Ciepło z gazu, drewna i słońca.


Wykorzystanie do ogrzewania domu i przygotowywania ciepłej wody użytkowej kilku źródeł ciepła to ostatnio częsta praktyka wynikająca z chęci obniżenia kosztów ogrzewania. Prezentujemy kolejny przykład udanego połączenia kotła gazowego, kominka z płaszczem wodnym i kolektorów słonecznych.

Instalator wykonujący opisywaną instalację starał się, aby mimo tego, że jest bardzo rozbudowana i przez to skomplikowana, była prosta w obsłudze. Ważne było, by osoby nieznające się na hydraulice mogły w pełni korzystać z możliwości, jakie daje tak skonstruowany układ bez angażowania się w jego obsługę i nadzór. Konieczne było zatem zautomatyzowanie instalacji. Jednocześnie było istotne, by koszt wykonania zamknął się w rozsądnych granicach.
Zastosowano urządzenia powszechnie dostępne na naszym rynku: kocioł gazowy jednofunkcyjny wyposażony w zawór trójdrogowy umożliwiający współpracę z zewnętrznym zasobnikiem ciepłej wody, z regulatorem pogodowym i możliwością zdalnego sterowania pilotem. Do podgrzewania wody służy zestaw solarny składający się z kolektora słonecznego, zasobnika o pojemności 250 l wyposażonego w dwie wężownice, grupy pompowej i grupy bezpieczeństwa, a także pompy do napełniania układu glikolem. Uzupełnieniem jest kominek z płaszczem wodnym sterowany regulatorem do kotłów stałopalnych. Ma on być źródłem ciepła dla instalacji grzewczej uruchamianym, kiedy to będzie tylko możliwe, aby obniżyć koszty ogrzewania stosunkowo drogim gazem.

Otwarta i zamknięta
Jak zwykle w przypadku współpracy kominka z płaszczem wodnym, czyli urządzenia zasilanego paliwem stałym z instalacją pracującą w układzie zamkniętym, konieczne było hydrauliczne rozdzielenie instalacji na dwa obiegi za pomocą płytowego wymiennika ciepła. Ciepło z układu otwartego, w którym pracuje kominek, jest przykazywane do zamkniętej części instalacji z kotłem gazowym i instalacją grzewczą przez metalowe ścianki wymiennika.

Dobra współpraca
Całość trzeba było tak połączyć, żeby wszystkie urządzenia wzajemnie się uzupełniały, dostarczając do instalacji tylko tyle ciepła, ile potrzeba w danej chwili. Sterownik kominka jest stale włączony. Gdy w kominku rozpali się ogień, zostanie to wykryte przez zamontowany na nim czujnik temperatury. Spowoduje to automatyczne uruchomienie pompy wymuszającej przepływ wody w obiegu kominka oraz pompy powodującej krążenie wody przekazującej ciepło z wymiennika do instalacji grzewczej. Gdy paliwo się wypali, sterownik spowoduje automatyczne wyłączenie pomp. Termostat przylgowy zamontowany na rurze w obiegu kominka blokuje możliwość wyłączenia pomp tłoczących wodę do poszczególnych obiegów grzewczych, gdy jej temperatura w rurze przekracza 50°C. Ma to zapobiegać nadmiernemu wzrostowi temperatury w instalacji na skutek braku odbioru ciepła. Tak mogłoby się zdarzyć, gdyby zadziałał sterownik czasowy. Można go zaprogramować w taki sposób, by w celu oszczędności energii ogrzewanie nie działało w niektórych godzinach. Kiedy kominek nie pracuje i temperatura wody w instalacji grzewczej jest zbyt niska, automatycznie uruchamia się kocioł gazowy. Jeśli jednak na skutek rozpalenia w kominku temperatura wody wzrośnie, termostat kotła wykryje to i nie będzie uruchamiał palnika. Podobnie jest z temperaturą wody użytkowej w zasobniku. Gdy kolektory nie pracują, termostat przełącza kocioł na tryb podgrzewania wody w zasobniku aż do osiągnięcia w nim zadanej temperatury. Jeśli kolektory zaczną działać, wykryje to termostat przylgowy zamocowany na rurze, którą płynie woda z kolektorów, i wyłączy kocioł.


W kotłowni, a raczej w pomieszczeniu technicznym, musiało się zmieścić sporo urządzeń. Najwięcej miejsca zajął duży zasobnik ciepłej wody – niezbędny element instalacji solarnej. Na szczęście (bo dom nieduży) wszystko zmieściło się w niewielkim pomieszczeniu.
Autor: Andrzej T. Papliński
Na pierwszym planie sprzęgło hydrauliczne własnej roboty z obowiązkowym automatycznym odpowietrznikiem. W głębi rząd pomp obiegowych, a pod nimi – płytowy wymiennik ciepła.
Autor: Andrzej T. Papliński

Magazynowanie ciepła
Kolektory słoneczne są w stanie dostarczyć do instalacji tak dużo ciepła, że temperatura wody użytkowej zgromadzonej w zasobniku bez problemuprzekracza 90°C. Oczywiście tak gorąca woda nie może popłynąć bezpośrednio do kranów ze względu na ryzyko poparzenia. Aby jednak nie rezygnować z darmowego ciepła dostarczanego przez instalację solarną, zastosowano zawór mieszający, dzięki któremu gorąca woda z zasobnika – zanim popłynie do kranu – jest mieszana z wodą zimną. Za zmieszanie ciepłej i zimnej wody w proporcjach takich, by do kranu popłynęła woda o odpowiedniej temperaturze, odpowiada termostatyczny zawór mieszający. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwości magazynowania ciepła w zasobniku można wykorzystać w maksymalnym stopniu – woda może być w nim podgrzewana aż do osiągnięcia temperatury bliskiej temperaturze wrzenia bez obawy poparzenia korzystających z niej domowników.
W celu maksymalnego wykorzystania możliwości magazynowania ciepła w zasobniku zastosowano także rozwiązanie powodujące wymieszanie wody w całej jego objętości. Instalację ciepłej wody wyposażono w przewód cyrkulacyjny i pompę powodującą jej krążenie w rurach. Przewód cyrkulacyjny podłączono do najniższego króćca zasobnika. Kiedy kolektory słoneczne zaczynają dostarczać ciepło, uruchamiana jest pompa cyrkulacyjna i następuje mieszanie wody magazynowanej w zasobniku – najcieplejsza woda z górnej części zbiornika jest przetłaczana na jego spód. Nie dochodzi zatem do rozwarstwienia wody, jak to ma miejsce przy braku cyrkulacji, gdy najcieplejsza gromadzi się u góry zasobnika, a w jego dolnej części pozostaje zimna, przez co pojemność zasobnika nie jest w pełni wykorzystana. By niepotrzebnie nie zużywać energii, pompa cyrkulacyjna jest wyłączana na noc, kiedy i tak nie pracują kolektory i nie korzysta się z ciepłej wody.

Grzejniki i ogrzewanie podłogowe
Na parterze domu i w łazience na poddaszu zastosowano wodne ogrzewanie podłogowe, sypialnie na poddaszu są ogrzewane grzejnikami płytowymi, w łazienkach zamontowano także grzejniki drabinkowe. W związku z tym instalacja grzewcza została podzielona na dwa główne obiegi. Przez grzejniki przepływa woda o takiej temperaturze, do jakiej podgrzewa ją kocioł, natomiast przez pętle ogrzewania podłogowego woda o temperaturze obniżonej przez zmieszanie jej z chłodniejszą wodą powracającą z instalacji. O stopniu zmieszania decyduje zawór mieszający z termostatem. Dzięki niemu temperatura podłogi utrzymuje się na dopuszczalnym poziomie, czyli poniżej 30°C, podczas gdy grzejniki mają temperaturę przeszło dwa razy wyższą. Przegrzaniu instalacji zapobiega termostat przylgowy wyłączający pompę, gdy temperatura zasilania robi się za wysoka. Pracą każdego obiegu steruje regulator, włączając i wyłączając poszczególne pompy obiegowe w zależności od tego, czy temperatura w pomieszczeniach jest odpowiednia, czy też trzeba je dogrzać. Ze względu na to, że w każdym obiegu zastosowano niezależnie działającą pompę, w układzie znalazło się także sprzęgło hydrauliczne. Dzięki niemu praca pompy w jednym obiegu nie zakłóca pracy pozostałych. Ze względu na wysoką cenę markowych urządzeń instalator zrobił je samodzielnie. Zaślepił końce rury polipropylenowej o średnicy 63 mm i w ściankach zrobił króćce do podłączenia instalacji. Właściciele domu obawiają się, czy to wszystko będzie działać. Uspokajamy, że widzieliśmy już podobne instalacje i ich użytkownicy byli z nich zadowoleni.

„Wilcze łyko” dobrze ogrzane

„Wilcze łyko” – dom nieduży, ale bardzo wygodny nawet dla czteroosobowej rodziny. Dzięki rozbudowanej instalacji grzewczej ma być też tani w utrzymaniu.
Autor: Andrzej T. Papliński
Aneta i Rafał z Polkowic na Dolnym Śląsku zbudowali „Wilcze łyko” (projekt Murator C12 z Kolekcji Muratora autorstwa arch. Wojciecha Drajewicza). Chcieli mieć dom tani w utrzymaniu, nie za duży, wygodny. Wszystkie oczekiwania czteroosobowej rodziny spełniał ten właśnie projekt. Budowa rozpoczęła się wiosną 2005 roku, a zakończyła z końcem lata 2006. Instalację grzewczą w domu Anety i Rafała wykonał instalator z Głogowa Grzegorz Janiszewski – który też namówił swoich klientów do aż trzech źródeł ogrzewania w domu.
Czy warto aż tak rozbudować instalację grzewczą? Zdaniem Rafała warto, by później korzystać z ciepła słońca, taniego ogrzewania kominkiem i uniezależnić się od coraz droższego ogrzewania gazem. O tym, jak przebiegała budowa „Wilczego łyka”, piszemy na ss. 38-43.

Schemat instalacji

Taką instalację trzeba wykonać, aby mogły ze sobą współpracować kocioł, kominek z płaszczem wodnym i kolektory słoneczne.

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty