Ohřev vody v rodinných domech

Teplá voda je pro uživatele většiny moderních bytů samozřejmostí. Jako samozřejmost ji ale nevidí obyvatelé rodinných domků. Jak si i zde zajistit dostatek teplé vody a přitom zbytečně neplýtvat drahou energií, která je potřebná na její přípravu?

Pokud uvažujete o úpravách systému pro přípravu teplé vody,

je třeba zvážit několik faktorů, a to dříve než se rozhodnete definitivně. Na prvním místě je výběr optimálního zdroje energie, dále následují vhodné technické řešení a optimální dimenzování, minimalizace tepelných ztrát při rozvodu, celkové zkrácení rozvodů a instalace úsporných výtokových armatur. V poslední době roste význam alternativních zdrojů energie na přípravu teplé vody (využívání solární energie nebo tepelných čerpadel).

Kdy začít s výměnou

Obnova zdravotně-technických zařízení a úpravy rozvodů patří mezi významné zásahy do chodu rodinného domu. Proto je třeba zvážit jejich obnovu a způsob, jakým se uskuteční. Staré potrubí či úniky vody způsobené nedostatečným těsněním nebo zrezivělý potrubím vyžadují obnovu. Úpravy jsou nezbytné i tehdy, pokud jsou potrubí umístěny pod omítkou v obvodových stěnách. Pokud zásobníkový ohřívač ohřívá vodu mnohem déle než kdysi nebo pokud voda nemá potřebnou teplotu, zařízení na přípravu teplé vody je třeba vyměnit.Alarmující je i to, pokud se ohřívače při činnosti často vypínají. Tyto jevy obvykle nastanou při tvorbě silnějších vrstev usazenin v přístrojích. Jinými příčinami mohou být nevhodný materiál rozvodů, zvýšená hlučnost, chybějící tepelné izolace, nedostatečný výtok vody z výtokových armatur, zvýšená tvorba usazenin apod.

Jak izolovat

Tepelně neizolované nebo nedostatečně izolované potrubí, armatury a zařízení na přípravu teplé vody představují významný zdroj ztrát tepelné energie. Proto je třeba izolovat minimálně ve snadno přístupných místech, nejlépe však po celé délce. Vhodná je tepelná izolace na bázi syntetického kaučuku nebo polyethylenu. Rozvody není vhodné umisťovat do obvodových stěn z důvodu vzniku tepelných ztrát a kondenzace na potrubích. Ideální tloušťka tepelné izolace zásobníkových ohřívačů je 80 až 120 mm. Z izolačních materiálů jsou vhodné minerální vlna, syntetický kaučuk nebo polyuretan.

Ústřední nebo decentrální příprava?

Při přípravě teplé vody se vztahují dvě zásadní koncepce zásobování - ústřední příprava nebo decentrální (ať už místní nebo skupinová). Výběr vhodného způsobu přípravy závisí na konkrétní situaci - rozmístění "mokrých zón", dostupnosti jednotlivých energetických zdrojů, výšky investičních nákladů a nákladů na energie. Při rekonstrukci či obnově budovy je vhodné změnit rozmístění místností tak, aby "mokré zóny" byly blízko sebe. Tak se omezí nákladné a komplikované řešení rozvodů, dodatečné vedení rozvodů ve stěnách a příčkách či obcházení dveří a oken. Navíc tepelné ztráty rozvodů klesnou na minimum.

Zásobníkové ohřívače

V malých rodinných domech s jednou nebo menším počtem bytových jednotek s koncentrovanou "mokrou zónou" (WC, koupelna, kuchyň, sprcha, případně bazén) jsou vhodné systémy s ústřední přípravou teplé vody. Při tomto způsobu jsou všechna odběrná místa zásobovány teplou vodou z jednoho ústředního zásobníkového ohřívače. Lze jej umístit do kotelny, ale i do kuchyně či koupelny. Může stát vedle kotle nebo pod ním, případně jej lze zavěsit vedle nástěnného kotle. Teplo se přivádí z kotle do ohřívače teplonosnou látkou přes zvláštní okruh s čerpadlem (tzv. nepřímý ohřev). Objem zásobníkového ohřívače pro rodinný dům se pohybuje od 60 do 300 litrů, pro větší rodinné domy s více bytovými jednotkami až kolem 600 litrů. Aby zdroj mohl dodávat teplo buď pouze pro vytápění, nebo jen na přípravu teplé vody, je třeba zajistit regulační program, který umožní prioritně přípravu teplé vody s maximálním výkonem kotle. Tímto způsobem lze zajistit dostatek teplé vody a vytápění se nezhorší. Důležité je správné dimenzování ohřevné vložky zásobníkového ohřívače, které umožní, aby se plný výkon kotle přenášel do ohřívané vody. Tím se zajistí krátký čas na ohřev a zároveň se zabrání častému zapínání a vypínání kotle. Při předpokládané budoucí instalaci, například solárních kolektorů, je třeba pamatovat na zakoupení stojatého zásobníkového kombinovaného ohřívače s větším objemem a s příslušnými vývody, který umožňuje dobré rozvrstvení (stratifikaci) vody v zásobníku. V takových ohřívačů je ve spodní části topná vložka pro nízkopotencionálního zdroj energie (například ze solárních kolektorů), ve vyšší části dohřev tradičním zdrojem tepla nebo elektrickou topnou vložkou. Při přestavbě se musí myslet na to, že v budoucnu bude třeba vést příslušné rozvody (kolektorový okruh a instalace pro měření a regulaci) k solárním kolektorům. Objem solárního kombinovaného zásobníkového ohřívače má být dimenzován na 200 až 600 litrů, resp. tak, aby akumuloval energii alespoň na dva dny bez dostatečného slunečního svitu.

Jinou možností je tzv. zásobníkový ohřívač s přímým ohřevem

V takovém ohřívači se voda ohřívá teplem, které vzniká spalováním plynu v hořáku, přičemž vznikající spaliny předávají své teplo přes stěnu ohřívače vodě a odcházejí do komína. Aby se ohřátá teplá voda při vypnutém hořáku zbytečně neochlazovala (v důsledku proudění vzduchu do komína), jsou tyto ohřívače vybaveny samočinnou klapkou, která uzavírá spalinové potrubí. Určitou nevýhodou je, že v domě je třeba udržovat dva plynové spotřebiče (kotel a ohřívač). Ty mohou být i elektrické, přičemž ohřev zajišťují elektrické topné vložky. Tento systém umožňuje i připojení solárního systému nebo tepelného čerpadla. Oproti jiným variantám přípravy teplé vody však vyžaduje o něco vyšší investiční náklady. V kombinaci s účinným kotlem, s blízkými odběrnými místy a s dobře tepelně izolovanými rozvody představuje velmi efektivní alternativu.

Nástěnné kotle

Zvláštním případem jsou například nástěnné kotle s tepelným výkonem minimálně 20 kilowattů, v nichž jsou zabudovány deskové výměníky tepla na přípravu teplé vody. Jsou schopny zajistit teplou vodu pro jedno až dvě odběrná místa koncentrované do jednoho prostoru.

Decentralizovaná příprava teplé vody

V některých domech může nastat situace, kdy je třeba zásobovat teplou vodou několik odběrných míst, které spolu sousedí (například koupelnu a kuchyň). V takovém případě lze zvolit decentralizovaný skupinový systém přípravy buď pomocí malého zásobníkového nebo průtokového ohřívače, nebo průtokového ohřívače s malou nádrží s objemem například od tří do deseti litrů. Taková zařízení většinou pracují nezávisle na systému vytápění; teplá voda vyrobena při průtoku přes ohřívač se vzápětí spotřebuje. Zásobníkové zařízení mají poměrně malý tepelný výkon - do 3 kilowattů, objem ohřívače je přibližně 30 až 150 litrů. Elektrické průtokové ohřívače určené například pro komfortní sprchy mají poměrně vysoký příkon, přibližně 18 až 28 kilowattů. To vyžaduje zvláštní elektrické okruhy a může způsobovat komplikace z hlediska nárazového odběru elektrické energie. Malé průtokové ohřívače, které slouží pouze pro přípravu teplé vody pro umyvadlo nebo dřez, mají tepelný výkon 2 až 6 kilowattů. Pokud jsou jednotlivé "mokré zóny" vzdálené od sebe nebo se některé výtokové armatury používají pouze občasně (např. koupelna využívána během běžného chodu domácnosti a vzdálená koupelna pro pokoj pro hosty), používá se řešení s decentralizovanou místní přípravou teplé vody. Takový rozvod není příliš nákladný a potrubí s teplou vodou nezpůsobuje zvýšené tepelné ztráty. Teplá voda se ohřívá pro odběrné místo vždy v samostatném zařízení - obvykle jsou to otevřené beztlakové malé zásobníkové ohřívače o objemu 3 až 5 litrů nebo elektrické průtokové ohřívače. Většinou slouží pro jedno odběrné místo, například pro umyvadlo. U vany či sprchy by měl být průtokový ohřívač s větším tepelným výkonem nebo zásobníkový ohřívač.

Plynové průtokové ohřívače

Průtokové ohřívače mohou být i na zemní plyn. Dokáží zásobovat dvě až tři odběrná místa (umyvadlo, sprchu a dřez). Některé typy mají modulované hořáky, které umožňují pružně reagovat na požadovaný průtok vody a dosahují konstantní teplotu odebírané teplé vody, čímž se snižuje spotřeba plynu i vody. Plynové ohřívače v systémech ústředního nebo decentrálního zásobování vyžadují odvod spalin (většinou do komína) a zároveň i odpovídající přívod vzduchu pro spalování. Investiční náklady na plynové průtokové ohřívače jsou o něco vyšší než u elektrických průtokových ohřívačů. Na druhé straně mají menší provozní náklady. V porovnání se zásobníkovým ohřevem je průtokový ohřev podstatně méně náročný na prostor. Nevýhodou tohoto zařízení je jeho citlivost na kvalitu vody. Neupravená voda rychleji zanáší výměník vodním kamenem, po několika letech může přístroj zůstat nefunkční.