W wielu domach jednorodzinnych na ciepłą wodę trzeba chwilę poczekać. Szczególnie wtedy, gdy łazienka znajduje się daleko od kotłowni lub zasobnika. Zanim z kranu popłynie woda o odpowiedniej temperaturze, trzeba spuścić tę, która zdążyła wystygnąć w rurach.
Rozwiązaniem jest instalacja cyrkulacji ciepłej wody użytkowej, czyli CWU. Dzięki niej ciepła woda krąży między zasobnikiem a punktami poboru i jest dostępna znacznie szybciej. Problem pojawia się wtedy, gdy cyrkulacja działa bez przerwy - również nocą, kiedy wszyscy śpią, i w ciągu dnia, gdy nikogo nie ma w domu.
Jak działa cyrkulacja ciepłej wody użytkowej?
W tradycyjnej instalacji ciepła woda płynie z podgrzewacza do kranu dopiero po jego odkręceniu. Gdy zakręcimy baterię, woda pozostająca w przewodach stopniowo stygnie. Przy kolejnym użyciu trzeba ją spuścić, zanim pojawi się odpowiednio ciepła.
W instalacji z cyrkulacją znajduje się dodatkowy przewód powrotny oraz niewielka pompa. Jej zadaniem jest wymuszanie obiegu wody między zasobnikiem a instalacją rozprowadzającą.
Dzięki temu czas oczekiwania na ciepłą wodę znacznie się skraca. Nie oznacza to jednak, że cały system działa bez kosztów. Pompa pobiera energię elektryczną, a krążąca w rurach woda stale oddaje ciepło do otoczenia.
I właśnie te straty ciepła mogą kosztować więcej niż prąd zużywany przez samą pompę.
Ile prądu zużywa pompa cyrkulacyjna pracująca 24 godziny na dobę?
Pompy cyrkulacyjne CWU mają zazwyczaj niewielką moc. Nowoczesne urządzenia mogą pobierać zaledwie kilka watów, natomiast starsze modele często zużywają znacznie więcej energii.
Przyjmijmy cenę energii elektrycznej na poziomie 1 zł/kWh i sprawdźmy, ile kosztuje nieprzerwana praca pompy przez 24 godziny na dobę, 365 dni w roku.
- Pompa o mocy 5 W: 0,12 zł dziennie, około 3,60 zł miesięcznie i 43,80 zł rocznie.
- Pompa o mocy 10 W: 0,24 zł dziennie, około 7,20 zł miesięcznie i 87,60 zł rocznie.
- Pompa o mocy 25 W: 0,60 zł dziennie, około 18 zł miesięcznie i 219 zł rocznie.
- Pompa o mocy 40 W: 0,96 zł dziennie, około 28,80 zł miesięcznie i 350,40 zł rocznie.
Miesięczne koszty obliczono dla 30 dni. Są to przykłady, a nie pomiary konkretnych urządzeń. Rzeczywiste zużycie zależy od poboru mocy pompy podczas pracy.
Już na tym etapie widać, że wymiana starej pompy na energooszczędny model może obniżyć rachunki. Jednak sama energia elektryczna potrzebna do napędzania pompy to tylko część wydatków.
Polecamy: Dym jak z fabrycznego komina, a to tylko sąsiedzki piec. Co możesz zrobić?
Największy koszt cyrkulacji CWU to często straty ciepła w rurach
Wyobraźmy sobie instalację, w której ciepła woda nieustannie krąży przez kilkadziesiąt metrów przewodów. Nawet jeśli rury są zaizolowane, oddają część energii cieplnej do otoczenia. Gdy woda wraca do zasobnika, jest nieco chłodniejsza i trzeba ją ponownie podgrzać.
Im dłuższe przewody, słabsza izolacja i większa różnica temperatur między wodą a otoczeniem, tym większe straty. Szczególnie niekorzystna jest sytuacja, gdy instalacja przebiega przez nieogrzewaną piwnicę, garaż lub inne chłodne pomieszczenie.
Z tego powodu przepisy techniczno-budowlane wymagają ograniczania strat ciepła w przewodach CWU i cyrkulacyjnych oraz stosowania odpowiedniej izolacji.
W sezonie grzewczym część energii oddanej przez rury znajdujące się w ogrzewanej części budynku może wspomagać ogrzewanie pomieszczeń. Latem to samo zjawisko oznacza niepotrzebne dogrzewanie wnętrz.
Ile kosztują straty ciepła w instalacji cyrkulacyjnej? Przykładowe wyliczenie
Sprawdźmy na konkretnym przykładzie, ile może kosztować cyrkulacja ciepłej wody pracująca przez całą dobę. Przyjmijmy, że w domu jednorodzinnym łączna długość przewodów, którymi krąży ciepła woda, wynosi 30 m. Załóżmy również, że każdy metr rury oddaje do otoczenia średnio 4 W ciepła. To wartość przyjęta na potrzeby obliczeń - rzeczywiste straty zależą m.in. od średnicy przewodów, jakości izolacji i temperatury otoczenia.
W takim przypadku instalacja traci łącznie 120 W ciepła. Jeśli cyrkulacja działa nieprzerwanie przez 24 godziny, oznacza to stratę 2,88 kWh energii cieplnej dziennie. W ciągu roku daje to około 1051 kWh ciepła, które trzeba ponownie dostarczyć do instalacji.
Ile to kosztuje? Wszystko zależy od sposobu podgrzewania wody. Jeśli przyjmiemy, że wytworzenie 1 kWh ciepła kosztuje 0,50 zł, roczny koszt uzupełniania strat wyniesie około 526 zł. Natomiast przy koszcie 1 zł za 1 kWh ciepła będzie to już około 1051 zł rocznie.
Do tej kwoty trzeba jeszcze doliczyć energię elektryczną pobieraną przez pompę cyrkulacyjną. Przykładowo urządzenie o mocy 10 W, pracujące bez przerwy przez cały rok, zużyje 87,6 kWh prądu. Przy cenie energii elektrycznej wynoszącej 1 zł/kWh oznacza to dodatkowy wydatek w wysokości 87,60 zł rocznie.
Ostatecznie w naszym przykładzie cyrkulacja ciepłej wody działająca przez całą dobę może kosztować około 613 zł rocznie, jeśli wytworzenie 1 kWh ciepła kosztuje 0,50 zł. Przy koszcie ciepła wynoszącym 1 zł/kWh roczny wydatek wzrasta do około 1139 zł.
Przeczytaj także: Nie ustawiaj wszystkich termostatów na 5! Ten błąd może podnosić rachunki za ogrzewanie
A jak wygląda to w domu z pompą ciepła? Tutaj koszt uzupełniania strat zależy od efektywności urządzenia podczas przygotowywania ciepłej wody. Jeśli przyjmiemy współczynnik COP na poziomie 2,5, pompa ciepła potrzebuje około 420 kWh energii elektrycznej, aby dostarczyć 1051 kWh ciepła. Przy cenie prądu 1 zł/kWh oznacza to koszt około 420 zł rocznie. Po doliczeniu energii zużywanej przez pompę cyrkulacyjną łączny wydatek wyniesie około 508 zł rocznie.
Warto pamiętać, że są to obliczenia przykładowe, a nie uniwersalny koszt cyrkulacji CWU. W dobrze zaizolowanej instalacji straty mogą być znacznie mniejsze. Z kolei długie, niezaizolowane przewody prowadzone przez chłodne pomieszczenia mogą powodować wyższe wydatki. Co ważne, nie cała energia oddawana przez rury musi być bezpowrotnie tracona – w sezonie grzewczym część ciepła pozostającego w ogrzewanych pomieszczeniach może wspomagać ich ogrzewanie.
Czy cyrkulacja ciepłej wody powinna działać przez całą dobę?
W typowym domu jednorodzinnym zazwyczaj nie ma potrzeby utrzymywania cyrkulacji przez 24 godziny na dobę. Jeżeli domownicy korzystają z łazienki głównie rano i wieczorem, ciągła praca pompy w nocy lub podczas ich nieobecności nie przynosi dużych korzyści.
Właśnie dlatego warto stosować sterowanie czasowe albo temperaturowe. Takie rozwiązania pozwalają dostosować działanie pompy do rzeczywistych potrzeb mieszkańców.
BIMs PLUS
Przykładowy harmonogram dla rodziny pracującej poza domem może obejmować uruchamianie cyrkulacji od 6.00 do 8.00 oraz od 17.00 do 22.00. W takim przypadku pompa działa przez 7 godzin zamiast 24.
Pompa o mocy 10 W zużyje wtedy około 25,6 kWh rocznie, zamiast 87,6 kWh. Różnica wyniesie około 62 zł przy cenie prądu 1 zł/kWh.
Większe oszczędności mogą wynikać z ograniczenia czasu, w którym instalacja oddaje ciepło. Nie należy jednak zakładać, że straty zmniejszą się dokładnie proporcjonalnie do czasu pracy pompy. Po jej wyłączeniu woda w rurach nadal stygnie, a po ponownym uruchomieniu instalacja musi zostać nagrzana.
Jak ustawić cyrkulację CWU, żeby nie przepłacać?
Najprostszym rozwiązaniem jest programator czasowy, który włącza i wyłącza pompę o określonych godzinach. Można go dopasować do codziennego rytmu życia mieszkańców. W domach, w których godziny korzystania z łazienki są regularne, takie sterowanie często wystarcza.
Bardziej zaawansowane rozwiązania wykorzystują czujniki temperatury. Pompa może wyłączać się po osiągnięciu określonej temperatury wody w przewodzie powrotnym, a ponownie uruchamiać, gdy temperatura spadnie poniżej ustalonego poziomu. Pozwala to ograniczyć niepotrzebne krążenie wody.
Dostępne są również systemy uruchamiające cyrkulację na żądanie, np. przyciskiem w łazience lub za pomocą automatyki domowej. W takim przypadku pompa zaczyna pracować krótko przed planowanym poborem ciepłej wody.
Wybór sterowania zależy od instalacji, liczby użytkowników i ich przyzwyczajeń. Warto przy tym pamiętać, że automatyka powinna być dobrana z uwzględnieniem wymagań higienicznych instalacji.
Czy można całkowicie wyłączyć cyrkulację ciepłej wody?
Technicznie w wielu domach jednorodzinnych jest to możliwe. Po wyłączeniu pompy ciepła woda nadal dopływa do kranów, ale trzeba dłużej poczekać, aż wypłynie schłodzona woda zalegająca w przewodach.
Nie należy jednak traktować wyłączenia cyrkulacji jako rozwiązania odpowiedniego dla każdej instalacji. Długotrwałe utrzymywanie letniej wody i zastój w słabo użytkowanych przewodach mogą sprzyjać rozwojowi bakterii, w tym Legionella.
Z tego względu harmonogram pracy pompy trzeba dostosować do konstrukcji instalacji, sposobu użytkowania oraz wymaganych temperatur CWU. Nie powinno się również samodzielnie obniżać temperatury zasobnika wyłącznie po to, by ograniczyć straty energii. Instalacja musi umożliwiać utrzymanie odpowiednich warunków higienicznych i przeprowadzenie dezynfekcji.
Warto wiedzieć, że przepisy dotyczące budynków określają wymagania dotyczące temperatury ciepłej wody i możliwości dezynfekcji instalacji. W razie wątpliwości ustawienia powinien sprawdzić instalator.
Izolacja rur CWU. Czy można dzięki niej obniżyć rachunki?
Tak. Odpowiednia izolacja termiczna przewodów to jeden z najważniejszych sposobów ograniczania kosztów cyrkulacji. Jeśli rury przebiegają przez nieogrzewane pomieszczenia i nie są właściwie zaizolowane, ciepła woda może szybko tracić temperaturę. W efekcie kocioł, pompa ciepła lub grzałka elektryczna muszą częściej uzupełniać straty.
Warto sprawdzić przede wszystkim przewody znajdujące się w kotłowni, piwnicy i garażu. Znaczenie ma również izolacja armatury, jeśli jest technicznie dopuszczalna.
Wymagania dotyczące minimalnej grubości izolacji przewodów CWU i cyrkulacji zawiera załącznik nr 2 do rozporządzenia w sprawie warunków technicznych budynków. Dla określonych niewielkich średnic przewodów przewidziano m.in. izolację o grubości 20 mm przy wskazanym w przepisach współczynniku przewodzenia ciepła. Wymagana grubość zależy jednak od średnicy rury i warunków jej prowadzenia.
W starszych instalacjach poprawienie izolacji dostępnych odcinków przewodów może być jednym z prostszych sposobów ograniczenia strat. Nie zawsze będzie natomiast opłacalne rozkuwanie ścian wyłącznie po to, by zaizolować rury.
