K zajištění teplé vody existuje více možností, jedním z efektivních a víceúčelových způsobů je ohřev vody v zásobnících, resp. lidově nazývaných bojlerech, které též nazýváme i akumulačním ohřevem vody. Zásobníky dovedou ohřát a uskladnit větší množství teplé vody, díky čemuž poskytují vysoký uživatelský komfort.

Co je to vlastně zásobník, který slouží na ohřev teplé vody?

Zásobník na vodu je nádoba, obvykle válcovitého tvaru, v níž je skladována ohřátá voda s přímým nebo nepřímým ohřevem. Buď se voda připravuje v zásobníku přímo (hořák, elektrická spirála), nebo se teplo přivádí nepřímo, a to z externího primárního zdroje (kotel, solární panel, fotovoltaika). V případě nepřímého ohřevu funguje zásobník jako výměník, kde ohřátá voda cirkuluje ve spirále navinuté po celém objemu zásobníku a předává teplo vodě, která se v zásobníku nachází. Nepřímo ohřívané zásobníky napájené ze dvou nezávislých zdrojů tepla se nazývají bivalentní, ze tří nezávislých zdrojů tzv. Trivalentní a pro více použití multivalentní (kombinované). Jako příklad dvou nezávislých zdrojů bivalentního zásobníku můžeme uvést kombinaci dvou primárních zdrojů, a to plynového kotle a solárního kolektoru. Více informací o bivalentním vytápění jsme vám již nabídli v článku Kombinace kondenzačního kotle se solárním kolektorem.

Základní rozdělení zásobníků

Zásobníky můžeme na základě různých kritérií dělit následovně:

● podle druhu primárního zdroje ohřevu vody (plynové, elektrické, kombinované, obnovitelné zdroje a jiné...),

● podle způsobu ohřevu přímo nebo nepřímo topné (u přímého ohřevu se zdroj tepla nachází přímo v zásobníku, nepřímé zdroje tepla jsou mimo zásobník),

● podle objemu – zásobníky od několika desítek litrů (20 až 30 litrů) až po několik stovek litrů,

● podle umístění na stacionární a závěsné,

● podle způsobu uchycení na horizontální a vertikální,

● podle způsobu ohřevu vody na směšovací a vrstvené.

Přímo výhřívané zásobníky

Jsou to samostatné zásobníky, které zajišťují ohřev vody např. pomocí plynového hořáku, který je integrován přímo v zásobníku. V podstatě jde o samostatný plynový kotel, který však plní jen funkci ohřevu vody. Takový zásobník je zcela nezávislý na plynovém kotli ústředního topení. Spaliny odcházejí nejčastěji do komína. Výhodou tohoto řešení proti nepřímo topným zásobníkům je to, že zdroj tepla v létě nemusí být v provozu vůbec, protože ohřev vody zajišťuje samostatně fungující zásobník (který je zcela nezávislý na plynovém kotli, resp. zdroji tepla).

Nepřímo výhřívané zásobníky

Příprava teplé vody v nepřímo výhřívaném zásobníku se u většiny případů řeší jako součást centrálního topného systému. Zdrojem tepla je kotel ústředního topení, přičemž voda v zásobníku je ohřívaná prostřednictvím výměníku. V takovém případě mluvíme o nepřímo výhřívaných zásobnících teplé vody. Jelikož primární zdroj energie pro ohřev vody je voda, která cirkuluje v ústředním topení, nelze je použít úplně všude. Patří ale v současnosti mezi nejefektivněji pracující zásobníky. Jsou ideální pro instalaci do rodinných domů i různých sociálních zařízení, s možností napojení několika odběrných míst teplé vody na více podlažích. Vzhledem ke svému vysokému výkonu jsou efektivní, využitelné zejména při vysokém odběru teplé vody.

Bivalentní zásobníky

Bivalentní zásobníky teplé vody jsou dnes nejvíce využívané nepřímo topné zásobníky na ohřev vody. Jak z jejich názvu vyplývá, ohřev vody je v takovém zásobníku zajištěn ze dvou nezávislých zdrojů. Kombinací dvou nezávislých zdrojů si otevíráme možnost nebýt závislý pouze na jednom primárním zdroji. Současná doba nám nabízí možnost kombinovat klasické zdroje tepla s obnovitelnými zdroji. Jednou z nejpopulárnějších kombinací je kombinace plynového kotle a solárního systému. Výhodou bivalentního ohřevu vody je i omezení cyklování hlavního zdroje tepla v době mimo topné sezóny, kdy je nutná pouze příprava teplé vody. Snížení počtu cyklů hlavního zdroje znamená zároveň i jeho snížené opotřebovávání a tím i prodloužení jeho životnosti.

Rozdělení nepřímo vyhřívaných zásobníků podle způsobu ohřevu vody

Směšovací zásobníky

Podle způsobu ukládání teplé vody v těle zásobníku rozdělujeme zásobníkové ohřívače na směšovací a vrstvené. V praxi se nejvíce instalují směšovací zásobníky s nepřímým ohřevem teplé vody a ve spojení s plynovým kotlem. Princip fungování těchto zásobníků je založen na tom, že výměník ve tvaru spirály je umístěn v dolní části zásobníku, odkud se zároveň přivádí i studená voda, která má být ohřáta. Ohřátá voda přirozeně stoupá vzhůru, přičemž se směšuje s ostatní vodou v zásobníku. Tento způsob ohřevu tak zajistí, že voda je v celém objemu zásobníku ohřátá přibližně na stejnou úroveň. Nevýhodou takového řešení je to, že po zapnutí ohřevu je potřeba poměrně dlouho čekat, než se voda ohřeje na požadovanou teplotu, samozřejmě závisí to i na objemu zásobníku. Dodatečný ohřev vody při částečném vypuštění ohřáté vody se však dá zajistit už s minimálními náklady (resp. prvotní ohřátí velkého objemu vody v zásobníku je sice nákladnější, avšak samotné dodatečné ohřívání vody v zásobníku poté, co jsme z něj odčerpali určitý objem vody, se již zajišťuje s minimálními náklady).

Vrstvené zásobníky

Další kategorií jsou takzvané vrstvené zásobníky, jejichž hlavní výhodou je, že nám poskytují okamžitě dostupnou teplou vodu a zároveň záruku stabilní teploty i při větším odběru vody. Zjednodušeně řečeno, je to kombinace průtokového ohřevu a vrstvení vody v zásobníku. Voda se v tomto případě ohřívá na principu průtokového ohřevu, přičemž teplá voda se za pomoci čerpadla akumuluje v horní části zásobníku bez promíchání s nižšími, chladnějšími vrstvami. Díky tomuto řešení je určité množství teplé vody k dispozici již za velmi krátkou dobu po zapnutí ohřevu, a co je velmi důležité, na ohřátí vody na požadovanou teplotu postačuje i nižší teplota. Použití vrstveného zásobníku je ideální v kombinaci s plynovým kondenzačním kotlem, protože umožňuje ohřev vody na požadovanou teplotu mezi 55 °C až 60 °C i v kondenzačním režimu. Teplota vody do 60 °C je důležitá i z pohledu tvorby vodního kamene, který se ve větší míře v zásobníku ukládá právě při vyšší teplotě. Snížení tvorby vodního kamene tak zvyšuje účinnost a životnost samotného zásobníku. V případě klasického zásobníku musí topná voda dosahovat teplotu až 80 °C, což znamená, že kotel v době přípravy teplé vody nemůže pracovat v kondenzačním režimu. I vzhledem k uvedenému je možné konstatovat, že vrstvené ukládání teplé vody v zásobníku se v současné době jeví jako nejlepším a nejefektivnějším řešením, a to nejen v případě ohřevu vody kondenzačním kotlem, ale i při ohřevu vody solárními panely nebo tepelným čerpadlem.

Zásady výběru instalace a efektivního využívání zásobníků

Zásobníky ohřívají vodu do zásoby, čili ohřátou vodu akumulují pro další použití. Při nastavení optimální teploty by obsah zásobníku měl vydržet během celého dne až do dalšího odběru. Zásobníkový ohřívač dovede poskytnout vodu se stabilní teplotou, ve velkém množství a za krátkou dobu. Pokud je zásobník správně umístěný, nastavený a udržovaný, je tento způsob ohřevu velmi efektivní. Energie se však spotřebuje nejen na ohřívání později spotřebované vody, ale spotřebuje se také na krytí tepelných ztrát, které vznikají únikem tepla, a to hlavně přes stěny zásobníku. Proto je velmi důležitým kritériem při výběru zásobníku hodnota koeficientu měrných tepelných ztrát. Zjednodušeně řečeno, jde o koeficient, který ukazuje, kolik tepla se ztratí na objem 1 litru vody, pokud voda v bojleru stojí 24 hodin po jejím zahřátí. Koeficient by měl být uveden na štítku bojleru, tak jak to už dnes známe i u jiných spotřebičů. Nejúspornější jsou samozřejmě spotřebiče s koeficientem zařazeným do třídy A. Tyto zásobníky bývají izolované vysoce kvalitním izolačním materiálem, který zajišťuje v porovnání se starými typy zásobníků až třikrát nižší ztráty. Nejlepším místem pro umístění zásobníku je vytápěný prostor, aby byly ztráty co nejmenší. Je nevhodné umisťovat zásobníky do chladných místností, např. sklep či půda.

Dalším místem ztrát je propojovací potrubí mezi zásobníkem a místem odběru teplé vody. Je proto důležité, aby se spotřebič (například umyvadlo) nacházel co nejblíže k zásobníku. Nejvhodnější vzdálenost je přibližně do 2 m, větší vzdálenost vyžaduje například doplňkový ohřívač vody v místě spotřeby. Při velmi dlouhých rozvodech je třeba zajistit dobrou cirkulaci vody v potrubí (abychom měli hned po otočení kohoutku teplou vodu), ale hlavně se nesmí zapomenout na kvalitní a dostatečnou tepelnou izolaci propojovacího potrubí a časové řízení.

Pokud chceme, aby byl ohřev vody v zásobníku efektivní, je velmi důležité, aby byl zásobník správně dimenzován. Co to vlastní znamená? Velikost zásobníku je třeba dimenzovat tak, aby odpovídal reálné spotřebě rodiny a technickému řešení. Pokud použijeme zásobník s příliš velkým objemem, tak zbytečně ohříváme příliš velké množství vody, naopak v případě navržení malého zásobníku dospějeme zase k nedostatku teplé vody. Stejně to souvisí i s technickým řešením v případě kombinace ohřevu vody se solárním ohřevem nebo fotovoltaikou. Zde musíme zásobník dimenzovat tak, abychom dosáhli jeho dostatečnou akumulační schopnost, abychom v době přebytku sluneční energie uměli akumulovat dostatek energie na období s nedostatkem sluneční energie. Obecně platí, že v průměrné domácnosti se za běžnou průměrnou denní spotřebu teplé vody na jednu osobu počítá přibližně 35–50 l. Například pro dvě osoby by měl postačovat zásobník o objemu přibližně 80 až 100 l a zákonitě, například pro čtyřčlennou rodinu by měl postačovat zásobník o objemu od 150 do 200 l. Pokud jsou však naše hygienické zvyklosti odlišné od toho, jak je výše průměrně uvedeno, může být objem zásobníku upraven směrem nahoru nebo dolů, aby odpovídal našim reálným potřebám.

Instalací moderního zásobníkového ohřívače lze ušetřit značné náklady na ohřev vody. Je však nutné nepodcenit rady odborníků v této oblasti. Dobře navržený projekt, kvalitní zařízení od renomovaných výrobců a instalace odborníky nám dávají záruku toho, že zařízení bude dobře dimenzováno, bude fungovat efektivně a spolehlivě po celou dobu životnosti. Pokud máte jakékoliv otázky, neváhejte a poraďte se s odborníky Viessmann.