Zbiorniki buforowe wykorzystywane w nowoczesnych instalacjach grzewczych, których źródłem zasilania są pompy ciepła pełnią funkcję tzw. magazynu ciepłej wody grzewczej zasilającej układ c.o Bufory są zbiornikami, które zwiększają efektywność pompy ciepła oraz układu centralnego ogrzewania.
W zależności od rodzaju instalacji grzewczej, może być ona wyposażona w zbiorniki buforowe charakteryzujące się różnym wyposażeniem, pojemnością i izolacyjnością. Sprawdźmy czym są i co wyróżnia zbiorniki buforowe współpracujące z pompami ciepła.
Podstawową funkcją zbiornika buforowego jest zwiększenie efektywności pracy pompy ciepła poprzez magazynowanie ciepłej wody zasilającej instalację centralnego ogrzewania. Możemy wyróżnić różne zbiorniki do pompy ciepła. Zbiornik buforowy w budowie podobny jest do zasobnika ciepłej wody użytkowej jednak nie należy mylić ze sobą tych dwóch rodzajów zbiorników. Zasobnik c.w.u. służy do przechowywania gorącej wody zasilającej krany w domu czy mieszkaniu, a zbiornik buforowy magazynuje wodę grzewczą zasilającą układ centralnego ogrzewania.
Podobnie jak zasobnik ciepłej wody użytkowej przechowuje ciepłą wodę aby była stale dostępna po odkręceniu kranu, tak zbiornik buforowy wykorzystuje się do zwiększenia zładu wody grzewczej, zwiększenia pojemności instalacji centralnego ogrzewania i przechowania wody grzewczej aby można było ją wykorzystać w wymaganym okresie bez konieczności nagłego i szybkiego rozruchu pompy ciepła. Zbiornik buforowy w instalacji grzewczej opartej na pompie ciepła pomaga zatem zmniejszyć częstotliwość taktowania pompy ciepła poprzez zminimalizowanie ilości uruchamiania się sprężarki, co przedłuża jej żywotność i pozwala na płynniejszy tryb pracy oraz mniejsze obciążenie pompy ciepła.
Działanie zbiornika buforowego w instalacji grzewczej opiera się przede wszystkim na akumulacji i przechowaniu ciepłej wody grzewczej, którą w późniejszym czasie, np. w czasie zwiększonego zapotrzebowania na moc grzewczą można wykorzystać bez konieczności uruchamiania pompy ciepła.
W praktyce bufor zastosowany w instalacji grzewczej pełni rolę sprzęgła hydraulicznego łączącego układ centralnego ogrzewania od układy grzewczego pompy ciepła. Oznacza to, że pompa ciepła nie ogrzewa bezpośrednio wody krążącej w instalacji centralnego ogrzewania, a zasila jedynie wodę zgromadzoną w buforze, który zasila instalacje centralnego ogrzewania. Dzięki takiemu rozwiązaniu pompa ciepła uruchamia się dopiero gdy temperatura wody w zbiorniku buforowym spadnie poniżej zadanej wartości.
Bufor stanowi też bardzo istotne zabezpieczenie instalacji grzewczej przed przewymiarowaniem pompy ciepła oraz usprawnia jej pracę gdy moc pompy ciepła jest wyższa niż zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku. Akumulacja energii cieplnej w zasobniku buforowym pozwala na rzadsze uruchamianie się pompy i przechowanie ciepłej wody grzewczej do wykorzystania w chwili większego zapotrzebowania.
Zwiększenie zładu wody i zwiększona pojemność instalacji grzewczej są bardzo istotne w kontekście podniesienia wydajności i kultury pracy pompy ciepła. Dzięki temu, że pompa ciepła nie zasila bezpośrednio instalacji grzewczej, a zasila jedynie zbiornik buforowy, możliwe jest skuteczne magazynowanie energii cieplnej wygenerowanej przez pompę ciepła. Z kolei możliwość magazynowania energii cieplnej zabezpiecza pompę ciepła przed taktowaniem czyli sytuacją, w której częstotliwość załączania pompy ciepła i jej pracy w trybie grzewczym dochodzi do kilkunastu razy na godzinę. Częste załączanie pompy ciepła powoduje szybkie nagrzanie wody grzewczej krążącej w układzie centralnego ogrzewania i krótkotrwałą pracę sprężarki. Obniżenie temperatury wody grzewczej powoduje kolejne załączenie pompy i szybkie nagrzanie instalacji. Taktowanie doprowadza do szybszego zużycia się sprężarki pompy ciepła oraz wzrostu poboru energii elektrycznej.
Zastosowanie zbiornika buforowego pozwala na znaczne zmniejszenie częstotliwości uruchamiania się pompy ciepła i poprawę jej parametrów pracy oraz na obniżenie rachunków za energię elektryczną pobraną przez pompę ciepła.
Zastosowanie buforu pozwala także na ochronę samej instalacji grzewczej przed przegrzaniem poprzez magazynowanie nadwyżek wyprodukowanego ciepła w zbiorniku i wykorzystanie tylko wymaganej w danej chwili wyprodukowanej energii cieplnej.
Wykorzystanie bufora ciepła w instalacji grzewczej zależy od sposobu w jaki pracuje dana instalacja i od sposobu sterowania poszczególnymi działkami instalacji. Wykorzystanie zasobnika buforowego jest szczególnie istotne w sytuacji, gdy:
W przypadku wykorzystania sterowania strefowego bufor ciepła pełni przede wszystkim rolę zbiornika zwiększającego pojemność instalacji grzewczej i zwiększającego zład wody. W przypadku gdy jedna lub kilka pętli ogrzewania podłogowego, lub działek instalacji grzewczej współpracującej z grzejnikami osiągnie zadaną w danej strefie temperaturę powietrza wewnętrznego to automatyka odpowiadająca za kontrolę temperatury danej strefy zamknie ten fragment instalacji. Taka sytuacja wiąże się z obniżeniem pojemności instalacji centralnego ogrzewania i zmniejszeniem przepływu wody ogrzewanej przez pompę ciepła. Zastosowanie bufora zapewnia więc bardzo istotny parametr pracy pompy ciepła jakim jest odpowiedni przepływ wody grzewczej nawet w przypadku gdy jedna lub kilka pętli ogrzewania nie pracuje.
W przypadku, gdy pompa ciepła stanowi tylko jedno z dwóch lub kilku źródeł ciepła w budynku, bufor stanowi pomost pomiędzy tymi źródłami ciepła. Odpowiedni zasobnik buforowy zapewnia przechowywanie wody grzewczej i umożliwia jego ogrzewanie poprzez kilka niezależnych od siebie źródeł ciepła, np.: kolektorów słonecznych czy kotła gazowego.
Wyposażenie instalacji grzewczej w zbiornik buforowy to przede wszystkim oszczędności w eksploatacji systemu grzewczego opartego o pompę ciepła. Możliwość akumulacji ciepła pozwala na magazynowanie gorącej wody grzewczej wyprodukowanej w chwili, gdy pracujące źródło ciepła posiada najwyższą wydajność. Bufor ciepła umożliwiający podłączenie do systemu grzewczej pompy ciepła, dodatkowych alternatywnych źródłem ciepła, odciążą pracę pompy zwłaszcza w okresach gdy jej wydajność może być niższa niż alternatywnego źródła ciepła. Zastosowanie bufora ciepła przekłada się na realnie niższe rachunki za ogrzewanie, jednocześnie poprawiając efektywność pracy systemu centralnego ogrzewania. Warto wiedzieć, że ciepło zakumulowane w buforze może być również wykorzystane przez pompę ciepła w trakcie tzw. defrostu, czyli odmrażania wymiennika ciepła skraplacza jednostki zewnętrznej co zapewnia stałą i wydajną pracę pompy nawet w przypadku wystąpienia niesprzyjających warunków na zewnątrz.
Aby zbiornik buforowy spełnił swoje zadanie musi zostać odpowiednio dobrany tak, aby wydajnie współpracował z instalacją grzewczą oraz daną pompą ciepła. Wtedy nie musimy martwić się o płynne zarządzanie produkcją i dystrybucją energii. Dobór odpowiedniego zbiornika buforowego zależy przede wszystkim od zapotrzebowana danego systemu grzewczego oraz mocy źródeł ciepła, które go zasilają. Ważne będą zatem nie tylko parametry bufora i materiał z jakiego jest wykonany (stal czy emalia) oraz rodzaj jego termoizolacji ale przede wszystkim powierzchnia wężownicy oraz pojemność samego zbiornika buforowego. Przyjmuje się, że pojemność zbiornika buforowego powinna wynosić przynajmniej 10 litrów na każdy 1kW mocy grzewczej generowanej przez źródło ciepła lub innych źródeł ciepła, które z nim współpracują.
Bufor to nowoczesny magazyn energii w postaci zbiornika na gorącą wodę grzewczą, pełniący dodatkowo funkcję zabezpieczającą pompę ciepła przed szkodliwymi skutkami taktowania mogącymi doprowadzić do szybkiej awarii urządzenia grzewczego. Zbiorniki buforowe przeznaczone do układów grzewczych pomp ciepła magazynują wyprodukowaną lecz nie wykorzystaną w danej chwili energię cieplną, a izolacja jaką posiadają gwarantuje praktycznie całkowite zniwelowanie strat ciepła i utrzymanie przez bardzo długi czas gorącej wody umożliwiając jej wykorzystanie w instalacji grzewczej w chwili zwiększonego zapotrzebowania bez konieczności uruchamiania źródła ciepła.
biuro@ecocomfort.pl
603 908 700