Akumulačné nádrže

Akumulačná nádrž je súčasťou vykurovacieho okruhu. Slúži na uchovanie tepla a predovšetkým na jeho neprerušené a rovnomerné využitie aj v čase, keď je primárny zdroj mimo prevádzky.Akumulačný zásobník nám umožní použiť vysokoteplotný zdroj - kotol aj v objektoch s inštalovaným úsporným nízkoteplotným vykurovaním. Vykurovať kotlom na tuhé palivá dom s podlahovým vykurovaním by totiž bolo bez akumulačného zásobníka technologicky veľmi ťažké a predovšetkým veľmi neekonomické.

Väčšina kotlov ani nesmie byť prevádzkovaná s nižšími teplotami výstupnej vody ako cca 55-65°C (viď. záručné podmienky a prevádzkové predpisy jednotlivých výrobcov).Riešením je teda naakumulovať energiu v podobe horúcej vody do zásobníka a pomocou zmiešavacieho ventilu a ekvitermickej regulácie "uskladnenú" energiu postupne používať na vykurovanie podlahovky - avšak už za podstatne nižších teplôt vykurovacej vody na prívode vykurovacieho systému.

Akumulácia tepla zaisťuje nielen ekologickejšiu prevádzku domácnosti či firmy, ale taktiež sa stará o finančne úsporné vykurovanie.

• uloží prebytočné teplo v čase nadvýroby v kotli

• okamžite dodá naakumulované teplo v čase potreby

• nazbierané teplo môže v prechodných obdobiach vystačiť aj na niekoľko dní bez prikurovania

• pri akumulačných nádržiach so vstavaným výmenníkom TÚV prenos tepelnej energie z vykurovacej vody na ohrev teplej úžitkovej vody, s výhodou použitia v letnom období, kedy je možné získať teplú úžitkovú vodu ohrevom z kotla

• umožňujú akumuláciu tepla získaného aj zo solárnych panelov, tepelného čerpadla, odpadového tepla z technológie a pod.

Pri výbere akumulačnej nádrže je dôležité, aký zdroj tepla sa bude starať o ohrev vody v nádrži. Niektoré zásobníky sú určené iba na pripojenie iba k jednému zdroju, iné umožňujú kombináciu viacerých zdrojov.

Akumulačné nádrže bez prípravy teplej úžitkovej vody

• zvládnu iba ukladať (akumulovať) prebytočné teplo z tepelného zdroja

• nedokážu teplú vodu ohrievať

Akumulačné nádrže s prípravou teplej úžitkovej vody

• v spojení s kotlom umožňujú v závislosti od teploty vykurovacej vody jej ohrev na požadovanú teplotu priamo vo vnútornej nádrži

• pripojením k tepelnému čerpadlu alebo solárnym panelom väčšinou slúži ako predohrev a je nutné využívať ešte ďalší, napríklad elektrický ohrievač vody

• kotol na tuhé palivo, plynové či naftové kúrenie

• solárne články, fotovoltaické elektrárne

• ohnisko na rôzne druhy biomasy

• elektrické vykurovanie, zemné tepelné čerpadlo

• malá vodná či veterná elektráreň

Akumulácia tepla teda slúži najmä na optimalizáciu nízkopotenciálových alebo ťažko regulovateľných zdrojov tepla, zjednodušene povedané na využívanie lacných ale nespoľahlivých alternatívnych zdrojov. Ako médium na prenos tepla sa využíva destilovaná voda alebo voda s inhibítormi korózie. Dôvodom je ochrana proti hrdzaveniu vnútrajška nádoby. Objem vody v nádrži pre jednu domácnosť je obvykle od dvoch stoviek do dvoch tisíc litrov.

Potrebný objem akumulačnej nádrže najľahšie približne zistíte vďaka empirickému výpočtu, ktorý hovorí, že na každý 1 kW výkonu hlavného zdroja tepla je potrebných 50 l objemu nádrže . Táto hodnota je platná v prípade, že doma nemáte podlahové vykurovanie . Pokiaľ máte podlahové vykurovanie, tak je pre každý 1 kW výkonu vykurovacieho zariadenia dobré počítať s objemom 80 litrov akumulačnej nádrže.

Objem akumulačnej nádrže ďalej môžete vypočítať s pomocou základného fyzikálneho vzorca uvedeného nižšie, z ktorého si objem nádrže ľahko vyjadríte. Ide o orientačný výpočet založený na vzťahu medzi množstvom vody, jej teplotami a teplom, ktoré je možné do nádrže uložiť.

Q = m · c · (t 2 – t 1 ) = ρ · V · c · (t 2 – t 1 )

Q – teplo, ktoré je možné do nádrže uložiť

m – hmotnosť vody v nádrži

c – merná tepelná kapacita vody v nádrži (c voda = 4180 J · kg –1 · K –1 )

t 2 – koncová teplota vody v nádrži

t 1 – počiatočná teplota vody v nádrži

ρ – hustota vody

V – objem nádrže

TIP : Objem akumulačných nádrží pre domácnosť, s ktorými sa stretnete v ponukách výrobcov, sa obvykle pohybuje v rozsahu od 50 do 2000 litrov.

Efektivita kúrenia závisí od dobrej izolácie. Akumulačné nádrže majú zásadne tvar valca postaveného na výšku. Vedú k tomu konštrukčné dôvody, pretože je potrebné rozložiť tlak veľkého množstva vody do kruhového pôdorysu a tiež ohľad na čo najmenší priestor, ktorý je nutné zabrať pri inštalácii v miestnosti.

Efektivita akumulačnej nádrže a tým pádom aj efektivita celého vykurovacieho systému závisí od veľkosti externého zdroja tepla a tiež od tepelnej izolácie. Tepelné straty sa obmedzujú použitím minerálnej vaty, polyuretánovej peny, molitanu, kaučuku alebo moderných izolačných materiálov.

Akumulačná nádrž by mala byť ku kotlu umiestnená čo najbližšie , ideálne hneď vedľa neho, aby sa čo najviac minimalizovali tepelné straty. Tiež je vhodné, keď je priestor s kotlom a nádržou vykurovaný - menší rozdiel teploty vody v nádrží a jej okolí opäť znamená zníženie nežiaducich tepelných strát.

TIP: Pretože aj menej rozmerné nádrže sú stále pomerne veľké, tak je pri stavbe nového domu dobré na umiestnenie akumulačnej nádrže, obvykle v tzv. technickej miestnosti, myslieť vopred. Predídete tak nepríjemnému prekvapeniu plynúcemu z nedostatku priestoru.