Wymienniki CWU do pompy ciepła - jak dobrać wężownicę?
Pompy ciepła zrewolucjonizowały branżę grzewczą za sprawą innowacyjnej technologii, opłacalności i redukcji szkodliwego oddziaływania na środowisko naturalne. Pompy ciepła można wykorzystywać również z powodzeniem do ogrzewania ciepłej wody użytkowej. Należy jednak zaznaczyć, że pompy ciepła nie służą do magazynowania ciepłej wody użytkowej a jedynie pobierają energię ze środowiska. Dlatego instalacja CWU powinna składać się z zasobnika (zbiornika) na wodę, wyposażonego w wymiennik ciepła. Czasami zasobnik stanowi nieodłączny element pompy ciepła, jednak nie ma bezpośredniego wpływu na pozyskanie energii. Do podgrzewania wody użytkowej najczęściej stosuje się wężownice, których powierzchnia powinna być dopasowana do wielkości zbiornika. Jaką wężownicę dobrać do pompy ciepła? Czy moc wężownicy ma znaczenie? Zapraszamy do artykułu.
Budowa instalacji CWU
Najbardziej powszechnymi metodami poprowadzenia instalacji cwu w domu są system korytarzowy oraz system kominowy. Pierwszy z nich polega na wybudowaniu pionów na klatce schodowej i montażu instalacji wraz z wodomierzem. Drugi z nich sprowadza się do poprowadzenia instalacji pionowej w kominie. Bez względu na wybraną formę, konieczne jest zastosowanie wymiennika ciepła, czyli urządzenia odpowiedzialnego za wymianę energii cieplnej pomiędzy kilkoma nośnikami ciepła, bez konieczności ich mieszania.
Wymienniki CWU do pompy ciepła – rodzaje
Bez wątpienia najpopularniejsze są wymienniki ciepła wężownicowe, wyposażone w jedną lub dwie wężownice. Alternatywę stanowią objętościowe wymienniki, które są czymś w rodzaju jednego zbiornika umieszczonego w drugim. Oczywiście nie można zapominać także o mieszalnikach, rekuperatorach, wymiennikach płytowych oraz grzałce elektrycznej. W przypadku pomp ciepła zazwyczaj występują wężownice, które różnią się metodą podłączenia zależnie od wykorzystywanych źródeł pozyskiwania ciepła do podgrzewania wody.
Jaki zbiornik z wężownicą dobrać do twojej pompy ciepła?
Na wstępie trzeba wykalkulować pojemność zbiornika. W przypadku domów jednorodzinnych najczęściej występują zbiorniki o pojemności 150-300 litrów. Zużycie wody ma drugorzędne znaczenie przy doborze pojemności zbiornika. Najważniejsze jest dobranie odpowiedniej powierzchni i mocy wężownicy, żeby była w stanie dogrzać wodę w szybki, komfortowy sposób i bez narażania na niepotrzebne straty wody. Dlatego przy dużych zbiornikach bardzo często stosuje się dwie wężownice, które przekazują ciepło ze zdwojoną mocą. Bardzo istotne jest także położenie wężownicy (w górnej lub dolnej części zbiornika) oraz jej rodzaj. Do współpracy z pompami ciepła często stosuje się wężownice spiralne.
Moc wężownicy a wydajność wymiennika CWU
Producenci wymienników CWU do pompy ciepła na etapie projektowym i produkcyjnym nie są w stanie przewidzieć w jakich warunkach będzie pracowała instalacja. Dlatego podawane przez nich wartości nominalne dotyczą zwykle idealnych warunków pracy. Należy mieć to na względzie przy wyborze wymiennika, bowiem teoria nie zawsze idzie w parze z praktyką. Wartość przewodzenia ciepła uzależniona jest od rodzaju stali z jakiego został wykonana wężownica. Zazwyczaj współczynnik ten wynosi 35-40 W/mK. W przypadku wymienników dostępnych na rynku, parametry wężownicy oscylują zwykle w granicach 13-15 kW z m2. Żeby wydajność wymiennika CWU była optymalna, wężownica powinna pracować w przewidzianych dla siebie warunkach. W przypadku pomp ciepła, medium grzewcze wytwarzane przez pompę ciepła ma stosunkowo niższą temperaturę, dlatego trzeba dobrać taki wymiennik CWU, który pozwala na osiągnięcie odpowiedniej dynamiki przygotowywania ciepłej wody użytkowej.
Jaka powierzchnia wężownicy do pompy ciepła?
Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Jest to uzależnione od rodzaju pompy, konkretnego modelu czy chociażby charakterystyki sprzętu danego producenta. Przyjmuje się, że 1kW mocy grzewczej powinno odpowiadać od 0,25 do 0,5m2 powierzchni wężownicy zasobnika. Duże znaczenie ma również odpowiednia izolacja termiczna zbiornika, która niweluje ewentualne straty cieplne. Im lepsza izolacja, tym mniej ciepła ucieka, tym woda użytkowa dłużej utrzymuje swoją temperaturę i wymaga mniejszej mocy. W praktyce jest to niezwykle ciężkie do oszacowania, dlatego często przyjmuje się skrajne wartości.