Jedną z decyzji, jakie musi podjąć inwestor planujący budowę domu, jest wybór sposobu wytwarzania ciepłej wody użytkowej i typu instalacji do jej transportu.

Konsekwencje tej decyzji są baga­telizowane i często prowadzą do rozczarowań oraz braku zadowole­nia z funkcjonowania nowo wybu­dowanego domu. Aby przyszły użytkownik miał za­pewniony komfort korzystania z ciepłej wody, muszą być spełnio­ne następujące warunki:

♦     dostępność wody w ilości wy­starczającej do przeprowadze­nia zamierzonej czynności,

♦     dostarczenie wody o oczekiwa­nej i niezmiennej w czasie tem­peraturze,

♦     uzyskanie ciepłej wody w jak najkrótszym czasie po otwarciu kranu.

Istnieją dwa podstawowe sposoby przygotowania ciepłej wody:

♦    w podgrzewaczu przepływo­wym,

♦    w podgrzewaczu pojemnościo­wym.

■ Podgrzewacze przepływowe

Planując produkcję ciepłej wody dla całego budynku w podgrzewa­czu przepływowym należy zdawać sobie sprawę, że takie rozwiąza­nie, choć korzystne inwestycyjnie, nie zapewni komfortowych wa­runków korzystania z ciepłej wo­dy. Istotą działania podgrzewacza przepływowego jest bowiem pro­dukcja ciepłej wody tylko wów­czas, gdy jest na nią zapotrzebo­wanie. Zaletą takiego rozwiązania jest okresowe – tylko w czasie pro­dukcji ciepła – zużycie nośnika energii (gazu lub energii elektrycz­nej). W czasie, gdy nie korzysta się z ciepłej wody urządzenie pozo­staje w stanie czuwania, a pewna ilość wody, pozostająca w części instalacji pomiędzy podgrzewa­czem a punktami poboru, stygnie do temperatury otoczenia. Aby z kranu ponownie popłynęła cie­pła woda, schłodzona woda pozo­stająca w instalacji musi zostać z niej usunięta. Czas jej usuwania jest tym dłuższy, im większa jest odległość punktu poboru od pod­grzewacza i im większa jest śred­nica łączącej je rury. W praktyce przyjmuje się, że gdy odległość ta mierzona w osi rury o średnicy wewnętrznej 15 mm przekroczy 10 m, należy poważnie rozważyć sensowność stosowania podgrze­wacza przepływowego. Można też uzbroić się w cierpliwość w ocze­kiwaniu na ciepłą wodę i pogodzić ze stratami energii, która zostanie zużyta na podgrzanie sieci prze­wodów i znajdującej się w nich wody.

Lokalizacja punktu czerpalnego w większej odległości od podgrzewa­cza jest możliwa, jeśli zastosuje się rurę mniejszej średnicy. Może to być np. rura polipropylenowa średnicy wewnętrznej 10,6 mm (16/2,7 mm), lub miedziana średnicy wewnętrz­nej 10,4 mm (12/0,8 mm). Należy przy tym pamiętać o konieczności zapewnienia ciśnienia wymagane­go w punkcie poboru wody, bo­wiem wraz ze zmniejszeniem śred­nicy rury wzrośnie prędkość poru­szającej się w niej wody i wzrosną opory hydrauliczne. Podgrzewacze przepływowe tzw. wieloczerpalne zapewniają ogrza­nie o 40°C około 10 litrów wody na minutę. Nie jest to ilość impo­nująca i wystarcza w zasadzie do tego, aby w danej chwili tylko jed­na osoba mogła korzystać z kąpie­li. Jeśli w tym czasie inna osoba odkręci kran z ciepłą wodą, spowo­duje zakłócenie ustalonych warunków kąpieli, tj. zmniejszenie strumienia wypływającej wody i obniżenie jej temperatury. Cieszące się dużym uznaniem inwe­storów elektryczne podgrzewacze przepływowe mocy około 18-20 kW zwykle nie mieszczą się w wielkości mocy przydzielonej dla przeciętne­go budynku jednorodzinnego. Wymagają także zasilania z instalacji trójfazowej. Elektryczne podgrze­wacze przepływowe jednofazowe mocy kilku kilowatów można trak­tować tylko jako lokalne źródła cie­płej wody.

Istotną wadą podgrzewaczy prze­pływowych, o której rzadko się pamięta, jest zależność parame­trów wody ogrzanej od wahań ci­śnienia wody zasilającej podgrze­wacz. Jeśli budynek zaopatrywany jest w zimną wodę z sieci wodo­ciągowej, wada ta praktycznie nie występuje. Jednak jeśli korzysta­my z lokalnego ujęcia wody i urzą­dzenia hydroforowego, w trakcie niektórych czynności (np. kąpieli pod natryskiem) może stać się wręcz uciążliwa z powodu zjawi­ska „falowania” temperatury i strumienia wody w takt zmian ciśnienia na wyjściu z urządzenia hydroforowego.

■ Podgrzewacze pojemnościowe

Z punktu widzenia komfortu użyt­kowników są najkorzystniejszym rozwiązaniem. Podgrzewacz po­jemnościowy pozwala na zapew­nienie jednorazowo każdej, żąda­nej ilości cieplej wody – jest to tyl­ko kwestia wielkości podgrzewa­cza oraz wykonania instalacji cyrkulacyjnej, która zapewni ciepłą wodę niemal natychmiast po otwarciu kranu.

Przewód cyrkulacyjny łączy naj­bardziej oddalony punkt czerpalny instalacji c.w. z króćcem cyrkulacyjnym podgrzewacza. Ruch wody w przewodzie cyrkulacyjnym mo­że być wymuszony pompką lub wywołany naturalną różnicą ciś­nień pomiędzy króćcem wyloto­wym c.w. a króćcem wlotowym cyrkulacji. Aby cyrkulacja mogła odbywać się w sposób naturalny, suma oporów hydraulicznych obie­gu cyrkulacyjnego musi być mniej­sza od różnicy ciśnień wymuszają­cej ruch wody. W praktyce jest to możliwe do zrealizowania, gdy pion instalacji c.w. i cyrkulacyjnej są zlokalizowane w niewiel­kiej odległości od podgrzewacza, a instalacja c.w. i cyrkulacyjna są wykonane w sposób minimalizują­cy opory hydrauliczne.  Istotnym elementem wykonania takiej instalacji jest sposób jej włączenia w instalację c.w.

Równie istotnym z punktu widze­nia komfortu użytkowania instala­cji c.w. jest sposób prowadzenia instalacji cyrkulacyjnej. Najprost­szy – to włączenie instalacji cyrkulacyjnej przy najdalszym punkcie czerpal­nym. Dodatkowo można włączyć ją w miejscu instalacji, gdzie szczególnie zależy nam na natych­miastowym otrzymaniu ciepłej wody. Takim punktem jest np. za­wór czerpalny (bateria) natrysku, tam bowiem rozebrany człowiek szczególnie niecierpliwie oczekuje na możliwość rozpoczęcia kąpieli.

Teoretycznie przy takim wykona­niu instalacji cyrkulacyjnej należa­łoby równoważyć przepływy w poszczególnych obiegach. Jed­nak w instalacjach w domach jed­norodzinnych jest to zbędne, bo­wiem różnice między obiegami są niewielkie, a pompki cyrkulacyjne mają wystarczający zapas wydaj­ności i wysokości podnoszenia. Woda krążąca w instalacji c.w. i cyrkulacyjnej ochładza się, dlate­go rurociągi należy bezwzględnie izolować, zapobiegając stratom ciepła niezależnie od tego, czy są prowadzone po wierzchu czy we­wnątrz ścian. Doskonale nadają się do tego celu otuliny ze spienione­go polietylenu.

■ Automatyka w instalacji cyrkulacyjnej

W celu ograniczenia zużycia ener­gii, zarówno elektrycznej – do na­pędu pompy, jak i gazowej lub elektrycznej – do podgrzania wody cyrkulacyjnej, stosuje się proste układy automatyki sterujące pracą obiegu cyrkulacyjnego. Pierwszy sposób polega na użyciu zegara włączającego i wyłączające­go pompkę. Cyrkulacja jest niezbęd­na wówczas, gdy właściciel jest obecny w domu i zachodzi prawdo­podobieństwo, że będzie korzystał z ciepłej wody. W godzinach noc­nych i w godzinach nieobecności domowników praca obiegu cyrkula­cyjnego jest zbędna i powoduje wyłącznie stratę energii. Do stero­wania czasowego pracą pompki cyr­kulacyjnej doskonale nadają się, dostępne w sklepach elektrotech­nicznych, wyłączniki czasowe umożliwiające włączanie i wyłącza­nie urządzenia w cyklu piętnastomi­nutowym. Wykorzystując takie wyłączniki, można – nawet w cza­sie prawdopodobnego korzystania z ciepłej wody – nastawić włączanie pompki na 15 minut co 15 minut, zakładając, że przez ten czas, gdy pompka nie pracuje, woda w rurze izolowanej termicznie schłodzi się co najwyżej o kilka stopni. Przy takim sterowaniu temperatura wo­dy cyrkulacyjnej zrównuje się z temperaturą wody w zasobniku.

Innym sposobem jest zainstalowa­nie na rurze cyrkulacyjnej wyłącz­nika termicznego włączającego pompkę, gdy temperatura wody w przewodzie spadnie na przykład poniżej 35°C. Doskonale nadają się do tego celu przylgowe wyłączniki termiczne dostępne w specjali­stycznych sklepach instalacyjnych. Idealnym rozwiązaniem jest połączenie sterowania czasowego ze sterowaniem termicznym. W tym wypadku wyłącz­nik czasowy określa czas pracy obiegu cyrkulacyjnego, realizując oszczędności energetyczne, a wy­łącznik termiczny realizuje oszczędną pracę obiegu cyrkulacyj­nego i komfort korzystania z niego. W układach cyrkulacji naturalnej zastosowanie automatyki jest moż­liwe przez zastosowanie zaworu elektromagnetycznego. Rozwiąza­nie to podraża jednak koszt wyko­nania instalacji.

Decydując się na cyrkulację grawi­tacyjną, oszczędzamy na kosztach zakupu pompy cyrkulacyjnej. Ku­pując zawór elektromagnetyczny, wydajemy sumę zbliżoną do kosztu zakupu pompy.

Niektórzy producenci pomp cyrkulacyjnych i pojemnościowych pod­grzewaczy ciepłej wody jako wypo­sażenie dodatkowe proponują za­kup zegarów sterujących pracą tych urządzeń. Jako dodatkowe wy­posażenie kotłów niektórych firm można nabyć zegary sterujące pra­cą obiegu cyrkulacyjnego i całością procesu przygotowania ciepłej wody.