Nové možnosti pro ohřev teplé vody a topení.

Řešení energeticky úsporného systému ohřevu teplé užitkové vody s  využití  alternativního zdroje elektřiny pro ohřev teplé užitkové vody nezávislého na centrálním zásobováním teplem.

V současné době jsme svědky celosvětové snahy o snižování energetické náročnosti všech činností spojených s provozem bytových domů. Jedná se především zmenšování prostupu tepla u budov zateplováním výměnou oken ..., na Slovensku i v Čechách i když tam začali pozdějí je tento proces skoro u konce a nabízí se otázka kam dál.

Dalším doslova "žroutem peněz" který se projevil po zateplení budov je teplá voda. Poměr ceny teplé vody k ceny topení se výrazně změnil v nepospěch teplé vody až na 40:60. Z těchto faktů je odvozena i snaha snížit cenu přípravy teplé vody pro bytové domy.

Rěšení které Vám tady budu popisovat umožnuje sníži cenu teplé vody z běžných 540 Kč-680 Kč/ GJ  na polovinu.

Prvním bodem řešení snížení ceny přípravy teplé vody je decentralizace. V současné době i při využití nejmodernějších technologii jsou stráty na dálkovém vedení tepla až 10%. z tohoto /daje je zřejmé že decentralizací t.j. vytvářením zdroje tepla přímo v buduvě kde se spotřebovává je možné cenu tepla snížit.

Dnes je k dispozici více moderních technologíí pro výrobu tepla asi k nejznánějším patří tepelné čerpadlá. Přes věškerou snahu jsou ale pořád ještě drahé a jejich finanční návratnost je reálná jenom při větších instalacích cca 40 bytovách jednotek.

Jako alternativa k tepelným čerpadlům je dnes málo rozšířená metoda ohřevu vody tzv. ionizací v elektrodovém elektrickém kotli. Tato technologie je podstatně levnější v pořizovací ceně i v nákladech na provoz a udržbu..

Elektrodový kotel typu Galan je jeden z nejmodernejších výdobytků pokroku  energeticky účinných technologií vytápění s širokým využitím. Je jednoduchým, bezpečným a spolehlivým výrobkem. Elektrodový kotel je přímovýhřevný průtokový ohřívač vody, vhodný na teplovodní vytápění bytů, ústřední vytápění rodinných domů a jiných objektů.

Kotle jsou používané na vytápění rodinných domů, zahradních domků, výškových bytových domů, garáží, koupelen, budov a veřejných komerčních prostor, budov na průmyslové a zemědělské účely, taktéž na ostatní budovy, které je zapotřebí jen temperovat v nepřítomnosti nebo zefektivnit ústřední topení.

Kotel může pracovat v soustavě samotížné tak i s nuceným oběhem vody. Elektrodové kotle průtokového typu se používají v uzavřených systémech topení s doporučeným nejlepším ekonomickým režimem při teplotě na vstupu do kotla 35 ÷ 45°C. Požadovaná teplota je udržovaná ve vytápěných místnostech nepřetržitě automaticky pomocí termostatu. Ohřev vody v kotli nastává přímým přechodem elektrického proudu vodou.

Účinnost se získavá přímou přemenou elektrické energie na tepelnou energii přechodem elektrického proudu kapalinou.

Cestou ionizace molekul se teplota kapaliny a její vodivost zvyšuje, roste elektrický proud z elektrody k elektrode a kotel rychle dosáhne jmenovitý výkon. Kotel nemá žádné ohřevné těleso, které by mohlo být provozem opotřebované a mělo by omezit životnost. Výkon kotle je závislý na rozměrech elektrod a elektrické vodivosti vody. Vodivost vody závisí na daném druhu vody a na její teplote. Voda 90°C má vodivost asi třikrát vyšší než voda 10°C. 

Závislost na zdroji sa dá vyloučit úpravou vody před uvedením kotle do provozu. Na tyto účely se používá např. siričitan sodný nebo fosforečnan sodný. Tyto látky přidáváme velmi opatrně (asi 10 cm3 na 100 l obsahu vody), aby se vodivost vody nepřehnala, protože v takovém případě by bylo třeba vodu odpustit a zřiedit čistou destilovanou vodou.

Přidávané látky je zapotřebí v systému dobre promíchat a až potom měřit dosažený výkon pri maximální teplotě ( napr. 60°C)

.V závislosti na výkonu jsou dvě skupiny kotlů, jedno a trojfázové s výkonem 2-6kW a 9-50kW. Dalšími výhodami jsou  jednoduchá instalace, malé rozměry a nízká hmotnost elektrodových kotlů ( 6 kW kotel váži 1,65 kg, 25 kW váži 5,7 kg).

Kotle je možné zapojit do existujúceho vytápěcího systému, zároveň je možné použít kotel jako druhý rezervní zdroj (paralelní zapojení kotlů).

Můžeme konstatovat, že po nastavení vhodné vodivosti vody při uvedení elektrodového kotle do provozu je potom dlouhodobé zajištěno dobré a bezporuchové vytápění bytu nebo objektu. Kotel spĺňuje požadavky rozvodného závodu, aby se při zapnutí po pauze ve vytápěném objektu rozbíhal se sníženým výkonem, protože v pauze voda ochladla a tím klesla její vodivost i výkon kotle.

Elektrodové kotle dosahují COP až 1,5 to znamená že z dodaného kW elektřiny dostaneme až 1,57kW tepla.

Jak je to možné? 

V současných systémech jen polovina (statisticky) volných elektronů reaguje na napětí. V elektrodovém kotli se vytváří teplo přímo v topném médiu a tím dosáhneme toho, že prakticky všechny volné elektrony budou reagovat na napětí. To znamená, že teoreticky může být dosažený velmi vysoký koeficient efektivnosti COP.

V současné době se podařilo dosáhnout výsledky COP 1,5, který je schválený Evropským centrem pro kontrolu a Metrologii. Výsledky jsou certifikované protokolem . Pro srovnání poukazujeme na rozdíl, mezi standartní žárovkou a LED diodou. Podobně je to i s elektrodovými kotly.

Instalace kotelny s elektrodovým kotlem typu Galan je v nákladech zhruba o polovinu levnější než instalace plynové kotelny, nevyžaduje komíny ani žádne venkovní úpravy nemovitosti jako je plynová přípojka a podobně.

Pro další snížení nákladů a slevnění tepla je možné použít vlastní zdroj elektrické energie v podobě fotovoltaické elektrárny instalované na střeše budovy. V současné době je na Slovensku skoro u konce legislativní proces pro zjednodušení instalace a administrativy s pořizením FVE a snad ho bude nasledovat i Česko.

Instalace FVE je sice ekonomicky náročnější ale s využitím dotací a následným zhodnocením vyrobené energie zapojením do systému výroby tepla s elektodovým kotlem je návratnost celého systému do šesti let. Takovou návratnost investice v dnešní době neposkytuje ani instalace  tepelných čerpadel ani plynové kotelny.