OHŘEV VODY VYTÁPĚNÍ OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE TECHNICKÉ INFORMACE OHŘEV VODY» VYDÁNÍ LEDEN 2009
OBSAH Typ Strana Elektrický ohřev vody 4-10 Druhy rozvodů a přístrojů 4-8 Pojmy z přípravy teplé vody 9-10 Projektování zařízení 11-19 Použití bezpečnostních armatur pro zásobníkové ohřívače vody 11 Vlastnosti vody a materiálů 12-14 Spotřeba teplé vody 15 Podklady pro výpočty 16-17 Zjištění roční spotřeby el. energie 18-19 Beztlakové a tlakové malé zásobníky teplé vody, závěsné zásobníky 20-42 Zásobníky teplé vody, instalace, schéma zapojení 21-25 Beztlakové zásobníky teplé vody 5..15 1 SNU..SL, SN..SL 26-28 Tlakové zásobníky teplé vody 5..15 1 SHU..SL, SH..SL 29-31 Tlakové závěsné zásobníky teplé vody 30.. 150 I komfortní řada SHZ 32-40 Průtokové zásobníky 30 a 100 I SHD 41-42 Průtokové ohřívače 43-62 Konstrukce, funkce, instalace, schéma zapojení 43-50 Plně elektronicky řízené průtokové ohřívače DHE 51-54 Elektronicky řízené průtokové ohřívače DHB-E 55-56 Hydraulicky řízené průtokové ohřívače / technické údaje, zvláštní příslušenství DHH, DHF-C 57-62 Tlakové stojaté zásobníky 63-84 Konstrukce, funkce, instalace, schéma zapojení 63-69 Tlakové stojaté zásobníky teplé vody 200.. 1000 I SHW, SHO 70-76 Tlakové stojaté kombinované zásobníky teplé vody 200..1000 I SB 77-79 Tepelné výměníky topného média a chladiva WTW, WTFS 80-81 Šroubovatelná topná tělesa BGC 82 Topné příruby FCR 83-84 Armatury 85-94 Baterie pro beztlakové zásobníky teplé vody 85-91 Bezpečnostní soustavy pro tlakové zásobníky teplé vody, průtokové ohřívače a stojaté zásobníky 92-94 Osoušeče rukou HTE, HTT 95-97 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 3
ELEKTRICKÝ OHŘEV VODY DRUHY ROZVODŮ A PŘÍSTROJŮ S růstem životní úrovně stoupá rov něž spotřeba vody. Stoupají nároky na zásobení teplou vodou obzvláš tě z hlediska výkonu, komfortu a hospodárnosti. Zařízení pro pří pravu teplé vody musí tedy být schopna hospodárně připravit požadované množství vody pro tech nické a hygienické účely a dodat je na místo odběru v požadovaném množství, kvalitě a teplotě. V násle dující části budou představeny pří stroje, které mohou být použity pro dodávky teplé vody do místností, bytů, domů a velkých objektů. Přitom rozlišujeme: Decentralizované zásobení vo dou (individuální nebo skupinové zásobení) Centrální zásobení vodou (zásobení bytů) Decentralizované zásobení vodou U decentralizovaných zařízení se provádí ohřev vody bezprostředně v místě odběru nebo v jeho blízkosti. Je možno tedy k tomu použít jak průtokové ohřívače a průtokové zá sobníky, tak zásobníky teplé vody. Pro tento druh zásobení jsou ob zvláště vhodné beztlakové zásobníky teplé vody. Beztlakové přístroje se hodí jen pro zásobení jednoho odběrového místa. Jsou konstruovány jako přístroje pro přípravu vařící vody nebo zásobníky. Níže jsou krátce po psány nejdůležitější druhy přístrojů pro lokální přípravu teplé vody a jejich konstrukční a funkční rysy. Individuální zásobení. Bezprostředně u každého odběrového místa. Tak může z každé baterie vždy ihned vytékat teplá voda. Skupinové zásobení (zásobení koupelny). Jeden tlakový přístroj zásobuje pouze sousedící odběrová místa. Při instalaci jsou potřebná jen krátká vodovodní potrubí a tak je teplá voda vždy ihned k dispozici. Centrální zásobení (zásobení bytu). Jeden tlakový přístroj zásobuje všechna odběrová místa. 4 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
ELEKTRICKÝ OHŘEV VODY DRUHY ROZVODŮ A PŘÍSTROJŮ Individuální zásobení U individuálního zásobení jsou jed notlivá místa odběru zásobena vždy vlastním navzájem nezávislým přívodem teplé pitné vody. - přístroje pro přípravu vařící vody - - zásobníky teplé vody. Stávající přípojka studené vody umožňuje montáž přístroje v blízkosti spotřeby a přípravu teplé vody pro dané místo odběru. Typickými přístroji pro zásobení jed noho odběrového místa teplou vodou jsou beztlakové zásobníko vé ohřívače vody. Jejich podstatným rysem je to, že obsah vody v zásobníku je stále v rovnováze s okolní atmosférou prostřednictvím beztlakové přepa dové trubice. Kohoutek teplé vody je umístěn na vodovodním potrubí před přístrojem (v přívodním potru bí studené vody). Jestliže se ko houtek teplé vody otevře, vstupuje studená voda zespodu do zásobní ku a vytlačuje teplou vodu přes pře padovou trubici k výtoku. Propojení na vnější atmosféru je zajištěno spe ciální přepadovou odběrovou bate rií. Protože při ohřevu vody se její objem zvětšuje, odkapává voda z volné výtokové trubice baterie. Pro zamezení nadměrnému sacímu tla ku během odběru je nutno na baterii nastavit hodnotu průtoku. Ohřívače je nutno vybavit speciální baterií pro beztlakové přístroje, která je na vý stupu teplé vody neuzavíratelná. Pří stroje nejsou pod tlakem z potrubí studené vody. Beztlakové zásobníky teplé vody Instalace pod odběrovým místem (ob jem 5 a 10 I). Instalace nad odběro vým místem (objem 5,10,15 I). Beztlakové zásobníky teplé vody jsou určeny pro montáž na stěnu. Tyto přístroje zásobují jen jedno od běrové místo (individuální zásobe ní) a udržují teplou vodu stále připravenou na žádané teplotě mezi 30 C a 85 C. Dobrá tepelná izolace přispívá značnou měrou k hospo dárnosti. Vnitřní zásobník je zhoto ven z polypropylenu. Rovněž u těchto beztlakových zásobníků teplé vody pouze speciální beztlakové baterie Stiebel Eltron zaručují bezporuchový provoz a bezpečnost. Pojistné armatury nejsou zapotře bí, protože přístroje pracují bez tlaku. Pro individuální zásobení teplou vodou jsou vhodné též: - malé průtokové ohřívače - průtokové ohřívače - průtokové zásobníkové ohřívače. Jejich popis naleznete na str. 7 a 8. 1 beztlakový výtok teplé vody 2 ventil pro odběr teplé vody (v přítoku studené vody) 3 topné těleso 4 přepadová trubice 5 tepelná izolace 6 vnitřní nádrž 7 vnější kryt Funkční schéma beztlakového zásobníku SN. WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 5
ELEKTRICKÝ OHŘEV VODY DRUHY ROZVODŮ A PŘÍSTROJŮ Skupinové zásobení Centrální zásobení Tyto druhy zásobení teplou vodou se vyznačují tím, že ohřev teplé vody probíhá na jednom centrálním místě, odkud se teplá voda rozvádí po trubím pro teplou vodu k místům odběru. Elektrické přístroje pro ohřev teplé vody se instalují v bezprostřední návaznosti na rozvod pitné vody jako tlaková zařízení. Zásobník přístrojů pro teplou vodu je zapojen trvale pod tlakem vody ve vodovodním potrubí. Pojistné armatury Stiebel Eltron (bezpečnostní armatury) zaručují to, že ne bude překročen přípustný jmenovitý přetlak přístroje pro přípravu teplé vody. Při odběru teplé vody z elektrického ohřívače vody protéká tato přes běžné tlakové odběrové bate rie. Je možno připojit libovolný počet odběrových míst, ale pro zamezení tepelným ztrátám ve vo dovodním potrubí je žádoucí se vy hnout příliš velkým délkám potrubí. Vlastnosti zařízení pro elektrický ohřev vody jsou v podstatě uvedeny v kapitole Decentralizované záso bení teplou vodou". Rozdílné jsou následující elektrické přístroje pro skupinové a centrální zásobení teplou vodou: průtokový ohřívač a průtokový zásobník tlakové závěsné zásobníky teplé vody tlakové stojaté zásobníky teplé vody tlakové kombinované stojaté zásobníky teplé vody V následující části budou jednotlivě popsána výše uvedená zařízení pro elektrický ohřev teplé vody a budou uvedeny jejich parametry, podle nichž je možné vybrat vhodný přístroj. Konstrukční typ: Tlakový Tlakové přístroje pro ohřev vody nejsou v beztlakovém kontaktu s okolní atmosférou. Tlak v potrubí studené vody se přenáší do zásobníku teplé vody a potrubí s teplou vodou. Z bezpečnostních důvodů při zahřátí uniká voda viditelně z pojistného ventilu bezpečnostní armatury. 1 odběrové místo teplé vody (ve výtokovém potrubí teplé vody) 2 bezpečnostní armatury podle ČSN 3 topné těleso 4 tepelná izolace 5 výtoková trubice 6 vnitřní nádrž 7 vnější plášť Funkční schéma tlakového závěsného zásobníku. Tlakové závěsné zásobníky pro teplou vodu Zásobníky pro teplou vodu s vestavěnou tlakovou nádrží mohou zásobovat více odběrových míst. Přístroje tohoto typu se dodávají ve velikostech od 5 do 150 litrů. Jsou trvale naplněny teplou vodou o žádané teplotě mezi 30 C a 85 C. Tepelná izolace mezi vnitřní nádrží a vnějším pláštěm splňuje nároky na energeticky úsporný provoz. Pří stroje by měly být připevněny na stěnu zpravidla v blízkosti místa s největším odběrem, čímž se zamezí zbytečným ztrátám. Protože dodatečný ohřev většího množství vody trvá určitou dobu, je nutné při způsobit velikost přístroje maximální okamžité spotřebě. Vnitřní zásobník je zhotoven u malých ohřívačů 5-15 I z mědi a u větších zásobníků z oceli opatřené uvnitř vrstvou smaltu a antikorozní tyčí. Požadovaná bezpečnostní zařízení jsou uvedena v normě ČSN. V místech odběru je možné instalovat termostatické směšovací bate rie nebo jednopákové směšovací baterie. Tlakové stojaté zásobníky pro teplou vodu U centrálního zásobování teplou vo dou v případě, že spotřeba teplé vody přesahuje 150 I denně, se in stalují stojaté zásobníky s objemem 200 až 1000 litrů. Ohřev vody probí há převážně v době, kdy energetické závody nabízí sníženou cenu elektrické energie. V těchto zásob nících je udržována stále teplá voda s nastavitelnou teplotou 35 C až 80 C. Vnitřní zásobník je vyroben z oceli a opatřen uvnitř vrstvou smaltu a antikorozní tyčí. Elektrická topná příruba je vestavěna. Zásob níky jsou dodávány buď s pěnovou tepelnou izolací nebo se na místě montáže obalují izolační tepelnou vrstvou. Místo instalace by mělo být voleno tak, aby odběrová místa, u kterých se často spotřebovávají malá množství vody, byla zásobována přes krátké vodovodní potrubí. Při použití zásobníku je možné zamezit nežádoucímu letnímu pro vozu (ten totiž předpokládá trvalou provozní pohotovost celého systému). Elektrické stojaté zásobníky s přídavným vestavěným tepelným výměníkem je vhodné používat ob zvláště pro přípravu teplé vody v kombinaci s kotlem pro ústřední topení. Tuto kombinaci je možné instalovat též dodatečně. Tlakové stojaté kombinované zásobníky SB Kombinované stojaté zásobníky o objemu 300 až 1000 litrů jsou srovnatelné se stojatými zásobníky, pouze nejsou sériově vybaveny žádnou topnou vložkou. Přírubové otvory mohou být podle přání osa zeny odborným instalatérem. Zvláštní příslušenství zásobníků SB: příruba pro elektrické topení tepelný výměník pro topné kotle a solární články bezpečnostní tepelný výměník pro provoz s chladivem. 6 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
ELEKTRICKÝ OHŘEV VODY DRUHY ROZVODŮ A PŘÍSTROJŮ Průtokové ohřívače Průtokové ohřívače jsou tlakové přístroje s tlakuvzdorným vnitřním zásobníkem pro centrální zásobování, na které může být připojen libovolný počet odběrových míst, přičemž množství teplé vody, které je k dispozici, závisí na výkonu topné spirály. Tyto přístroje mají kompaktní konstrukci a jsou vybaveny tak výkonným topením, že voda může být ohřátá během doby, kterou protéká přístrojem. Přitom teplota vody vytékající z průtokového ohřívače závisí na třech faktorech: průtoku (l/min) teplotě přitékající studené vody ( C) topném výkonu přístroje (kw) Existují dva konstrukční principy prů tokových ohřívačů: plně elektronicky řízené průtokové ohřívače hydraulicky řízené průtokové ohřívače Plně elektronicky řízené průtokové ohřívače Průtokové ohřívače Stiebel Eltron DHE představují technickou špičku v ohřevu vody. Zajišťují vždy dodáv ku teplé vody o zvolené teplotě mezi 20 C a 60 C. Žádaná teplota může být kdykoliv plynule nastavena na ovladači přístroje. Čím se DHE liší od jiných typů? U plně elektronického typu DHE je automatický omezovač přítoku studené vody. To znamená, že v přívodu studené vody se nachází elektronicky řízený ventil, který omezuje průtok vody. Jestliže při otevřené odběrové baterii není dosaženo požadované teploty, proběhne auto matické omezení průtoku tak, aby byla získána voda přesně o teplotě, která je nastavena. Jen tato elektronická regulace umožňuje automatické přizpůsobení elektrického výkonu žádané teplotě a průtokové mu množství. Tím se šetří energie. Přitom elektronické řízení brání kolísání teploty vody. Přístroje DHE mají topný systém s holou spirálou vhod ný pro tvrdou vodu. Vzhledem ke své extrémně vysoké účinnosti mění energii v teplo prakticky beze ztrát. Vodu z topného válce nelze u toho to systému vypouštět. topný blok tepelné spirály čidlo teploty bezpečnostní omezovač teploty DHE electronic comfort obtokový ventil Systém rozpoznávání vzduchových bublin Elektronicky řízené průtokové ohřívače DHE a DHB-E jsou vybaveny diferenciální analýzou pro rozpoznávání vzduchových bublin. Tento systém zabraňuje poškození topného tělesa při vniku vzduchových bublin z vodovodní sítě. Pokud systém rozpozná vzduchové bubliny, odpojí elektrické napájení na 1 minutu. Po uplynutí této doby je přístroj znovu zapnut. Pokud např. při prvním uvedení do provozu dojde k sepnutí bez vody, je topné těleso odpojeno bezpečnostní elektronikou. Hydraulicky řízené průtokové ohřívače Pracují v závislosti na množství protékající vody. Při malém průtoku, např. u umyvadla, vzniká v určitém měřícím místě v přístroji malý dife renční tlak. Spínač diferenčního tlaku spíná automaticky na poloviční a při zvýšení diferenčního tlaku (větší průtok vody) na plný výkon. Pro tyto spínací operace je požadován v mís tě připojení přístroje určitý průtoko vý tlak. Při dodržení montážních pokynů je ohřívač vhodný i pro jednopákové směšovací baterie. Kromě nutných spínacích prvků pro regulaci, které při použití průtoko vých ohřívačů spínají a vypínají topný výkon, dálkové ovládání řídící elektroda ovladač čidlo teploty sítko měření průtoku omezovač průtoku obsahují tyto přístroje ještě omezovač tlaku nebo teploty. U hydraulicky řízených průtokových ohří vačů existují dva různé topné systémy: - Průtokové ohřívače DHF jsou vybaveny trubkovým topným tělesem. Známý topný systém obsahuje v tlakuvzdorném měděném válci řadu topných těles, kolem nichž proudí ohřívající se voda. - Průtokové ohřívače DHB jsou vybaveny speciálně vyvinutým topným systémem s holou spirálou a je vhodný zejména pro tvrdou vodu. Vodu z topného válce nelze u tohoto systému vypouštět. WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 7
ELEKTRICKÝ OHŘEV VODY DRUHY ROZVODŮ A PŘÍSTROJŮ dem k mimořádně malému objemu vody v přístroji a hmotnostně malému topnému systému nevyvíjí se po vypnutí přístroje téměř žádné dodatečné teplo - což je základní faktor pro zmenšení vylučování ko telního kamene. Vzhledem k prove dení topného tělesa není možné z průtokových ohřívačů používajících systém holé spirály vypouštět vodu. V zimních měsících je proto nutno zajistit v místnosti instalace přístro je nezámrznou teplotu. 1 odběrová místa (ve výtokovém potrubí teplé vody) 2 přítok studené vody 3 topná spirála z holého vodiče 4 izolační dráha před topením 5 izolační dráha za topením 6 blok topení 7 kryt přístroje Funkční schéma topného systému s holou spirálou, použitého u typů DHH, DHE a DHB-E Topné systémy s holou spirálou Elektronicky řízené průtokové ohřívače, typ DHE, DHB-E Hydraulicky řízené průtokové ohřívače, typ DHH U průtokového ohřívače s holou spi rálou je topný vodič protékaný el. proudem uložen bezprostředně v protékající vodě. Topná spirála z holého vodiče je přitom vedena v izolačním bloku, který je uložen v tlakuvzdorné měděné nádrži (DHE) nebo izolačním monobloku (DHB-E, DHH). V izolačním bloku je dráha topné spirály umístěna tak, že před ní a za ní jsou zařazeny volné úseky trubi ce, které zajišťují izolační odpor. Části vodovodního potrubí před a za topnou spirálou tedy mají stejnou úlohu jako oxid horečnatý v normálním topném tělese, to znamená, že slouží jako izolace. Izolační odpor závisí tedy na protékající vodě. Aby byla zaručena bezpečná funkce přístroje, musí být zohledněn elektrický odpor vody v potrubí v místě instalace (viz technické údaje přístrojů). Obec ně existuje ovšem jen málo míst, kde tato hodnota nevyhovuje (silně ky selá agresivní voda). Informaci o elektrické vodivosti vody podá pří slušná vodárna. Tyto přístroje byly vyvinuty speciálně pro vody s obsahem hydrogenuhličitanu vápenatého. Vzhle- Tlakové průtokové zásobníky Při použití průtokového zásobníku je zabezpečena velká nabídka teplé vody na všech odběrových místech v bytě. Tyto přístroje jsou termicky regulovány, jsou tlakuvzdorné a dodávají se se dvěma stupni topení a se zásobníky vody na 30 nebo 100 litrů. Teplota vody v zásobníku může být stupňovitě nastavena až do 85 C. Při malé spotřebě vody spíná pří stroj v důsledku malého teplotního rozdílu na regulátoru malý topný výkon 3,5 kw a ohřívá vodu tak dlou ho, až je dosažena teplota nastavená na regulátoru. V případě odběru vět šího množství vody v důsledku většího teplotního poklesu na regulátoru se sepne velký topný výkon 21 kw. Po rychlém odběru celého objemu zásobníku (v domácnosti stěží realizovatelném) se sníží dodávka teplé vody na 10,7 l/min o teplotě 40 C ( 28K). Vnitřní zásobník je ocelo vý, uvnitř opatřený smaltem a antikorozní tyčí. Vysoce účinná tepelná izolace z materiálu bez fluorovaných uhlovodíků umožňuje energeticky úsporný provoz. Z hlediska vodovodní instalace je vyžadována bezpečnostní skupina odpovídající normě ČSN. Připojení termostatic kých a jednopákových směšovacích baterií na přístroj je možné. Pro in stalaci průtokového zásobníku je nutné povolení příslušného energe tického rozvodného závodu. 1 místa odběru teplé vody (ve výtokovém potrubí teplé vody) 2 bezpečnostní armatury podle ČSN 3 topné těleso 4 tepelná izolace 5 výtoková trubice 6 vnitřní zásobník 7 vnější plášť Funkční schéma průtokového zásobníku SHD 8 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
POJMY Z PŘÍPRAVY TEPLÉ VODY Antikapka Zařízení pro zabránění odkapávání vody z důvodů její expanze při ohřevu malých beztlakových zásobníků teplé vody (viz nekapající baterie). Antikorozní tyč Slouží jako ochrana proti korozi v zásobnících teplé vody pokrytých uvnitř speciálním smaltem. Antikorozní tyč je vodivě spojena s vnitřním ocelovým zásobníkem. Od této anody teče proud, odpovídající elektrochemické řadě napětí, k možným defektním místům ve smaltu. Anodový proud, vznikající rozpouštěním antikorozní tyče, zamezuje vzniku koroze v místech poškození smaltu. Cirkulační potrubí Cirkulační potrubí umožňuje u centrálního zásobení teplou vodou dosáhnout většího komfortu a má za úlohu udržovat přibližně stejnou teplotu na všech odběrových místech. Zásadně je třeba promyslet, zda je cirkulační potrubí zapotřebí. U potrubí o délce menší než 5 m by se o instalaci cirkulačního potrubí nemělo uvažovat. V jednotlivých případech je naproti tomu nutné uvažovat též o tom, zda není hospodárnější decentralizovaný ohřev pitné vody. Dálkové ovládání U zásobníku se dvěma elektrickými okruhy je možné při zvýšené spotřebě teplé vody zapnout ze vzdáleného místa obsluhy, prostřednictvím vestavěného stykače, přídavné topení pomocí tlačítkového spínače. Dvouokruhový systém Přístroje se systémem dvou okruhů jsou SHZ, SHW, SHO. U těchto přístrojů je možné též přepnutí na jednookruhový systém. Objem zásobníku je vytápěn pomocí základního topného systému v době nízkého tarifu. Při potřebě je možné spuštěním tlačítkového voliče (lze provést dálkovým ovládáním) zapnout rychlý topný stupeň a využít jej k jednorázovému ohřátí vody (v době normálního tarifu). Dynamický tlak Voda proudící do beztlakových zásobníků teplé vody nebo z nich vytékající způsobuje dynamický tlak v zásobníku. Velikost dynamického tlaku závisí na průtoku, průřezu potrubí a délce připojeného výtokového potrubí. U beztlakových přístrojů pro teplou vodu při plně otevřené odběrové armatuře nesmí být dynamický tlak větší než 0,1 MPa. Elektrická vodivost vody Je to součtový parametr, k němuž při spívají všechny ionty přítomné ve vodě svou pohyblivostí v elektrickém poli. Protože pohyblivost iontů závisí na teplotě, měří se elektrická vodivost při určité vztažné teplotě nebo je na ni přepočítávána. Montážní firmy musí při projektování nebo montáži průtokových ohřívačů s holým drátem (typ DHE, DHB-E nebo DHH) brát do úvahy parametry uvede né v tabulce technických údajů. Elektrický odpor vody Měrný elektrický odpor vody (udávaný firmou Stiebel Eltron pro přístroje typu DHE, DHB-E nebo DHH) je matematická převráce ná hodnota měrné elektrické vodivosti vody. Jednookruhový systém Přístroje s jedním elektrickým okruhem jsou všechny zásobníkové ohřívače, které při každém sepnutí regulátoru teplotního voliče pracují s plným topným výkonem. Podle velikosti přístroje mohou pracovat např. s 2, 3, 4 nebo 6 kw, u standardních přístrojů s objemem nad 400 litrů též s vyššími výkony. Klidový tlak Statický přetlak v měřícím místě vodovodního potrubí pro pitnou vodu naměřený v okamžiku, kdy voda neteče. Minimální průtočný tlak Požadovaný statický přetlak v místě připojení baterie pro odběr vody nebo průtokového ohřívače na vodovodní přípojku při určitém průtočném množství vody. Minimální rozvodný tlak Minimální statický přetlak v místě připojení přívodního vedení na napájecí vedení podle údajů příslušné zásobující vodárenské společnosti. Nastavení průtoku vody (beztlakové přístroje) Aby se zamezilo poškození beztlako vých přístrojů na teplou vodu tlakem vody, je nutno nastavit průtok vody s ohledem na tlak vody ve vodovodním řádu a velikost daného přístroje. Obtokový ventil U přístrojů typu DHE je instalován obtokový ventil mezi regulačním blokem a topným systémem. Tento ventil při překročení určitého průtočného tlaku otevírá vodovodní potrubí paralelní k topnému bloku. Ochrana proti mrazu Značka " " na voliči teploty, při níž se zapíná topení, jestliže teplota vody kles ne pod 5 C. Předpokladem však je za jištění el. napájení přístroje. Pozor - nechrání rozvody vody. Omezovač průtoku vody U hydraulicky řízených průtokových ohřívačů je v přítoku studené vody vestavěno zařízení k omezení protékajícího množství vody. Omezovač průtoku při plně otevřené armatuře udržuje průtok nezávisle na kolísání tlaku spoleh livě na určité maximální hodnotě. Pitná voda Voda vhodná pro pitné účely obyvatel stva, jejíž kvalita je dána ČSN. Podtlak Podtlak vzniká působením kine tické energie vodního sloupce v přepadové trubici a připojeném potrubním vedení u beztlakových přístrojů pro teplou vodu v případě, kdy se náhle uzavře přítok vody. Hodnota podtlaku závisí na rychlosti proudění vody a velikosti vodního sloupce a proti tomu působícímu odporu potrubního vedení. Pohotovostní spotřeba proudu tepelná ztráta za 24h Tepelná ztráta naplněného zásobníku teplé vody za 24 h, připojeného na síť, odpovídající spotřebě energie k tomu, aby byla střední teplota vody 65 C udr žena po dobu 24 h. Pojistná armatura Armatura sloužící k ochraně části zařízení před nepřípustným překročením tlaku nebo teploty, např. pojistné ventily. Pojistný omezovač teploty Pojistný spínač, který při nepřípustně vysoké teplotě (v případě poruchy) odpojí přístroj všemi kontakty od sítě a který není přístupný uživateli. Přístroj smí být znovu zapnut teprve po odstranění příčiny poruchy odborníkem. Pojistný omezovač tlaku Pojistný spínač, který při nepřípustně vysokém tlaku (v případě poruchy) od pojí přístroj všemi kontakty od sítě a který není přístupný uživateli. Přístroj smí být znovu zapnut teprve po odstra nění příčiny poruchy odborníkem. WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 9
POJMY Z PŘÍPRAVY TEPLÉ VODY Pojistný ventil Pojistný ventil je armatura, která automatickým otevřením zamezí překroče ní hodnoty předem nastaveného provozního tlaku a která se po poklesu tlaku automaticky uzavře. Provozní přetlak Vnitřní přetlak v určitém místě zařízení, existující během libovolného pro vozního stavu. Ve vodovodním řádu: tlak vody. Průtočný tlak Statický přetlak v místě měření v zařízení pro spotřebu vody během odběru vody. Průtok, průtokové množství, objemový tok Je to objem vody protékající určitým průřezem za jednotku času. Regulátor teploty Regulační člen, který v závislosti na teplotě registrované senzorem auto maticky vypíná nebo zapíná topný výkon. Teplota vody může být nastavena plynule od 35 C do 85 C. Rozdíl tlaků. Tlaková ztráta Rozdíl mezi dvěma tlaky v zařízení s pitnou vodou. Signální anoda Antikorozní tyč se signalizačním členem. Smíšené množství vody teplé 40 C Smíšené množství vody je takové množství vody teplé 40 C, které odpovídá stejnému obsahu tepla, které má jmenovitý objem zásobníku teplé vody 65 C vztažené na teplotu studené vody 15 C. Speciální smalt Korozní ochrana pro nádrže tlakových zásobníků teplé vody ze speciálního smaltu. Podstatnou součástí smaltu jsou speciální silikátová skla s unikátním složením a mimořádnými vlastnostmi. Smaltování se provádí natavením tenké souvislé vrstvy na kovový sub strát. Je tvrdý, nárazuvzdomý, teplot ně stálý, fyziologicky neškodný a chová se neutrálně vůči všem materiálům, z nichž je zhotovováno potrubí. Spínač částečné zátěže Výkonový volič u hydraulicky řízených průtokových ohřívačů, který pro zvolený odběr umožňuje dosažení energeticky úsporného provozu. Spínač nulové ochrany Konstrukční část, která při naskočení vypadlého napětí zamezuje nebo omezuje samovolné sepnutí příkonu většího než 6 kw u tepelně regulova ných průtokových zásobníků. Stupeň účinnosti Jako stupeň účinnost přístroje nebo procesu je označován poměr odevzdané a přijaté energie. Protože technické procesy nikdy neprobíhají beze ztrát, je odevzdaná energie vždy menší než přijatá energie (s výjimkou tepelných čerpadel). Podle druhu přístroje stupeň účinnosti u elektrických přístrojů pro přípravu teplé vody má hodnotu mezi 0,9 a 1,0. Temperační baterie Baterie stojánková pro beztlakové přístroje pro teplou vodu, která kromě ventilu pro odběr má ještě temperační rukověť s regulačním členem. Část vody je vedena přes zásobník, zatímco zbytek teče přímo k výtoku. Nastavení teploty vytékající vody se provádí pouze otočením ventilu baterie. Tepelná izolace z PU Speciální tepelná izolace z tvrdé polyuretanové pěny, která se buď nanáší přímo na zásobník, nebo se přikládá ve tvaru dvou skořepin, kterými se obloží zásobník, aby se tepelné ztráty snížily na minimum. Teplotní omezovač Regulační člen, který při určité teplotě vypíná automaticky topný výkon a sám jej znovu nezapne. Uživatel musí znovu stisknout tlačítko, aby zapnul pří stroj. Používá se u sprchových a koupelnových bojlerů a přístrojů pro vařící vodu. Termostatická armatura Termostatická armatura k centrálnímu předmísení vody u tlakových zásobníků teplé vody. Termostatická armatura je instalována v části výtoku teplé vody ze zásobníku a umožňuje přimísením studené vody přes obtokový ventil dosažení konstantní teploty vytékající vody; tuto teplotu lze nastavit stupňovi tě od 40 C do 60 C. Topný systém s holou spirálou Topná spirála z holého vodiče uložená přímo v proudu tekoucí vody u průto kových ohřívačů. Topné spirály s malou tepelnou kapacitou topného systému zaručují rychlý odvod tepla. Tento druh topení není vůbec náchyl ný na tvorbu kotelního kamene. Topný systém s trubkovým topným tělesem Ohřev prostřednictvím trubkového topného tělesa z mědi, užívaný v průtokových ohřívačích, zásobníkových ohřívačích a přístrojích pro přípravu teplé a vařící vody. Topné těleso se skládá z kovové trubky, ve které je koncentricky uložena topná spirála zalisovaná do oxidu horečnatého, sloužícího jako izolátor. Trubková topná tělesa jsou robustní a mají dlouhou životnost. Univerzální topná příruba Univerzální elektrická topná příruba pro zásobník teplé vody. Jednoduchým propojením svorkovnice bez zásahu do vnitřní instalace lze přepínat na různé výkony a různá napětí. Úspora energie Značka E", znamenající šetřící ener gii", na regulačním voliči teploty dává uživateli návod na mimořádně ekono mický a energeticky úsporný provoz. Značka označuje teploty pro trvalý pro voz od 40 C do 55 C. Ventil omezující průtok vody Plně elektronické přístroje typu DHE pracují s automatickým omezovačem množství protékající studené vody. V přívodu studené vody je nainstalo ván elektronicky řízený ventil omezující průtok vody. Jestliže při plně otevřené odběrové baterii není dosažena zvolená teplota vody, následuje automatické omezení průtoku vody tak, aby žádoucí teplota vody byla dosažena přesně na stupeň Celsia. Výkon teplé vody (smíšená voda) Jako výkon teplé vody je označováno u průtokových ohřívačů množství vody, ohřáté za 1 minutu a smíšené se stu denou vodou na požadovanou teplotu. Výkon teplé vody (smíšená voda) závisí na: - topném výkonu přístroje - teplotě přitékající studené vody - zvýšení teploty. Základní topení Topení malého výkonu u zásobníků se dvěma elektrickými obvody, které slouží pro topení v době s nízkým elektrickým tarifem. Zpětný ventil Zpětné ventily jsou zařízení, která slouží k automatickému zabránění zpětné mu toku vody v potrubích s pitnou vodou. 10 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
PROJEKTOVÁNÍ ZAŘÍZENÍ POUŽITÍ BEZPEČNOSTNÍCH ARMATUR PRO ZÁSOBNÍKOVÉ OHŘÍVAČE VODY Tlak Všechny části zařízení pro pitnou vodu musí být z důvodu pevnosti dimenzovány na přípustný provozní tlak 1 MPa, pokud nejsou brány do úvahy vyšší přípustné provozní tlaky (výjimka: ohřívače pitné vody). Tlakové ohřívače pitné vody s jmenovitým tlakem 0,6 MPa mohou být použity jen tehdy, jestliže kromě pojistného ventilu je ve vodovodním zařízení pro pitnou vodu vestavěn omezovač tlaku (redukční ventil). Od vestavění omezovače tlaku smí být upuštěno tehdy, jestliže z důvodů zásobovací situace (např. při výškové nádrži) nemůže být dosaženo tlaku vyššího než 0,48 MPa v místě připojení ohří vače pitné vody. Bezpečnostní armatury Pojistné ventily v tlakových ohříva čích teplé vody. Každý tlakový ohřívač pitné vody má být vybaven povoleným mem bránovým pojistným ventilem. (Výjimka: Průtokové ohřívače vody s jmenovitým objemem < 3 I). Do jmenovitého objemu 5000 I smějí být použity jen pružinou zatížené membránové pojistné ventily. Jmenovitá světlost pojistných ventilů se určuje podle tabulky. Jmenovitá světlost (JS) pojistných ventilů pro tlakové ohřívače pitné vody jmenovitý velikost topný výkon objem I ventilu JS kw min.* max. 200 15 (R ½) 75 > 200 1000 20 (R ¾) 150 > 1000 5000 25 (R 1) 250 * jako velikost ventilu se bere velikost vstupní pojistky Montáž Pro montáž membránových pojist ných ventilů platí následující zásady: - Pojistné ventily musí být vestavěny do potrubí pro studenou vodu. Mezi přípojkou pojistného ventilu a ohřívačem vody se nesmí nalé zat žádné uzavírací armatury, škrtící armatury a sítka. - Pojistné ventily musí být uspořá dány tak, aby byly dobře přístupné a mají se nalézat v blízkosti ohřívače pitné vody. Přívodní po trubí k pojistnému ventilu musí mít přinejmenším jmenovitou světlost pojistného ventilu. - Pojistný ventil musí být uložen tak vysoko, aby připojené vypouštěcí potrubí mohlo být instalováno se spádem. Je výhodné, jestliže pojistný ventil je instalován nad ohřívačem teplé vody, takže může být provedena jeho výměna bez vyprázdnění tohoto ohřívače. Pro nastavovací tlak (spouštěcí tlak) pojistného ventilu platí následující údaje: Pojistné ventily jsou dodávány od výrobce s předem pevně nastaveným tlakem. K přípustnému provoznímu tlaku ohřívače vody se vybere pojistný ventil se stejným nebo menším spouštěcím tlakem. Maximální tlak v potrubí studené vody musí být přinejmenším o 20% menší než je spouštěcí tlak pojistného ventilu (viz tabulka); jestliže maximální tlak v potrubí studené vody je nad touto hodnotou, musí být vestavěn omezovač tlaku. spouštěcí přípustný max. tlak tlak provoz v potrubí pojist. přetlak studené ventilu ohřívače vody vody MPa (bar) MPa (bar) MPa (bar) 0,6 (6) 0,6 (6) do 0,48 (4,8) 0,7 (7) 0,7 (7) do 0,56 (5,6) 1,0 (10) 1,0 (10) do 0,8 (8) Zpětný ventil V přítokovém potrubí studené vody - nezávisle na způsobu vytápění ohřívače pitné vody - má být vestavěn zpětný ventil, jestliže jmenovitý obsah průtokového ohřívače nebo zásobníku teplé vody je větší než 10 litrů. U tlakových ohřívačů pitné vody se pro zkoušení a výměnu zpětného ventilu instaluje v dosaži telné blízkosti před ním a za ním uzavírací zařízení. U ohřívačů pitné vody s obsahem do 150 litrů, instalovaných na stěně, je možné upustit od druhého uzavíracího ventilu. Mezi prvním uzavíracím zařízením a zpět ným ventilem se má instalovat zku šební zařízení. WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 11
PROJEKTOVÁNÍ ZAŘÍZENÍ VLASTNOSTI VODY A MATERIÁLŮ Instalace potrubí Tabulky, které jsou uvedené vedle, vás informují o připojování teplovodních přístrojů na straně vody a kovovém potrubí pro studenou a pro teplou vodu. Pro instalaci průtokových ohřívačů STIEBEL ELTRON s pozinkovaným potrubím platí následující: Při instalaci přístrojů DHE, DHB-E a DHH je riziko koroze nepatrné, neboť tyto přístroje nabízejí působení vody pouze poměrně malý měděný povrch, takže počet vyplachovaných měděných iontů je malý. Předpokladem je však nezávadná kvalita vody v místě instalace a dostatečné proplachování potrubí, aby se předešlo vzniku korozních zárodků. Rozhodnutí o použití může provést pouze odborník na místě instalace Ohřívače vody pro plastové potrubní systémy Následující přístroje umožňují instalaci ve spojení s plastovými potrubními systémy pro instalaci rozvodu studené a teplé vody. Přitom je třeba zohlednit údaje uvedené níže a údaje výrobců plastového potrubí. Závěsné zásobníky teplé vody SHZ 30-150 LCD, stojaté zásobníky SHW 200-400 S U zásobníků může být nastavena provozní teplota až na max. 82 C. Tuto teplotu je možno omezit na 60/65 C. V případě poruchy můžou teploty dosáhnout až 95 C (max.0,6 MPa). Použité plastové rozvody musí být pro tyto podmínky nadimenzovány. Malé zásobníky SH/SHU 5-15 U zásobníků může být nastavena provozní teplota až na max. 82 C. Tuto teplotu je možno omezit na 65 C. V případě poruchy můžou teploty dosáhnout až 105 C. Použité plastové rozvody musí být pro tyto podmínky nadimenzovány. Průtokové ohřívače Použití plastových rozvodů v kombinaci s průtokovými ohřívači je popsána na str. 46. materiál nádoby měď Polypropylen uvnitř smaltovaná ocel přimý smalt anticor" vhodnost pro veškeré vody pro veškeré vody Nevolit příliš malé zásobníky! Lepší je použít větší zásobník v trvalém provozu s teplotou 60 C než s teplotou 85 C: u vod podporujících korozi -> šetření nádoby a teplovodních potrubí u vod omezujících korozi -> menší usazování vápníku, tvoření ochranné vrstvy uvnitř nádoby značné zmenšeni nároků na proud pro stav pohotovosti teplé vody teplovodní potrubí přístroj žárově pozinkovaná ocel měď potrubí pro studenou vodu teplovodní potrubí Potrubní instalace pro zásobování teplou užitkovou vodou. přístroj uvnitř smaltovaná ocel mezikus z červené mosazi potrubí pro studenou v Rozsahy použití pro průtočné ohřívače s topným systémem s holým drátem, vztažené na specifickou, elektrickou vodivost/ specifický, elektrický odpor vody. Typ Údaj jako Rozsahy použití pro různé referenční teploty* analýzy vody normalizovaný údaj při při při 15 C 20 C 25 C DHE ** odpor 900 cm 800 cm 735 cm DHB-E, DHH vodivost 111 ms/m 125 ms/m 136 ms/m odpovídá specifické DHH 12 odpor 1000 cm 890 cm 815 cm vodivost 100 S/cm 112 S/cm 123 S/cm * Upozorněni: Hodnoty pro specifický elektrický odpor, resp. elektrickou vodivost se určují regionálně odchylně při rozdílných teplotách, tuto skutečnost je nutno vzít při hodnocení v úvahu ** Rozsah použití u solárních režimů (do 55 C) specifický odpor cm (normalizovaný údaj při 15 C) 12 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
PROJEKTOVÁNÍ ZAŘÍZENÍ VLASTNOSTI VODY A MATERIÁLŮ Vzhledem k tomu, že jsou funkce a životnost teplovodních přístrojů ovlivňovány především vlastnostmi vody, má rozhodující význam správ ná volba vnitřního materiálu nádrží a potrubí. Korozní chování materiá lu je velmi silně ovlivňováno kromě provozních podmínek a provedení instalace chemickým složením vody. Zatímco v předešlých letech byly lokální vodní poměry ve znač né míře konstantní, je třeba dnes počítat s měnícím se složením vody. Přimíšením povrchové vody nebo napájením z různých zdrojů nastává zhoršování vodních poměrů po kud se týká korozního účinku na kovové materiály. Zásobování vodou musí splňovat hygienické požadavky. Korozní úči nek vody se hodnotí podle normy. Přitom je nutno rozlišovat mezi vo dami korozi podporujícími a vodami korozi omezujícími. Korozi podporující vody. Takové vody mají malou celkovou tvrdost (měkké vody), vysoké obsahy solí (chloridy, sulfáty) a vysoké obsahy kyslíku a volné kyseliny uhličité. V našich zásobovacích oblastech se dnes nejčastěji setkáváme s korozi podporujícími, tedy agresivními vodami. Korozi omezující vody. Na rozdíl od předchozích vod se zde jedná o tvrdší vody. Tyto vody mají nižší obsahy kyslíku a kyseliny uhličité. Materiály pro teplovodní přístroje Korozi je možno ve značné míře zamezit, jestliže se dodrží při volbě a montáži materiálů nádob a potrubí určitá základní pravidla. Nádoby teplovodních přístrojů se vyrábějí buď z materiálů odolných proti korozi, jako mědi nebo polypropylenu nebo se vybaví vnitřní strana ocelové nádoby smaltováním jako ochranou proti korozi. Materiály odolné proti korozi Polypropylen odolný proti vysoké teplotě se již řadu let osvědčuje jako materiál pro výrobu malých beztlakových zásobníků (5-15 litrů). Malé tlakové zásobníky jsou vybaveny vnitřní nádrže z mědi. Nástěnné zá sobníky s obsahem 30-1000 litrů mají ocelovou nádobu s vnitřním speciálním smaltem. Materiály chráněné proti korozi Dostatečnou ochranu proti korozi nabízejí ocelové nádrže s vnitřní vrstvou smaltu. Tlakové, uvnitř smaltované zásobníky jsou nabízeny o objemu od 30 do 1000 litrů. Nanesená ochranná vrstva smaltu s celkovou tloušťkou vrstvy přibližně 0,4 mm má velkou odolnost proti oděru. Smalt je speciální sklo se zvláštním chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi. Smalt je ideální ochranou povrchu pro kovy. Smaltováním vzniká sdružený materiál z kovu a skla, který sjednocuje optimálním způsobem kladné vlastnosti obou materiálů. Tento sdružený materiál je tvrdý, odolný proti oděru, korozi, působení vlivů povětrnosti a horka, je stálobarevný, hygienicky nezávadný a toxicky neškodný. I přes velkou péči mohou při smaltování vzniknout drobné nepravidelnosti, které jsou nejprve neviditelné. Aby je bylo možno trvale ochránit proti korozi, je přídavně instalována kato dická protikorozní ochrana. Koroze Podle normy se pod korozí rozumí měřitelná změna materiálu vlivem reakcí s jeho okolím. Ve většině případů jsou tyto reakce elektro chemického původu. V některých pří padech mohou být reakce způsobe ny také chemickými nebo fyzikálními podmínkami, týkajícími se kovů. Elektrochemická koroze Korozní pochody jsou odvozeny té měř vždy z elektrochemických reakcí. Působící silou je přitom rozdíl potenciálů mezi korodujícím kovem (anoda) a protielektrodou (katoda). Na obou elektrodách nastávají změny materiálu za spoluúčasti elektronů, přičemž vlastní korozní pochod uvolňuje elektrony na méně ušlech tilé elektrodě. Proudový impulz mezi anodou a katodou je zajišťován v elektrolytu (korozivní médium) pře nosem iontů, a je mírou pro rychlost korozního procesu. Elektrochemic ká napěťová řada dovoluje pouze hrubé posouzení korozního chování kovů, neboťjednotlivé potenciály ano dy a katody závisejí rozhodujícím způsobem na fyzikálně-chemických okrajových podmínkách složení ko rozního média a produktů koroze. WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 13
PROJEKTOVÁNÍ SOUSTAVY VLASTNOSTI VODY A MATERIÁLŮ Katodická protikorozní ochrana Snaha železa na případných vad ných nebo narušených místech smaltu přecházet do roztoku je pře rušována překrytím opačného prou du (ochranný proud). Tím existující přebytek elektronů (katodická pola rizace) na vadném místě sníží diferenci potenciálu mezi anodou a katodou (nádoba) až k zastavení ko roze. K zamezení toho, aby na sebe vnitř ní vybavení nádob, jako topná tělesa a tepelné výměníky koncentrovaly anodový proud, jsou provedeny jako izolované. Katodické protikorozní ochrany se dosahuje následujícími dvěma mož nostmi: Anoda s cizím napájením Oproti reakčním anodám se přitom získává ochranný proud externím zdrojem napětí. Stejnosměrný proud, potřebný k protikorozní ochraně, se zvnějšku elektronicky (SHZ...LCD) napájí a řídíš elektronickou regula cí. Titanová anodová tyč s povlakem oxidu ušlechtilého kovu pracuje jako napájecí a měřící elektroda. Periodicky je na krátkou dobu napá jení proudem přerušováno. Potom změřený rozdíl potenciálu je elek tronikou porovnáván s předem zadaným požadovaným potenciálem. Stálým vyrovnáváním skutečného potenciálu s požadovaným potenci álem se hodnota ochranného prou du reguluje přesně na skutečně potřebnou hodnotu. Rozhodující pro potřebnou hodnotu proudu jsou pře devším existence a tvar možných vadných míst ve smaltu. Při předávání proudu nepodléhá tita nová tyč rozpouštění kovu (inertní materiál). Anody s proudem z cizího zdroje se neopotřebují a nevyžadují údržbu. Antikorozní tyč Reakční anoda je spojena vodivě s ocelovou vnitřní nádobou. Od anody protéká podle elektrochemické napěťové řady proud k možným vadným místům. Tento anodový proud, vznikající rozpouštěním neušlechtilého materiálu reakční tyče, zamezuje korozi na poškozeném místě. Ochranná anoda, instalovaná v zásobníku, sestává z větší části z hoř číku a je třeba ji zkontrolovat poprvé po dvou letech. Toto je zapotřebí, neboť mohou vzniknout situace (kvalita vody), které způsobí zkrácenou životnost. Po prvním zhodnocení je možno přesněji určit dalších časové intervaly údržby. koroze katodická protikorozní ochrana anoda s cizím napájením hořčíková anoda vadné místo nádoba železo voda cizí proud cizí proud smalt ionty železa (Fe**) přecházejí s odevzdáváním elektronů (2e*) do roztoku tvorba oxidu obsahem kyslíku vody oxid železa "rez" překrytý, opačný ochranný proud přeruší "rezavění" přebytkem elektronů Malý tok proudu (ochranný proud) externím zdrojem napětí (elektronika SHZ...LCD), tím přebytek elektronů Bez údržby a opotřebování Regulovaný proud (elektronika SHZ...LCD), závislý na vadném místě (velikost, charakteristika) Hořčík méně ušlechtilý v porovnání k železu, přechází dříve do roztoku Přebytek elektronů pomocí hořčíkových iontů (Mg**) Po vypotřebování je nutná náhrada 14 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
SPOTŘEBA TEPLÉ VODY Orientační hodnoty pro spotřebu teplé vody Znalost očekávané spotřeby teplé vody je základním předpokladem pro volbu vhodného přístroje a nebo potřebného objemu zásobníku při řešení příslušného aplikačního případu. Z tohoto důvodu se doporuču je při určování výhledové spotřeby teplé vody brát do úvahy orientační hodnoty spotřeby, které vycházejí ze zkušenosti a jsou užitečné zejména z hlediska individuálních zvyklostí u koupelen a sprch. Následující tabulky umožňují zjištění spotřeby teplé vody v domácnosti, dílnách, hospodářství, atd., vztažené k výstupní teplotě teplé vody 60 C a teplotě studené vody 10 C. Údaje slouží jako orientační hodnoty a naleznou uplatnění v případě, kdy nejsou k dispozici žádné přesnější údaje o předpokládané spotřebě vody. Domácnost spotřeba teplé vody l/den.osobu měrné teplota teplé vody užitečné teplo kwh na den 60 C 45 C a osobu průměrná hodnota v domácnosti 20 30 1,2 (podle měření VDEW) nižší spotřeba 10 až 20 15 až 30 0,6 až 1,2 střední spotřeba 20 až 40 30 až 60 1,2 až 2,4 vyšší spotřeba 40 až 80 60 až 120 2,4 až 4,8 (podle VDI 2067) Jednotlivé příklady spotřeby odběrové místo množství užitná množství vody I teplota C teplé vody o teplotě 60 C dřez 10 až 20 l 50 C 8 až 16 l koupelnová vana 130 až 180 l 40 C 80 až 108 l sprcha 30 až 50 l 37 C 16 až 27 l mycí stůl 10 až 15 l 37 C 5 až 8 l umyvadlo na ruce 2 až 5 l 37 C 1 až 3 l Dílny: Pekařství* použití litr/den vztaženo na příprava těsta, čištění strojů a zařízení 50 1 m 2 pečící plochy čištění provozu 0,5 1 m 2 provozní plochy osobní hygiena 40 1 zaměstnance (sprchy a umyvadla) Masny* použití litr/den vztaženo na čištění strojů a zařízení 80 prase/týden čištění provozu 1 1 m 2 provozní plochy osobní hygiena 40 1 zaměstnance (sprchy a umyvadla) * V této hodnotě je obsažena spotřeba teplé vody na 1 várku jednoho 300 litrového ohřívače vody. Při více dávkách na den příp. dalších ohřívačích je třeba připočítat odpovídající příspěvek ke zvýšené denní spotřebě teplé vody. Konečný ohřev na 70 C až 80 C se provádí v ohřívači. Kadeřnictví* Použití litr/den vztaženo na pánský salon, mokré pracoviště 40-60 mokré pracoviště dámský salon do 8 mokrých pracovišť 100 mokré pracoviště 9 až 14 mokrých pracovišť 50 mokré pracoviště více než 14 mokrých pracovišť 40 mokré pracoviště čištění provozu 60 1 m 2 provozní plochy Mateřské školky* Použití litr/den vztaženo na mycí stoly ve školkách 2,5 dítě Kavárny** Použití litr/den vztaženo na standardní třída 30 místo k sezení Restaurace** Použití litr/den vztaženo na umyvadla 15 hosta kompletní koupelna 90 hosta sprchová koupelna 50 hosta čištění pokojů 5 pokoj kuchyně, bez dřezů 5 jídlo (výroba bez čištění) Nemocnice a ubytovny* Použití litr/den vztaženo na nemocnice 200 lůžko ubytovny jako domovy důchodců, mládežnické ubytovny, dětské domovy 40-80 lůžko Hotely* Použití litr/den vztaženo na pokoj s koupelnou a sprchou 120.. 180 hosta pokoj s koupelnou 95.. 140 hosta pokoj se sprchou 50.. 100 hosta ostatní hotely, pensiony,domovy 25.. 50 hosta * specifické potřebné množství při teplotě vody 60 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 15
PODKLADY PRO VÝPOČTY Všeobecné podklady pro výpočty podle mezinárodní měrové soustavy (SI) potřebné množství tepla Q ve Wh vzorec Q = m c = 2 1 příklad Kolik watthodin je zapotřebí pro ohřátí 80 kg vody z 1 10 C na 2 55 C? Q = 80 kg 1,163 Wh 45 K Q = 4187 Wh 4,2 kwh potřebná energie W (práce) ve Wh potřebný příkon W = m c Kolik energie je zapotřebí pro ohřátí 80 kg vody z 1 10 C na 2 55 C? 80 kg 1,163 Wh 45 K W = 0,98 kg K W = 4272 Wh 4,3 kwh 80 kg vody má být ohřáto za 8 hodin z teploty 1 10 C na 2 55 C ve W P = m c t P = 80 kg 1,163 Wh 45 K 8 h 0,98 kg K doba ohřevu t v h teplota smíšené vody M ve C množství smíšené vody m M v kg příp. litrech Vysvětlivky ke vzorcům Q = množství tepla v Wh m = množství vody v kg* P = příkon ve W W = spotřeba energie ve Wh t = doba ohřevu v h = stupeň účinnosti * 1 kg 1 litr t = m c P M = m 1 1 + m2 2 m 1 + m 2 m M = m 2 ( 2-1 ) M - 1 m M = m 1 + m 2 c = měrné teplo v Wasser c = 1,163 Wh kg K 4,1868 kj kg K Wh kg K P = 534 W Potřebná doba k ohřátí 80 kg vody z teploty 1 10 C na teplotu 2 55 C při příkonu 2000 W. t = t = 2,1 h Při smísení 80 kg vody (m 2 ) s teplotou 2 55 C se 40 kg vody (m 1 ) s teplotou 1 10 C. 40 kg 10 C + 80 kg 55 C M = 40 kg + 80 kg M = 40 C 80 kg 1,163 Wh 45 K 2000 W 0,98 kg K Kolik smíšené vody s teplotou M 40 C obdržíme smísením studené vody s teplotou 1 10 C s 80 kg vody s teplotou 2 55 C? 80 kg (55 C 10 C) m M = 40 C 10 C m M = 120 kg 120 l) = rozdíl teplot v K ( 2-1 ) 1 = teplota studené vody ve C 2 = teplota teplé vody ve C M = teplota smíšené vody ve C m 1 = množství studené vody v kg m 2 = množství teplé vody v kg m M = množství smíšené vody v kg. m D = průtočné množství v kg/min 16 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
PODKLADY PRO VÝPOČTY Průtočné množství a teplota teplé vody u průtokových ohřívačů Průtočné množství m D (přepočet hodin na minuty) v kg/min P 1 h m D = c 60 min Empirický vzorec pro průtočné množství při zvýšení teploty 28 K m D = příkon v kw P = cca l/min. (z 10 C na 38 C) 2 2 43 K m D = příkon v kw P = cca l/min. (z 10 C na 53 C) 3 3 teplota teplé vody 2 P 1 h 2 =. + c 1 md 60 min ve C Průtokový ohřívač DHE 21, jmenovitý výkon 21 kw. Jak velké je průtočné množství m D, jestliže je teplota teplé vody 2 = 38 C a studené vody 1 = 10 C? 21000 W 1 h m D = 1,163 Wh 28 K 60 min m D = 10,7 kg/min 10,7 l/min 21 kw = 10,5 l/min 2 21 kw = 7,0 l/min 3 Průtokový ohřívač DHE 21, jmenovitý výkon 21 kw. Jak vysoká je teplota teplé vody 2, jestliže průtočné množství m D = 10,7 kg/min a teplota studené vody činí 1 = 10 C? 21000 W 1 h 2 = + 10 C 1,163 Wh 10,7 kg 60 min 2 = 28 K +10 C = 38 C Empirický vzorec pro teplotu teplé vody 2 teplota teplé vody 2 ve C Empirický vzorec pro příkon příkon P v kw 2 = 14 P. (kw) + 1 m D 1000 ( Faktor 14 = 60 1,163 P = l/min 0,073 2 = 14 21 kw + 10 C 10,7 kg/min 2 = 37,5 C Empirický vzorec pro množství smíšené vody při teplotě vstupní vody 10 C např. 80 I množství teplé vody se 65 C 2 množství smíšené vody s cca 37 C zahřát na 65 C Empirický vzorec pro spotřebu energie za cenu 1 kwh získáme cca 10 litrů vody 85 C nebo 20 litrů vody 50 C nebo 30 litrů vody 37 C ) WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 17
ZJIŠTĚNÍ ROČNÍ SPOTŘEBY ELEKTRICKÉ ENERGIE Roční spotřeba el. energie (Podle směrnice VDI 2067 list 4) K bodu 1 Spotřeba teplé vody (užitečné teplo) Zpravidla se počítá se střední hodnotou spotřeby vody. Osoby, které mají být zásobovány, se ovšem mohou lišit ve svých zvyklostech (zejména z hlediska frekven ce jejich koupání nebo sprchování). K bodu 2 Vodovodní potrubí teplé vody Je třeba rozlišovat: - potrubí, která se ohřívají jen při odběru teplé vody (délka stoupacího potrubí a průchozího potrubí v m) - potrubí, ve kterých teplá voda cirkuluje (délka v m) m1 = potrubí teplé vody, m2 = cirkulační potrubí. U stoupacích a průchozích potrubí platí pro měď (15x1) a ocel rozdílné hodnoty. Z toho plyne, zeje zapotřebí brát do úvahy teplotu teplé vody (60 C nebo 40 C). Tepelné ztrá ty v potrubí závisí na frekvenci odběru teplé vody a proto ve výpočtu je brán do úvahy počet osob.při cirkulaci teplé vody hrají materiály potrubí podřadnou roli. Zde je rozhodující druh a kvalita tepelné izolace potrubí. Jsou zde uvedeny měrné hodnoty pro dva nejčastější způsoby izolace. Ochranným pláštěm" se rozumí jednodu chá izolace potrubí umělou hmotou, plstí nebo podobným materiálem, které mají pou ze nedostatečný izolační tepelný účinek. Pro tepelnou izolaci" platí pro tepelné izo lace potrubí provedené podle nařízení pro vytápěcí zařízení. Také zde jsou uvedeny hodnoty pro dvě teploty teplé vody (60 C a 40 C). Výchozí hodnoty platí pro trvalou cirkulaci. Při časově omezené cirkulaci je třeba měrné hodnoty odpovídajícím způso bem snížit, např. při době cirkulace 16h denně na 16/24. Při okolní teplotě 20 C je ztráta tepla z potrubí teplé vody o teplotě 40 C pouze poloviční než při teplotě 60 C. K bodu 3 Elektrické přístroje pro ohřev teplé vody Odvod tepla ze zásobníku teplé vody do okolí závisí především na velikosti zásobníku, teplotě teplé vody a druhu provozu. Jsou běžné dva způsoby provozu: Konstantní ohřev podle spotřeby. V tomto případě lze zásobník teplé vody kdykoli zapnout. Obsah vody je vždy zahřát tak, aby teplota vystoupila na nastavenou hodnotu. Protože přitápění trvá vždy pouze několik minut, je zásobník trvale vyhřát na nastavenou teplotu. Zahřívání během doby slabého provo zu. V tomto případě je zásobník teplé vody ohříván pouze během určité volné doby. Při odběru teplé vody je obsah teplé vody více či méně nahrazen přité kající studenou vodou.odvod tepla do okolí se tím odpovídajícím způsobem.při okolní teplotě 20 C je odvod tepla zá sobníku teplé vody o teplotě 40 C pouze poloviční než při teplotě 60 C. K bodu 4 Zařízení šetřící energii Pro část zařízení k přípravě teplé vody, které využívají okolní nebo odpadní teplo pomocí tepelných čerpadel nebo slunečních kolektorů a jsou správně technicky dimenzována, platí uvedené omezující fak tory. Pro odvod tepla ze zásobníku teplé vody se bere hodnota menší než 3. K bodu 5 Roční spotřeba el. energie Roční spotřeba proudu pro elektrický ohřev vody v domácnosti se získá násobením součtu spotřeby z bodu 1, 2 a 3 s faktorem z bodu 4. Případná dodatečná spotřeba proudu, např. pro oběhová čerpadla, není v údajích zahrnuta. Při vyhodnocení vý sledku je třeba brát do úvahy, že při normálních podmínkách větší část zjištěného odvodu tepla z bodů 2 a 3 během topného období může být použita jako teplo získané pro ohřev obytných prostor. Příklad Domácnost se třemi osobami s decentralizovaným zásobením teplou vodou. Přízemí: WC pro hosty s malým zásobníkem 5 litrů, kuchyně se zásobníkem 10 litrů. První patro: Koupelna s průtokovým ohřívačem pro sprchu, vanu a mycí dřez (délka potru bí s teplou vodou 5 m). - příklad kwh/rok. os. osoby 200 x 400 x 3 1200 800 x kwh/rok 2 Potrubí pro teplou vodu (odvod tepla) + teplota m osoby kwh/m. rok. os. potrubí, které 60 C 10 x x 40 C 5 x 5 x 3 75 teplé vody ocel 60 C 20 x x 40 C 10 x x kwh/rok teplota m V+m R h/24h + kwh/m. rok. os. potrubí,ve s ochr. 60 C 400 x x /24 kterém teplá 40 C 200 x x /24 voda 60 C 60 x x /24 cirkuluje izolací 40 C 30 x x /24 kwh/rok zásobník teplé vody kwh/rok teplota teplé vody 60 C 40 C 60 C 40 C 80 40 - - 40 130 65 - - 130 180 95 110 55 270 135 160 80 340 170 200 100 620 310 500 250 720 360 580 280 880 440 700 350 kwh/rok + kwh/rok x os. osoby 20 10 x 3 30 kwh/rok ----------------------- 1475 kwh/rok 1 x 0,35 1 0,45 ----------------------- 1475 kwh/rok 18 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ
ROČNÍ SPOTŘEBA ELEKTRICKÉ ENERGIE ZÁSOBENÍ OBYTNÉHO DOMU TEPLOU VODOU kwh/rok. osobu 200 x 400 x osoby 800 x kwh/rok 2. Potrubí pro teplou vodu (odvod tepla) teplota kwh/m x.rok x osoby m osoby potrubí, které 60 C 10 X X 40 C 5 X X teplé vody ocel 60 C 20 X X kwh/rok 40 C 10 X X teplota kwh/m x.rok x osoby m 1+ m 2 h/24h potrubí, ve s ochr. 60 C 400 X X /24 kterém teplá 40 C 200 X X /24 voda s ochr. 60 C 60 X X /24 kwh/rok cirkuluje izolací 40 C 30 X X /24 + + + zásobník teplé vody kwh/rok teplota teplé vody 60 C 40 C 60 C 40 C 80 40 - - 130 65 - - 180 90 110 55 270 135 160 80 340 170 200 100 620 310 500 250 720 360 580 290 880 440 700 350 kwh/rok 20 kwh/rok os. 10 x osob + kwh/rok 1 0,35 0,45 x kwh/rok Zdroj: německá energetická agentura HEA WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ 19
BEZTLAKOVÉ A TLAKOVÉ ZÁSOBNÍKY TEPLÉ VODY 20 WWW.STIEBEL-ELTRON.CZ