Teplá voda (pokud vám „nepramení“ přímo ze zdi ze vzdáleného zdroje tepla) se dá „vyrobit“ dvěma způsoby: v zásobníku (ohřeje se ve vnějším zdroji a pak se akumuluje v nějaké nádobě, odkud se čerpá) nebo průtokovým ohřevem (protéká systémem kanálků mezideskovými prostorami výměníků, kde se primárním médiem ohřívá a rovnou využívá).
Ve starších typech zařízení docházelo k pozvolnému ohřevu a značná část vody se musela „odtočit“. U novějších typů (díky velkému příkonu topné spirály) se studená voda při průtoku přístrojem okamžitě zahřívá na požadovanou teplotu a je hned k dispozici.
Moderní zásobníky teplé vody jsou dokonce schopny vodu „vrstvit“ tak, aby se nově ohřátá voda nemíchala s vodou chladnější. Teplá voda se získává buď v kombinovaném kotli (prioritně slouží k vytápění a také k ohřevu vody), elektrickém bojleru nebo z průtokového ohřívače (karmy), kde se ohřívá přímo pomocí hořáku.
Kromě elektřiny a plynu se dá k ohřevu vody využít i teplo z pevných paliv a z obnovitelných zdrojů.
Voda a energie v číslech |
|
Jedna osoba spotřebuje v průměru 50–70 a více litrů teplé vody denně (20–25 m3 ročně). Včetně vody na pití, vaření, splachování WC atd. je to až 120 l na osobu a den). Při orientační ceně 80 Kč/m3 vycházejí roční náklady na spotřebu vody ve čtyřčlenné domácnosti na 6–8 000 Kč a více. Ekonomicky nejvýhodnější teplotou je 55 až 65 °C, požadovanou teplotu lze nastavit v rozmezí 35 až 85 °C. |
Výhody elektřiny
V kombinovaných kotlích pro ohřev topné i teplé užitkové vody (např. Dakon, Mora, Protherm aj.) proudí topná voda v trubkách kolem topných tyčí a tím se ohřívá. K přípravě teplé užitkové vody slouží sestava kotel plus zásobník vody (Protherm Ray, Thermona aj.), s možností nastavení času ohřevu vody.
Další možností je elektrický bojler, který skýtá nezpochybnitelnou výhodu, spočívající v možnosti využití nízkého, tedy zvýhodněného tarifu (vztahuje se na celkový provoz domu). Moderní bojlery disponují rychloohřevem, který ohřeje velké množství vody za velmi krátkou dobu. Akumulační elektrický ohřev vody je tedy ekonomicky výhodnější než ohřev plynem.
Elektrické průtokové ohřívače |
| Známy jsou například ohřívače Stiebel Eltron, DZ Dražice, AEG aj. s pevným připojením k elektrorozvodu a tvarovým řešením i rozměry přizpůsobenými k použití u umyvadel, kuchyňských dřezů, ale i v garážích, dílnách a také v rekreačních objektech, kde je žádoucí okamžitý odběr teplé vody. Pomocí těchto ohřívačů lze připravovat teplou vodu hydraulicky nebo elektronicky řízeným a regulovaným způsobem. |
Plyn pro velkou spotřebu
Nutno říci, že ohřev vody plynem je výhodný až při spotřebě nad 900 m3 za rok. A používat ho výhradně k ohřevu vody v domě, který nemá plynové vytápění, se ukazuje jako dražší než třeba použití elektřiny. Plynové přímo ohřívané zásobníky uchovávají teplou vodu do zásoby a dodávají ji podle požadavku rychle a při stálém tlaku, i když se voda odebírá na několika místech současně.
Varianty na pevná paliva
Zejména ve starších domech, ale dnes už i v novostavbách se uplatňují spotřebiče na pevná paliva, včetně kuchyňských sporáků, se zabudovaným výměníkem tepla – ohřívačem vody. Sporáky s teplovodním ohřívačem (zde topné vody) jsou určeny k napojení na radiátory ústředního vytápění a na bojler k ohřevu vody. V případě použití dřeva nebo dřevěných briket jako paliva lze zajistit ekologický provoz.
Dřevo v nejrůznějších podobách je určeno primárně k vytápění objektů, příprava teplé vody je pak příjemný bonus. Topení palivem na bázi dřeva (dřevěné brikety, pelety či peletky) představuje optimální variantu pro vytápění objektů s tepelnými ztrátami do 16 kW, kusové dříví se pak hodí hlavně pro rodinné domy s výkony 5 až 15 kW, vyšší výkon už z dřevníku hltá příliš. Z 1 kg dřeva lze získat přibližně 4 kW výkonu, což v domě s vypočítanou tepelnou ztrátou 25 kW představuje asi 5 až 6 kg dřeva za hodinu.
Role tepelného výměníku
Výměníky tepla slouží k předávání tepla všude tam, kde nelze předávat teplo přímo ze zdroje do spotřebiče. Nejdůležitějším parametrem každého tepelného výměníku (TV) je předávací výkon. Vždy se navrhují pro konkrétní aplikace a podmínky provozu (se solárním systémem, tepelným čerpadlem nebo kondenzačním kotlem, běžným plynovým kotlem, elektrokotlem i kotlem na tuhá paliva).
S rostoucí oblibou topení dřevem v krbu nebo v kamnech roste i zájem o využití tepla k vytopení vzdálenějších míst domu pomocí teplovodních radiátorů. Toho lze docílit pomocí teplovodní krbové nebo kamnové vložky a akumulační nádoby. Výměník může být osazen také za nebo nad krbovou či kamnovou vložku na kouřovod. Výhodou je zužitkování zbytkového tepla, odcházejícího do komína.
Základní typy zásobníků teplé vody |
|
Podle kapacity akumulační nádrže rozlišujeme malé a velké zásobníky, přičemž kapacita ohřívače pro běžnou domácnost je v rozmezí 50–200 litrů (50 l/os./den). Podle uložení se rozlišují zásobníky závěsné – uložené nastojato, zásobníky ležaté (umístěné vodorovně) a zásobníky stojaté (stacionární) pro průmyslové využití. Ohřívače se liší také provedením, materiálem a technologií ohřevu. V kombinovaných ohřívačích zajišťuje ohřev vody elektrická spirála a teplá voda. Jako nepřímotopné zásobníky se označují akumulační nádrže, kde se voda ohřívá horkou vodou z plynového nebo elektrického kotle. Ze značek lze vzpomenout např. Ariston, Karma, Vaillant, Junkers a další. Zdrojem tepla však může být i teplá voda ze solárního okruhu, pára aj. |
… a s pomocí přírody
Hitem posledních let se stala biomasa (v rodinných domech hlavně tzv. fytomasa, tzn. hmota rostlinného původu). Samostatnou a velmi významnou kapitolou je pak sluníčko, ale i voda, země a vzduch.
Zelená matematika |
|
Výhřevnost většiny bylin při vlhkosti 5 % činí kolem 15 MJ/kg, výhřevnost rychle rostoucích dřevin dosahuje až 17 MJ/kg. V tuzemských podmínkách se postupně zažilo i efektivní využití solární energie, kde se energetické úspory mohou pohybovat v rozmezí 50 až 70 %. Pokud tedy 4členná rodina spotřebuje na přípravu teplé vody kolem 22 kWh/den, při jejím ohřevu plynem vynaloží zhruba 19 500 Kč a v případě elektřiny dokonce až 25 000 Kč za rok. Pokud však slunce dokáže ušetřit v průměru 60 % těchto nákladů, pak pro domácnost s plynem to představuje úspory ve výši asi 11 500 Kč, v domě s elektroohřevem pak až 15 000 Kč. Konkrétní návratnost pořizovacích nákladů (80 až 150 tisíc Kč) je ale třeba posoudit na základě individuálních propočtů. Správně vyprojektovaný solární systém je schopen pokrýt spotřebu TV v období mimo topnou sezonu (průměrně okolo 85 %). |
Fototermické systémy jsou založeny na průtoku kapaliny (topného média) kolektorem, kde se ohřívá a následně teplo předává v zásobníku TV. Toto teplo lze využívat k předehřevu topné vody nebo pro přípravu TV.
K mání je pestrý sortiment solárních zařízení, jistou nevýhodou je jen relativně vysoká cena a určitá závislost na zdroji energie, na sluníčku. Při splnění určitých požadavků (např. vhodné orientace střechy ke svět. stranám) kolektory v zimě vyrobí asi 20 %, v létě pak až 80 % tepla.
Ohřev bazénové vody
Komfortní bydlení si mnozí majitelé rodinných domů neumí představit bez venkovního (mnohde dokonce vnitřního) bazénu. Příprava bazénové vody přijatelné teploty po mnoho měsíců (či dokonce celoročně) v energetickém rozpočtu domácnosti představuje nezanedbatelnou položku. K mání je řešení s využitím solární energie.
Někteří výrobci přímo nabízejí sety trubicových kolektorů, kombinovaných akumulačních nádrží a souvisejícího zařízení podle velikosti obytné plochy, počtu osob a v daném případě i objemu bazénu, kdy se do systému přidává bazénový výměník.
Kupříkladu ohřev vody pro čtyřčlennou rodinu zajistí dvě vysokovýkonnostní vakuové trubicové kolektory o velikosti 7,28 m2, pro ohřev a přitápění do 180 m2 užitné plochy poslouží 3 kolektory o velikosti 15,15 m2 atd. Metr čtvereční plochého kolektoru je schopen ročně vyrobit mezi 500 až 570 kWh energie, stejně velký trubicový kolektor pak 650 až 730 kWh energie.
Tepelná čerpadla (TČ)
V porovnání se solárními kolektory je jejich velkou výhodou spolehlivost a nezávislost na počasí a kratší doba návratnosti vstupních investic. Pokud uvažujete o pořízení TČ k vytápění domu, rozhodně se vyplatí využívat ho i k přípravě teplé vody.
Nabízí se i varianta kombinace bojleru s integrovaným čerpadlem, fungujícím na principu TČ vzduch/voda a k ohřevu vody využívajícím odpadní vzduch z domu. V porovnání s klasickým elektrickým bojlerem by uvedené zařízení mělo ušetřit až 70 % nákladů.
Zdroje tepla pro tepelné čerpadlo |
|
1. země: s hloubkou roste teplota hornin (každých 30 m o 1 °C). Ve 100 metrech je stabilní teplota okolo 10 °C (TČ o výkonu 10 kW vyžaduje vrt hluboký cca 140 m). |
