosuje się w nich glikol lub inną niezamarzającą ciecz. Jej, rzecz jasna, nie można wlać wprost do zasobnika.

Kolejnym krokiem rozwoju takich urządzeń jest zasobnik ciepła z wężownicą. Wewnątrz takiego urządzenia wmontowuje się wykonaną z metalowej rury wężownicę. Przez wężownicę przepływa czynnik grzejny z kolektora. Umieszcza się ją w pobliżu dna zasobnika, gdzie jest najzimniejsza woda. Glikol podgrzany w kolektorze ogrzewa metalowe ścianki wężownicy skąd ciepło odbierane jest przez wodę w zasobniku. Rurka wężownicy jest metalowa, żeby wymiana ciepła była jak najbardziej sprawna. Taki zasobnik może mieć też zabudowaną grzałkę, tak jak zwykłe termy, żeby podgrzewać wodę w pochmurne dni.

Możliwe jest połączenie takiego zasobnika z drugim źródłem ciepła. Tym źródłem może być na przykład kominek z płaszczem wodnym albo dwufunkcyjny kocioł gazowy. Wtedy ciepła woda jest dogrzewana tańszym źródłem energii. W każdym wypadku, jeśli ciepło pochodzi z dwóch źródeł, mamy do czynienia z zasobnikiem biwalentnym.

Zasobnik multiwalentny jest wtedy, gdy umożliwia korzystanie z więcej niż dwóch źródeł ciepła. Wspomniany kolektor słoneczny do korzystania z najtańszej dostępnej energii, kiedy świeci słońce. Kominek do wykorzystania ciepła produkowanego wtedy, gdy z rodziną chcemy posiedzieć przy płonącym ogniu. Kocioł gazowy do podgrzewania wody wtedy, gdy inne źródła energii nie działają.

Te urządzenia określa się czasem mianem zasobników buforowych z tego powodu, że są właśnie takim buforem, który pozwala korzystać z ciepłej wody wtedy, gdy nie działa kolektor słoneczny. Magazynują energię produkowaną wtedy, gdy źródło ciepła jest dostępne (w dzień, gdy słońce nie jest schowane za chmurami) a oddają ją wtedy, gdy jest potrzebna.

No ale dlaczego wspomniałem, że mówi się też o zasobnikach co?

A co przeszkadza wykorzystać zmagazynowaną wodę dla celów centralnego ogrzewania? Czy to taki problem podłączyć taki zasobnik do pętli ogrzewania podłogowego? Albo nawet do grzejników?

Technicznie jest to jak najbardziej wykonalne. I w praktyce też się zdarza, choć przede wszystkim w wypadku domów pasywnych. Ogrzewanie zużywa znacznie więcej ciepła, niż nasza potrzeba korzystania z ciepłej wody. Z tego względu do celów cwu wystarczy zasobnik o pojemności 200 litrów. Do celów grzewczych musi być znacznie większy. Inaczej nie będzie mieć kompletnie sensu.

Można sobie łatwo wyobrazić zbiornik o pojemności 1 000 a nawet więcej litrów. Zabudowany w piwnicy, doskonale zaizolowany grubą warstwą wełny mineralnej. Podłączony z jednej strony do kolektora, kominka, kotła gazowego, w środku mający dwie grzałki (jedna na prąd zmienny z gniazdka, druga na prąd stały z wiatraka). W zasobniku dwie wężownice – jedna od glikolu z kolektora, druga od ciepłej wody użytkowej). Sama woda będąca w zasobniku krąży w pętli ogrzewania podłogowego.

Największą zaletą takich zbiorników jest to, co wynika z praw fizyki. Ciepła woda unosi się do góry, zimna woda opada na dół. Nie bez przyczyny nierzadko mówi się o zasobnikach warstwowych. One w pełni wykorzystują to, że wewnątrz są różne warstwy o różnych temperaturach. Jeśli chcemy brać gorącą wodę do ogrzewania grzejnikowego, bierzemy ją z samej góry zasobnika. Jeśli chcemy podgrzewać wodę kolektorem, wężownicę umieszczamy w pobliżu dna zbiornika, tam wymiana ciepła będzie najbardziej efektywna (najchłodniejsza woda będzie mogła być podgrzewana również stosunkowo chłodnym glikolem, który nie mógłby oddać ciepła do gorącej wody na górze zbiornika).

Takie właśnie urządzenie chciałbym mieć w moim domu, docelowo autonomicznym…

Dodaj komentarz