Bojler – zásobník na ohrev teplej vody

Viete si predstaviť, že by ste nemali doma teplú vodu? Asi sotva. Teplá voda v domácnostiach dnes patrí k úplným samozrejmostiam. Používa sa na množstvo bežných činností od sprchovania až po upratovanie domácnosti. Na zabezpečenie teplej vody existuje viac možností, jedným z efektívnych a viacúčelových spôsobov je ohrev vody v zásobníkoch, resp. ľudovo nazývaných bojleroch, ktoré rovnako nazývame aj akumulačným ohrevom vody. Zásobníky dokážu ohriať a uskladniť väčšie množstvo teplej vody, vďaka čomu poskytujú vysoký užívateľský komfort.

Čo je to vlastne zásobník, ktorý slúži na ohrev teplej vody?

Nádoba väčšinou valcovitého tvaru, v ktorej sa uskladňuje ohriata voda s priamym alebo nepriamym ohrevom. Buď sa voda pripravuje v zásobníku priamo (horák, elektrická špirála), alebo sa teplo privádza nepriamo, a to z externého primárneho zdroja (kotol, solár, fotovoltika). V prípade nepriameho ohrevu zásobník funguje ako výmenník, kde ohriata voda cirkuluje v špirále navinutej v celom objeme zásobníka a odovzdáva teplo vode, ktorá sa v zásobníku nachádza. Nepriamo ohrievané zásobníky napájané z dvoch nezávislých zdrojov tepla sa nazývajú bivalentné a z troch nezávislých zdrojov tzv. trivalentné. Ako príklad dvoch nezávislých zdrojov bivalentného zásobníka môžeme uviesť kombináciu dvoch primárnych zdrojov, a to plynového kotla a solárneho kolektora. Viac informácii k bivalentnému vykurovaniu sme vám už ponúkli  v článku Kombinácia kondenzačného kotla so solárnym kolektorom.

Základné rozdelenie zásobníkov

Zásobníky môžeme na základe rôznych kritérií deliť nasledovne:

• podľa druhu primárneho zdroja ohrevu vody (plynové, elektrické, kombinované, obnoviteľné zdroje a iné...),
• podľa spôsobu ohrevu priamo alebo nepriamo výhrevné (pri priamom ohreve sa zdroj tepla nachádza priamo v zásobníku, nepriame zdroje tepla sú mimo zásobníka),
• podľa objemu – zásobníky od niekoľkých desiatok litrov (20 až 30 litrov) až po niekoľko stoviek litrov,
• podľa umiestnenia na stacionárne a závesné,
• podľa spôsobu uchytenia na horizontálne a vertikálne,
• podľa spôsobu ohrevu vody na zmiešavacie a vrstvené.

Priamo výhrevné zásobníky

Sú samostatné zásobníky, ktoré zabezpečujú ohrev vody napr. pomocou plynového horáka, ktorý je integrovaný priamo v zásobníku. V podstate ide o samostatný plynový kotol, ktorý však plní len funkciu ohrevu vody. Takýto zásobník je úplne nezávislý od plynového kotla pre ústredné kúrenie. Spaliny odchádzajú najčastejšie do komína. Výhodou tohto riešenia v porovnaní s nepriamo výhrevným zásobníkom je to, že zdroj tepla v lete nemusí byť v prevádzke vôbec, lebo ohrev vody zabezpečuje samostatne fungujúci zásobník (ktorý je úplne nezávislý na plynovom kotle, resp. zdroji tepla).

Nepriamo výhrevné zásobníky

Príprava teplej vody v nepriamo výhrevnom zásobníku sa vo väčšine prípadov rieši ako súčasť centrálneho vykurovacieho systému. Zdrojom tepla je kotol ústredného kúrenia, pričom voda v zásobníku sa ohrieva prostredníctvom výmenníka. V takom prípade hovoríme o nepriamo výhrevných zásobníkoch teplej vody. Keďže primárny zdroj energie pre ohrev vody je voda, ktorá cirkuluje v ústrednom kúrení, nemožno ich použiť úplne všade. Patria ale v súčasnosti medzi najefektívnejšie pracujúce zásobníky. Sú ideálne pre inštaláciu do rodinných domov i rôznych sociálnych zariadení, s možnosťou napojenia niekoľkých odberných miest teplej vody na viacerých podlažiach. Vzhľadom k svojmu vysokému výkonu sú efektívne, využiteľné najmä pri vysokom odbere teplej vody.

Bivalentné zásobníky

Bivalentné zásobníky sú dnes najvyužívanejšie nepriamo výhrevné zásobníky na ohrev vody. Ako z ich názvu vyplýva, ohrev vody je v takomto zásobníku zabezpečený z dvoch nezávislých zdrojov. Kombináciou dvoch nezávislých zdrojov si otvárame možnosti nebyť závislý len od jedného primárneho zdroja. Súčasnosť nám ponúka možnosť kombinovať klasické zdroje tepla s inými obnoviteľnými zdrojmi. Jednou z najpopulárnejších kombinácií je kombinácia plynového kotla a solárneho systému. Výhodou bivalentného ohrevu vody je aj obmedzenie cyklovania hlavného zdroja tepla v čase mimo vykurovacej sezóny, kedy je potrebná len príprava teplej vody. Zníženie počtu cyklov hlavného zdroja znamená zároveň aj jeho znížené opotrebovávanie, a tým aj predĺženie jeho životnosti.

Rozdelenie nepriamo vyhrievaných zásobníkov podľa spôsobu ohrevu vody

Zmiešavacie zásobníky

Podľa spôsobu ukladania teplej vody v tele zásobníka rozdeľujeme zásobníkové ohrievače na zmiešavacie a vrstvené. V praxi sa najviac inštalujú zmiešavacie zásobníky s nepriamym ohrevom teplej vody a v spojení s plynovým kotlom. Princíp fungovania týchto zásobníkov je založený na tom, že výmenník v tvare špirály je umiestnený v dolnej časti zásobníka, odkiaľ sa zároveň privádza aj studená voda, ktorá ma byť ohriata. Ohriata voda prirodzene stúpa hore, pričom sa zmiešava  s ostatnou vodou v zásobníku. Tento spôsob ohrevu tak zabezpečí, že voda je v celom objeme zásobníka ohriata približne na rovnakú úroveň. Nevýhodou takéhoto riešenia je to, že po zapnutí ohrevu je potrebné pomerne dlho čakať na to, kým sa voda ohreje na požadovanú teplotu, samozrejme, závisí to aj od objemu zásobníka. Dodatočný ohrev vody pri čiastočnom vypustení ohriatej vody sa však dá zabezpečiť už s minimálnymi nákladmi (resp. prvotné zohriatie veľkého objemu vody v zásobníku je síce nákladnejšie, avšak samotné doohrievanie vody v zásobníku po tom, čo sme z neho odčerpali určitý objem vody, sa už zabezpečuje s minimálnymi nákladmi).

Vrstvené zásobníky

Ďalšou kategóriou sú takzvané vrstvené zásobníky, ktorých hlavnou výhodou je, že nám dávajú okamžitú dostupnosť teplej vody a zároveň záruku stabilnej teploty aj pri väčšom odbere vody. Zjednodušene povedané, je to kombinácia prietokového ohrevu a vrstvenia vody v zásobníku. Voda sa v tomto prípade ohrieva na princípe prietokového ohrevu, pričom teplá voda sa za pomoci čerpadla akumuluje v hornej časti zásobníka bez premiešania s nižšími, chladnejšími vrstvami. Vďaka tomuto riešeniu je určité množstvo teplej vody k dispozícii už za veľmi krátky čas po zapnutí ohrevu, a čo je veľmi dôležité, na ohriatie vody na požadovanú teplotu postačuje aj nižšia teplota. Použitie vrstveného zásobníka je najideálnejšie v kombinácii s plynovým kondenzačným kotlom, nakoľko umožňuje ohrev vody na požadovanú teplotu medzi 55 °C až 60 °C aj v kondenzačnom režime. Teplota vody do 60 °C je dôležitá aj z pohľadu tvorby vodného kameňa, ktorý sa vo väčšej miere v zásobníku ukladá práve pri vyššej teplote. Zníženie tvorby vodného kameňa tak zvyšuje efektívnosť a životnosť samotného zásobníka. V prípade klasického zásobníka musí vykurovacia voda dosahovať teplotu až 80 °C, čo znamená, že kotol v čase prípravy teplej vody nemôže pracovať v kondenzačnom režime. Aj vzhľadom na uvedené je možné konštatovať, že vrstvené ukladanie teplej vody v zásobníku sa v súčasnosti javí ako najlepšie a najefektívnejšie riešenie, a to nielen v prípade ohrevu vody kondenzačným kotlom, ale aj pri ohreve vody solárnymi panelmi alebo tepelným čerpadlom.

Zásady výberu inštalácie a efektívneho využívania zásobníkov

Zásobníky ohrievajú vodu do zásoby, čiže ohriatu vodu akumulujú na ďalšie použitie. Pri nastavení optimálnej teploty by obsah zásobníka mal vydržať počas celého dňa až do ďalšieho odberu. Zásobníkový ohrievač dokáže poskytnúť vodu so stabilnou teplotou a vo veľkom množstve za krátky čas. Ak je zásobník správne umiestnený, nastavený a udržiavaný, je tento spôsob ohrevu veľmi efektívny. Energia sa však míňa nie len na ohrievanie neskôr spotrebovanej vody, ale spotrebuje sa aj na krytie tepelných strát, ktoré vznikajú únikom tepla hlavne cez steny zásobníka. Preto je veľmi dôležitým kritériom pri výbere zásobníka hodnota koeficientu merných tepelných strát. Zjednodušene povedané, ide o koeficient, ktorý ukazuje, koľko tepla sa stratí na objem 1 litra vody, ak voda v bojleri stojí 24 hodín po jej zohriatí. Koeficient by mal byť uvedený na štítku bojlera, tak ako to už dnes poznáme aj z iných spotrebičov. Najúspornejšie sú, samozrejme, spotrebiče s koeficientom zaradeným do triedy A. Tieto zásobníky bývajú izolované vysoko kvalitným izolačným materiálom, ktorý zabezpečuje v porovnaní so starými typmi zásobníkov až trikrát nižšie straty. Najlepším miestom pre umiestnenie zásobníka je vykurovaný priestor, tak aby boli straty čo najmenšie. Je nevhodné umiestňovať zásobníky do chladných miestností, napr. pivnica či povala.

Ďalším miestom strát sú prepojovacie potrubia medzi zásobníkom a miestom odberu teplej vody. Je preto dôležité, aby sa spotrebič (napríklad umývadlo) nachádzal čo najbližšie k zásobníku. Najvhodnejšia vzdialenosť je približne do 2 m. Pri veľmi dlhých rozvodoch je potrebné zabezpečiť dobrú cirkuláciu vody v potrubí (aby sme mali hneď po otočení kohútika teplú vodu), ale hlavne netreba zabudnúť na kvalitnú a dostatočnú tepelnú izoláciu prepojovacích potrubí.

Ak chceme, aby bol ohrev vody v zásobníku efektívny, je veľmi dôležité, aby bol zásobník správne nadimenzovaný. Čo to vlastné znamená? Veľkosť zásobníka je potrebné nadimenzovať tak, aby zodpovedal reálnej spotrebe rodiny a technickému riešeniu. Ak použijem zásobník s príliš veľkým objemom, tak zbytočne ohrievame priveľké množstvo vody, naopak, v prípade navrhnutia malého zásobníka dospejeme zas k nedostatku teplej vody. Rovnako to súvisí aj s technickým riešením v prípade kombinácie ohrevu vody so solárnym ohrevom alebo fotovoltikou. Tu musíme zásobník nadimenzovať tak, aby sme dosiahli jeho dostatočnú akumulačnú schopnosť, aby sme v čase prebytku slnečnej energie vedeli akumulovať dostatok energie na obdobie s nedostatkom slnečnej energie. Všeobecne platí, že v priemernej domácnosti sa za bežnú priemernú dennú spotrebu teplej vody na jednu osobu počíta približne 50?l. Napríklad pre dve osoby by mal postačovať zásobník s objemom približne 80 až 100 l a, zákonite, napríklad pri štvorčlennej rodine by mal postačovať zásobník o objeme od 150 do 200 l. Ak sú  však naše hygienické zvyklosti odlišné ako hore priemerne uvedené, môže byť objem zásobníka upravený smerom nahor alebo nadol, aby zodpovedal našim reálnym potrebám.

Inštaláciou moderného zásobníkového ohrievača je možné ušetriť značné náklady na ohrev vody. Je však potrebné nepodceniť rady odborníkov v tejto oblasti. Dobre navrhnutý projekt, kvalitné zariadenia od renomovaných výrobcov a inštalácia odborníkmi nám dávajú záruku toho, že zariadenie bude dobre nadimenzované, bude fungovať  efektívne a spoľahlivo počas celej doby jeho životnosti.