Vykurovanie rodinného domu akumulačnou nádržou na elektrinu: Komplexný sprievodca

Vykurovanie elektrinou ponúka všestranné riešenia a stáva sa čoraz aktuálnejším. Predstavuje užitočnú a sľubnú alternatívu k známym vykurovacím systémom, najmä ak elektrina pochádza z obnoviteľných zdrojov. Ako pri všetkých riešeniach vykurovania je však kľúčom k hospodárnej prevádzke elektrického vykurovacieho systému dobré plánovanie.

Aj keď jednotlivé vykurovacie systémy na elektrický prúd majú mnoho výhod, nesmieme nechať bez povšimnutia ani vysoké prevádzkové náklady. Napriek vyšším nákladom na kilowatthodinu elektriny v porovnaní s plynom sa elektrické vykurovanie, najmä to akumulačné, môže oplatiť. Aby ste lepšie využili jeho potenciál a zároveň znížili prevádzkové náklady, je možné do vykurovacieho systému pripojiť akumulačnú nádrž.

So akumulačnou nádržou môžete efektívnejšie hospodáriť s tepelnou energiou a optimalizovať vaše vykurovanie.

Čo je akumulačná nádrž a ako funguje?

Akumulačná nádrž je zásobník tepla, ktorý uchováva prebytočnú energiu z vášho kotla, tepelného čerpadla alebo solárneho systému. Vo vykurovacom systéme funguje ako zásobník, v ktorom sa ukladá vytvorená tepelná energia na neskoršie použitie. Keď je zdroj tepla v prevádzke, energia sa ukladá do nádrže a využíva sa vo chvíľach, keď zdroj nepracuje. Využívanie prebytočnej teplej vody pomáha znížiť náklady na kúrenie.

Akumulácia prebytočného tepla vám zaistí, že vykurovanie domu prebieha bez prerušenia, aj keď práve nemáte aktívny zdroj tepla. Ohriata voda, ktorá v danej chvíli nie je potrebná, tak nie je nevyužitá. Váš kotol alebo tepelné čerpadlo nebude musieť neustále zapínať, čo znamená nižšiu spotrebu a dlhšiu životnosť zariadenia. Obstaranie akumulačnej nádrže vám prináša množstvo výhod. Akumulačná nádrž vám pomôže vyťažiť z vykurovania maximum.

Voda, ktorá sa ohriala pri prevádzke kotla na pevné palivo, vydrží pri správne vybranej veľkosti akumulačnej nádoby teplá mnoho hodín (obvykle 24 hodín). Aj keď v kotli nie je dostatok paliva, teplá voda z akumulačnej nádoby zaistí funkčné vykurovanie. Akumulačná nádrž dokáže pracovať podobne ako batérie - uloží prebytočnú energiu a sprístupní ju vo chvíli, keď slnko nesvieti.

Konštrukcia a typy akumulačných nádrží

Akumulačné nádrže sú zvyčajne vyrobené z oceľového plechu a majú tvar valca. Teplota vody v akumulačnej nádobe zostáva vysoká vďaka izolačnej vrstve, ktorá zabraňuje tepelným stratám. Ako izolácia sa používa minerálna vata, polyuretánová pena, molitan, kaučuk alebo iné moderné materiály. Izolácia je dôležitá na zníženie tepelných strát a uchovanie tepla po dlhšiu dobu. Môžete sa stretnúť s variantom, že sa časť izolácie dá vybrať (opláštenie so zipsom), a podľa potreby je možné dodať plachtu pre väčšiu hrúbku izolácie.

Podľa účelu a funkčnosti rozlišujeme niekoľko typov akumulačných nádrží:

• Nádrže bez výmenníka a bez izolácie: Slúžia na uchovanie tepla z jedného zdroja a zaisťujú stabilné vykurovanie. Hodí sa tam, kde máte izoláciu riešenú iným spôsobom alebo ju nepotrebujete.
• Nádrže s výmenníkom: Rozširujú možnosti využitia tepelnej energie pripojením ďalšieho zdroja tepla. Spolu s vykurovaním domu tak môžete ohrievať aj úžitkovú vodu, kedy je možné na výmenník využiť na napojenie ohrevu úžitkovej vody cez prídavnú nádrž alebo bojler, ktoré sú potom ohrievané výmenníkom. Dodávame akumulačné nádrže s oceľovým a nerezovým výmenníkom. Akumulačná nádoba môže byť tiež skvelým pomocníkom pri ohrievaní teplej úžitkovej vody pre domácnosť. Pokiaľ si zaobstaráte akumulačnú nádobu s vnoreným výmenníkom, budete zároveň ohrievať vodu do radiátorov aj na ďalšie použitie ako napr. umývanie rúk alebo sprchovanie, čo prináša opäť ďalšie úspory.
• Nádrže s kvalitnou izoláciou: Integrovaná izolácia znižuje tepelné straty a zvyšuje celkovú účinnosť systému.

Akumulačné nádrže sú pripevnené na podstavci.

Elektrické vykurovanie: Princípy a typy

Vykurovanie elektrinou ponúka všestranné riešenia a stáva sa čoraz aktuálnejším. V protiklade k teplovodnému vykurovaniu to celé funguje bez vykurovacieho kotla či nákladne inštalovaných potrubí. Podobne ako pri ponornom ohrievači, zohrieva sa v systéme na vykurovanie elektrickým prúdom elektricky vodivý materiál, keď ním preteká elektrický prúd. Dôležité: elektrická energia je potrebná pre každý vykurovací systém. Rôzne verzie a modely elektrických ohrievačov sa líšia spôsobom vyžarovania tepla do miestnosti.

Priamo výhrevné elektrické vykurovanie

Pri priamo výhrevnom elektrickom vykurovaní je odber elektrickej energie časovo totožný s dodávkou tepla do vykurovanej miestnosti. Využívajú sa pri ňom konvenčné, sálavé a teplovzdušné vykurovacie systémy, prípadne sálavé systémy s káblovými vodičmi. Nadobúdacie náklady na tento systém kúrenia sú pomerne nízke, pretože pri jeho prevádzkovaní nie je potrebná stavba komína a kotolne, nevznikajú žiadne straty tepla v rozvodoch a ohrievaní vody v systéme a systém vyžaduje len minimálnu údržbu.

• Teplovzdušný ventilátor a konvektory: Typickým príkladom je teplovzdušný ventilátor, ktorý nasáva studený vzduch, vedie ho cez ohrievaciu špirálu a fúka znovu do miestnosti. Podobne funguje elektrické vykurovanie aj s konvektormi, ktoré zohrievajú vzduch v miestnosti tým, že ho vedú pomocou ventilátora cez integrovaný vyhrievací prvok.
• Infračervené ohrievače: Iné je to pri infračervenom ohrievači, ktorý prepravuje teplo vo forme žiarenia cez veľké plochy a tak ako podlahové vykurovanie alebo nástenné vykurovacie teleso si vystačí s nízkymi povrchovými teplotami. Teplo sa pritom neodovzdáva vzduchu, ale len na pevné telesá. Ohrevné plochy infračerveného elektrického ohrevného telesa sa môžu inštalovať skryte, napríklad s potlačou obrázkov - namontované na stene alebo na strope.
• Elektrické podlahové vykurovanie: Je veľmi obľúbeným prvkom domáceho kúrenia. Jeho popularita je daná nízkymi obstarávacími nákladmi, jednoduchou inštaláciou a predovšetkým komfortom, ktorý poskytuje - príjemne vyhrievaná podlaha umožňuje pohodlné chodenie naboso aj počas zimy. Odporúča sa najmä v priestoroch, kde rodina trávi veľa času, ako sú kúpeľne a obývacie izby. Pri tejto forme vykurovania sa tenké vykurovacie rohože dajú inštalovať priamo pod novú podlahovú krytinu.
• Vykurovacie vložky: Ďalšiu možnosť na priame elektrické vykurovanie poskytujú vykurovacie vložky, kde sa elektroohrevná patróna montuje priamo do vykurovacieho telesa. Pri pretekaní prúdu sa zohreje teplonosné médium vo vnútri a postará sa tak o príjemné teploty. Účelné je to napríklad pri ohrievačoch kúpeľní, ktoré sa inštalujú ako prídavné ohrievacie telesá k podlahovému vykurovaniu.

Akumulačné elektrické vykurovanie

Akumulačné vykurovanie je systém, pri ktorom sa odobratá elektrická energia premenená na teplo najprv akumuluje vo vhodnej látke a je využívaná až následne. Tento systém je v porovnaní s priamo výhrevným omnoho úspornejší, obzvlášť ak váš distribútor elektriny ponúka zľavu na takzvaný nočný prúd. Teplo v akumulačnom systéme sa totiž zhromažďuje v nočnom čase, kedy sú ceny energie nižšie, a neskôr počas dňa je prostredníctvom regulácie odovzdávané do vykurovanej miestnosti.

• Akumulačné pece: Ide o klasický systém akumulačného vykurovania. Akumulujú teplo do tehál zo špeciálneho materiálu a zabezpečujú tak tepelnú pohodu počas celého dňa. Súčasná realita je však úplne iná - moderné akumulačné pece sú úzke, nehlučné, kvalitne izolované, majú moderný dizajn a na odovzdávanie tepla využívajú dynamické prúdenie prostredníctvom ventilátorov. Možno si vybrať z troch základných typov: statické a dynamické pece. Štandardom sú dynamické pece, ktoré na uvoľňovanie tepla do priestoru využívajú ventiláciu. Dynamické ohrievače disponujú dobre izolovaným akumulačným jadrom, ktoré udržiava naakumulované teplo počas celého dňa a umožňujú jednoduchú reguláciu. Na požiadanie je možné k štandardnému sortimentu kachlí namontovať izbový termostat na reguláciu teploty.
• Elektroakumulačná kotolňa: Ide o teplovodný systém (prostredníctvom radiátorov a/alebo podlahového vykurovania) založený na špeciálne zaizolovaných nádržiach (750 - 1 000 - 1 250 l), ktoré počas dňa udržujú teplotu vody na požadovanej úrovni. Tento typ kúrenia je rovnako vhodný pre lokálne vykurovanie ako aj vykurovanie ústredným akumulačným systémom, kde ako zdroj tepla zvyčajne slúži akumulačná nádrž.
• Elektrické poloakumulačné podlahové vykurovanie: Princíp je založený na elektrických kábloch uložených v podlahe, ktoré sú prekryté vrstvou špeciálnej izolácie zabezpečujúcou akumuláciu tepla, ktoré sa v priebehu dňa uvoľňuje do priestoru.

Zmiešané elektrické kúrenie

Kombináciou priamo výhrevnej a akumulačnej sústavy vznikne zmiešané elektrické kúrenie. Jeho výkon by mal byť rozdelený v pomere 33% na priame ku 77 % na akumulačné vyhrievanie.

Efektivita a ekonomika akumulačného elektrického vykurovania

Elektrické akumulačné vykurovanie, rovnako ako každý druh elektrického vykurovania, má výhodu v účinnosti premeny elektrickej energie na teplo (99 %). Prevádzkové náklady na systém akumulačného vykurovania sú v konečnom dôsledku porovnateľné s inými systémami, ktoré ako zdroj nevyužívajú elektrický prúd.

Všetky elektrické ohrievače Viessmann premieňajú takmer 100 % elektrickej energie na tepelnú energiu. Vysoká účinnosť síce zabezpečuje nízke náklady na vykurovanie, ale o tom, či sa dosiahnu skutočné úspory, rozhoduje spôsob používania jednotlivých spotrebičov. Prevádzkové náklady na systém akumulačného vykurovania sú teda v konečnom dôsledku porovnateľné s inými systémami, ktoré ako zdroj nevyužívajú elektrický prúd.

Porovnanie účinnosti premeny energie rôznych vykurovacích systémov

Medzi ďalšie výhody akumulačného vykurovania patrí komfort 24-hodinovej dodávky tepla - odpadajú starosti spojené s dovozom a skladovaním paliva či s obsluhou zariadení. K uvedenému komfortu prispieva prakticky plná elektrifikovanosť celého územia. Akumulačné vykurovanie využíva podstatnú časť elektrickej energie v noci, kedy sú ceny obvykle nižšie. Hoci je obstarávacia cena akumulačných kachlí vyššia v porovnaní s priamo výhrevnými vykurovacími telesami, počiatočná investícia sa majiteľovi rýchlo vráti prostredníctvom úspor elektrickej energie. Kachle-akumulátory sa nabíjajú počas obdobia s nižšou tarifou elektriny, najčastejšie v noci a cez poludnie, kedy je elektrina lacnejšia.

Kedy sa elektrické vykurovanie s akumuláciou oplatí?

Na otázku, či je možné vykurovať domácnosť úsporne pomocou elektriny, neexistuje všeobecná odpoveď. Pretože v konečnom dôsledku veľmi závisí od toho, ako a kde sa elektrické vykurovanie používa.

Elektrické vykurovanie môže byť optimálnym riešením v niekoľkých špecifických prípadoch:

• Ochrana pred mrazom a rekreačné objekty: Elektrokotol je ideálnym zdrojom tepla pre protinámrazovú ochranu budovy. Nech sa jedná o chatu, chalupu alebo akýkoľvek nepravidelne obývaný objekt, elektrokotol s termostatom zaistí vnútornú teplotu nad nulou bez ohľadu na vonkajšie mrazy. Moderné elektrokotly ponúkajú praktickú možnosť diaľkového ovládania, čo umožňuje nastaviť požadovanú teplotu vopred a prísť už do vykúreného prostredia.
• Doplnkové vykurovanie a kombinácia s inými zdrojmi: Pokiaľ máte kotol na pevné palivo a ručné prikladanie, môžete elektrokotlom zvyšovať tepelný komfort a prikurovať napríklad v noci alebo dopoludnia, keď nie ste doma. Okrem toho, že máte konštantnú príjemnú teplotu, budova nestihne vychladnúť a nemusí sa tak opakovane vykurovať. Z rovnakého dôvodu je výhodná populárna kombinácia elektrokotol a krbové kachle. Drevo je najlacnejším palivom, ale vyžaduje častú obsluhu. Elektrokotol je naopak bezobslužný a ľahko programovateľný, a tak môže vykrývať aj nedostatky alternatívnych zdrojov tepla.
• Nízkoteplotné a nízkoenergetické budovy: Elektrokotol je tiež vhodným primárnym zdrojom tepla pre domy a byty s nízkou tepelnou stratou. Pri dnešných minimálnych nárokoch na dodávku tepla, kedy u pasívnych domov platí maximálna hodnota 15 kWh/m² ročne (u nízkoenergetických domov je ročný limit 80 kWh/m² ročne), rozdiely nákladov na palivo miznú. Pri vykurovaní elektrinou je možné navyše využiť zníženú tarifnú sadzbu na všetky spotrebiče v domácnosti a tým ešte viac ušetriť. Zjednodušene povedané, platí rovnica, že čím nižšia je spotreba energie, tým výhodnejšie je obstaranie elektrokotla. To ho predurčuje nielen na použitie v zateplených rodinných domoch a rekreačných objektoch, ale aj v bytoch. Obyvatelia bytov ocenia okrem malých rozmerov elektrokotla tiež jeho tichú prevádzku a možnosť inštalácie na stenu bez nutnosti zaistenia prístupu vzduchu, vďaka čomu sa dá bez problémov zakomponovať prakticky kamkoľvek do interiéru.

Ak sa napríklad používa ako prechodné vykurovanie v zriedkavo využívanej miestnosti, je určite lacnejšie ako vykurovanie tej istej miestnosti existujúcim vykurovacím systémom. Úsporne sa dá použiť aj vo veľmi dobre izolovanom dome s nízkou potrebou tepla.

Technické požiadavky a inštalácia akumulačných nádrží

Správna veľkosť akumulačnej nádrže je kľúčom k efektívnemu vykurovaniu. Pokiaľ zvolíte príliš malú nádrž, nebude schopná uchovať dostatok tepelnej energie. To potom povedie k častejšiemu zapínaniu zdroja tepla a vyššej spotrebe. Pre správne fungovanie vykurovacieho systému s akumulačnou nádržou je nevyhnutné vybrať správny objem. Tak ako pri voľbe vhodného výkonu kotla, je nutné brať do úvahy objem vody vo vykurovacom systéme a výkon kotla.

Pre orientačnú predstavu o potrebnom objeme nádrže môžete vychádzať z výkonu svojho kotla. Na každý kilowatt výkonu kotla počítajte s približne 55 litrami vody. Bežne sa používa vzorec 50 litrov nádrže na 1 kW kotla. Akumulačná nádrž ale väčšinou je odporúčaná priamo výrobcom - pre chod kotla je lepšie keď ju inštalujeme, pokojne aj s menším objemom napríklad 200 - 500l podľa výkonu.

Akú veľkú akumulačnú nádrž ku kotlu zaobstarať? Napríklad pre kotol s výkonom 20 kW je teda odporúčaná akumulačná nádoba s objemom minimálne 1100 litrov. To platí v prípade, že v domácnosti nie je využívané podlahové vykurovanie, ktoré samo o sebe slúži na akumuláciu tepla. Pri veľkých domoch, alebo pokiaľ sa nádoba využíva aj pre solárne systémy, môže byť objem ešte väčší.

Orientačný výpočet veľkosti akumulácie podľa druhu kúrenia v objekte:

• Pokiaľ kúrite radiátormi, tak objem akumulačnej nádrže vypočítate násobkom výkonu zdroja vykurovania × 55 l objemu akumulačnej nádrže. Napríklad 10 kW výkonu kotla × 55 l = nádrž s objemom 550 l.
• Pokiaľ kúrite podlahovým vykurovaním, tak objem akumulačnej nádrže vypočítate násobkom výkonu zdroja vykurovania × 80 - 100 l objemu akumulačnej nádrže. Napríklad 10 kW výkonu kotla × 100 l = nádrž s objemom 1000 l.

Akumulačná nádoba by mala stáť čo najbližšie pri kotli, ideálne hneď vedľa neho, aby sa minimalizovali tepelné straty v potrubí. Najčastejšie sa tak inštaluje do technickej miestnosti, pivnice alebo kotolne. Aby mala nádrž čo najdlhšiu životnosť, umiestnite ju do prostredia bez vlhkosti (do technickej miestnosti, pivnice, kotolne alebo vykurovanej garáže). Pri zaobstarávaní akumulačnej nádoby počítajte s jej väčším rozmerom - napríklad či prejde dverami, aby nebolo nutné riešiť stavebné úpravy. Vzhľadom na veľkosť priestoru je nevyhnutné skontrolovať aj výšku a šírku nádoby, aby sa zmestila do určenej miestnosti a vchodových dverí. Napríklad, pre 1000 litrovú nádrž, ak máte len 80 cm dvere, sú k dispozícii verzie s priemerom 790 mm. Jednotlivé typy sa líšia rozmermi, počty a umiestnením závitov. Napríklad LMG má všetky vývody v jednej rade, LVT vo 3 radoch. Typy LMT sú vhodné pre TUV a môžu byť osadené až 3 výmenníkmi; niektoré typy, ako LMT, umožňujú použitie prostredného závitu 6/4" pre vykurovacie teleso.

Je nutné zaistiť dostatočný priestor nielen pre manipuláciu pri inštalácii, ale aj pre následnú údržbu. Vyhnite sa inštalácii vo vlhkom prostredí, ktoré by mohlo spôsobiť kratšiu životnosť a nezabudnite ani na nosnosť podlahy, pretože plne naplnená nádoba môže vážiť aj niekoľko ton. Anódová tyč životnosť akumulačnej nádrže nezvyšuje. Nádrž musí byť riadne odvzdušnená a k objemu vody je potrebné mať primeranú expanznú nádobu. Pri dodaní sú akumulačné nádrže priskrutkované na palete a vykládka prebieha paletovým vozíkom. Pri ďalšej manipulácii je vhodné vziať do úvahy váhu nádrže a možnosti úchytov.

Výber a zapojenie akumulačnej nádrže je najlepšie konzultovať s kúrenárom alebo s projektantom vykurovacieho systému.

Regulácia a tarify pre elektrické vykurovanie

Ročná spotreba elektrickej energie na vykurovanie objektu je závislá od tepelných strát objektu a kvality zvolenej regulácie. Elektrické vykurovanie je najdokonalejšie regulovateľný vykurovací systém s najmenšou mernou spotrebou energie. Pre elektrické vykurovanie existujú zvláštne tarify, ktoré umožňujú používať lacnú energiu, v tzv. nízkom tarife, aj pre ostatnú spotrebu domácnosti.

• Priamo výhrevný režim: Odberateľ má 20 hodín možnosť vykurovať za nízku tarifu a len 4 hodiny je prevádzka vo vysokej tarife. Nízku tarifu je možné využívať aj pre ostatné spotrebiče v objekte. V súčasnej dobe je stanovená podmienka vypínania vykurovania vo vysokej tarife tak, že kúrenie môže byť v priamo výhrevnom režime vypnuté maximálne 2 hodiny dopoludnia a 2 hodiny popoludní, pričom maximálna doba súvislého vypnutia je 1 hodina. Behom uvedenej doby by nemalo dôjsť k zníženiu teploty v miestnostiach viac ako o 1°C. Výnimkou môžu byť zle tepelne izolované stavby, kde sa odporúča v dennej miestnosti inštalácia statických akumulačných pecí.
• Akumulačný režim: Vykurované médium (voda, betón, tehly) sa „nabíjajú“ maximálne 8 hodín v nízkom tarife a 16 hodín sa využíva táto naakumulovaná energia k vlastnému vykurovaniu objektu.

tags: #vykurovanie #rodinneho #domu #akumulacnou #nadrzou #na