Ogrzewanie elektryczne za pomocą zbiornika akumulacyjnego

Akumulację ciepła na potrzeby ogrzewania umożliwia duży, izolowany zasobnik wody (fot. Elektromet)

Odpowiedź eksperta: Rozwiązanie takie jest oczywiście możliwe i pozwala na korzystanie z tańszego prądu pobieranego w porze nocnej (tzw. II taryfa). Sercem instalacji będzie zbiornik akumulacyjny o pojemności dobranej do potrzeb energetycznych domu. Konieczne więc jest określenie zapotrzebowania na ciepło.

Warto przy tym przewidzieć dodatkowe źródło ciepła, używane tylko w czasie największego spadku temperatury. Inaczej pojemność zbiornika będzie bardzo duża, a przez większość sezonu wystarczy mniejsza, bo mrozy ok. –20°C (temperatura obliczeniowa), zwykle trwają krótko.

Dobór pojemności zbiornika najłatwiej będzie prześledzić na przykładzie. Zakładając, że:
– zapotrzebowanie ciepłą wynosi 60 W/m2;
– powierzchnia ogrzewana 100 m2;
– czas pracy grzałki 10 h na dobę;
– jej moc 15 kW.

Energia pozyskana z prądu wyniesie więc 150 kWh, natomiast dobowe zapotrzebowanie ciepłą do ogrzewania wyniesie 144 kWh (60 W/m2 × 100 m2 × 24 h). W czasie obowiązywania II taryfy część energii zużywana będzie na bieżące potrzeby grzewcze (60 W/m2 × 100 m2 × 10 h = 60 kWh), a resztę trzeba będzie zakumulować w zbiorniku (84 kWh). Przyjmując, że różnica temperatury w stanie „naładowania” i „rozładowania” zbiornika akumulacyjnego wyniesie 50 K to jego pojemność powinna wynosić ok. 1450 litrów – wynika to z zależności: potrzebna ilość ciepła / (różnica temperatury × ciepło właściwe wody).

Obliczenia te dotyczą maksymalnego przyjętego zapotrzebowania na ciepło, ale w sezonie grzewczym ulega ono znacznym zmianom i konieczne będzie zastosowanie elementów automatyki regulującej ładowanie i rozładowanie zbiornika. Układ taki powinien zawierać sterownik pogodowy połączony z termostatem zbiornika, co umożliwi jego ładowanie tylko przez niezbędny czas.

Natomiast system grzewczy musi być połączony ze zbiornikiem poprzez termostatyczny zawór mieszający, dzięki czemu do instalacji będzie przekazywana woda o temperaturze dostosowanej do chwilowego zapotrzebowania na ciepło. Grzejniki powinny być tak dobrane, aby uzyskiwały wymaganą moc grzewczą przy stosunkowo niskiej temperaturze wody zasilającej (do 50°C). Dzięki temu lepiej wykorzystywana będzie zdolność akumulacyjna zbiornika. Należy też zadbać o jego dobrą izolację termiczną, aby ograniczyć niekontrolowane oddawanie ciepła do otoczenia.

Redakcja BD