Wymiennik ciepła płytowy czy wężownica zasobnika?

✅ Przygotowanie ciepłej wody użytkowej z pompą ciepła – dwa najpopularniejsze rozwiązania w przenoszeniu ciepła

Ciepła woda użytkowa (CWU) jest jednym z najważniejszych elementów każdej instalacji grzewczej i podstawą komfortu budynku. W przypadku pomp ciepła sposób jej przygotowania ma szczególne znaczenie, ponieważ urządzenia te pracują najefektywniej przy stosunkowo niskich temperaturach- a to oznacza, że urządzenie przenoszące ciepło na CWU musi być niezwykle wydajne (ponieważ trudniej zagrzać CWU pompą ciepła pracującą na 50 stopniach Celsjusza niż kotłem starego typu o temperaturze np. 70 stopni).

W praktyce najczęściej spotykamy dwa rozwiązania: zasobnik CWU z wbudowaną wężownicą oraz układ wykorzystujący zewnętrzny płytowy wymiennik ciepła.

Oba rozwiązania mają swoje zalety, jednak różnią się zasadą działania, wydajnością oraz możliwościami zastosowania. Wybór odpowiedniego rozwiązania powinien zależeć nie tylko od ceny, ale przede wszystkim od parametrów pompy ciepła (lub innego źródła ciepła), liczby użytkowników oraz zapotrzebowania na ciepłą wodę.

Zasobnik CWU z wężownicą – klasyczne i proste rozwiązanie

Zasobnik z wbudowaną wężownicą jest jednym z najczęściej stosowanych sposobów przygotowania ciepłej wody użytkowej. W tym przypadku czynnik grzewczy z pompy ciepła przepływa przez spiralną rurę umieszczoną wewnątrz zbiornika i przekazuje energię cieplną wodzie znajdującej się w zasobniku. Wężownica jest wymiennikiem ciepła, w zasadzie konkretnym jego pod-typem.

Największą zaletą wężownicy w zasobniku jest jest prostota. Instalacja wymaga mniejszej liczby elementów, nie potrzebuje dodatkowego wymiennika ani dodatkowego układu sterowania. Jest to rozwiązanie wygodne i często stosowane w gotowych zestawach pomp ciepła przeznaczonych do domów jednorodzinnych. Po prostu podłączamy obwód zasilania pod wyjście na zasobniku, pod które jest już podpięta wężownica.

Ograniczenia wężownicy przy współpracy z pompą ciepła - lub przy zasilaniu niską temperaturą

Mimo popularności tego rozwiązania - które w zasadzie było i chyba nadal jest standardem - wężownica posiada pewne ograniczenia. Najważniejszymi ograniczeniami wężownic są powierzchnia wymiany ciepła i współczynnik wymiany ciepła. Aby skutecznie przekazać energię z pompy ciepła do wody użytkowej, wężownica musi mieć odpowiednio dużą powierzchnię.

Pompy ciepła pracują zazwyczaj na niższych temperaturach niż kotły gazowe czy olejowe, dlatego wymagają większych powierzchni wymiany. W przypadku zbyt małej wężownicy proces podgrzewania CWU może trwać długo, a urządzenie może pracować mniej efektywnie.

Dostępne

Wymiennik ciepła Ba-16-32 20-40kW 1"

NT Ba-16-32

464,99 zł

Dodaj do koszyka

Dostępne

Wspornik Ścienny Montażowy ze Śrubunkami Kątowymi - dla wymiennika 1"

WSP1"

389,99 zł

Dodaj do koszyka

Dostępne

Separator Filtr Magnetyczny 1" Nordic Tec DN25

Filtr-Magnetyczny-NT-SM-1-cal

214,50 zł

Dodaj do koszyka

Powierzchnia wężownicy to nie to samo, co powierzchnia płyt wymiennika płytowego

Współczynnik wymiany ciepła wymiennika płytowego jest zdecydowanie wyższy niż wężownicy. Oznacza to, że wężownica o powierzchni 2 metry kwadratowe - nadal będzie wymieniać ciepło dużo słabiej niż płytowy wymiennik o powierzchni płyt 2 metry kwadratowe. W rzeczywistości współczynnik wymiany ciepła w wymiennikach płytowych jest znacząco większy, na tyle, że często wymiennik płytowy o powierzchni 1 metr kwadratowy często będzie w praktyce skuteczniejszy niż wężownica o powierzchni 3 czy 3,5 metra kwadratowego.

Dlaczego tak jest?

Odpowiedź pojawia się sama przy analizie pracy obu urządzeń. Wymiennik ciepła płytowy to pakiet stalowych płyt - między którymi jest zwykle około 2mm przestrzeni. Woda przepływająca przez wymiennik płytowy musi być podzielona na cieniutkie dwu-milimetrowe ,,plastry", które z obu stron mają styczność z gorącą płytką stalową. Oczywiste, że w tych warunkach nagrzewa się ona szybciej niż w zasobniku z wężownicą, gdzie wężownica musi nagrzewać duże i zwarte bloki wody. 

☑️✅ Warto zapamiętać - przy zastępowaniu wężownicy wymiennikiem płytowym nie porównujemy powierzchni obu urządzeń. Są to dwa różnego typu urządzenia i porównanie nie będzie kompatybilne, wymiennik płytowy o mniejszej powierzchni potrafi zrównoważyć lub przebić efektywność nawet dużej powierzchni wężownicy.

Płytowy wymiennik ciepła – większa wydajność i szybsze podgrzewanie CWU

Alternatywnym rozwiązaniem jest zastosowanie płytowego wymiennika ciepła. W tym układzie energia z obiegu pompy ciepła przekazywana jest do wody użytkowej przez cienkie stalowe płyty o bardzo dużej powierzchni wymiany.

Dzięki specjalnej konstrukcji wymienniki płytowe osiągają bardzo wysoką sprawność przy stosunkowo niewielkich rozmiarach. Pozwalają szybko przekazywać dużą ilość energii, co jest szczególnie korzystne w instalacjach wymagających dużej ilości ciepłej wody. Urządzenie ma więc ogromne zalety, nie tylko efektywność jest tu ważna. Ma też pewne wady w porównaniu z wężownicami.

Wymiennik płytowy to bardzo mało urządzenie - w kotłowni to zaleta

Zaletą wymiennika płytowego jest kompaktowość. W nowoczesnych kotłowniach nie ma dużo miejsca, są projektowane tak aby zajmowały przestrzeni, którą można przeznaczyć na pokoje użytkowe. To jest ważne, bo wymiennik płytowy to nie jest zasobnik, to małe urządzenie przepływowe, o wadzie raptem kilku kilogramów. To sprawia, że nadaje się do zaadoptowania w wielu kotłowniach. Rzadko zdarza się sytuacja, że trzeba z niego zrezygnować - bo nie ma niego miejsca.

Dlaczego wymiennik płytowy może być korzystniejszy dla pompy ciepła niż wężownice?

Wężownice zawsze świetnie się sprawdzały, do momentu gdy na początku XXI wieku przyspieszyły przeobrażenia technologii ogrzewania i projektowania systemów grzewczych - w ujęciu ogólnym. Dziś tendencją jest ogrzewanie niskotemperaturowe - nie tylko w kwestii niskotemperaturowych podłogówki opartej na rozdzielaczach czy płytowych kaloryferów - ale także w przypadku CWU. Nowoczesne urządzenia grzewcze - kotły gazowe, kotły na pellet czy pompy ciepła pobierają mniej energii pracując na tzw. niskim zasilaniu. To jednak wymaga większej sprawności od wymienników ciepła (także od wężownic - bo one też są wymiennikami ciepła).

Nie jest powiedziane, że przy użyciu pompy ciepła wężownice się nie sprawdzą. Po prostu wymagają one często zasobników z dużo większymi wężownicami niż stosowano w latach 90-tych, gdy standardowe zasilanie wynosiło 60-70 stopni Celsjusza. W wielu wypadkach osoby montujące pompy ciepła w starszym domu - w którym posiadały już zasobnik z wężownicą - odkrywają później, że ta sama wężownica nie zapewnia już tak efektywnie ciepłej wody, gdy źródło ciepła zostaje zastąpione przez pompę ciepła.

Współpraca pompy ciepła z wymiennikiem płytowym może przynieść kilka istotnych korzyści. Przede wszystkim urządzenie może szybciej przygotować CWU, ponieważ wymiennik zapewnia bardzo efektywną wymianę energii.

Ma to znaczenie szczególnie w większych domach, budynkach wielorodzinnych, obiektach usługowych lub wszędzie tam, gdzie występuje duże zapotrzebowanie na ciepłą wodę. W takich przypadkach standardowa wężownica może okazać się niewystarczająca.

Efektywniejszy wymiennik ciepła jest lepszy dla pompy ciepła i dla jej sprężarki

Efektywniejszy wymiennik ciepła jest też korzystniejszy dla samej pompy ciepła, jej ekonomiki, ale także długowieczności czy bezawarayjności. Przy zbyt słabym wymienniku ciepła - załóżmy, że mogłaby to być wężownica (ale równie dobrze nieodpowiednio dobrany niewymiarowany wymiennik płytowy) pompa ciepła częściej wyłącza się, a potem również częściej się włącza. Jest to czynnik znacznie zwiększający pobór prądu - ale także z czasem zużycie i zużywalność sprężarki, która stanowi serce systemu pompy ciepła i jej awaria jest bardzo kłopotliwa.

Dostępne

Wymiennik ciepła Ba-23-40 3/4" 20-45kW

NT Ba-23-40

474,99 zł

Dodaj do koszyka

Dostępne

Wymiennik ciepła Ba-16-34 25-45 kW 1"

NT Ba-16-34

469,99 zł

Dodaj do koszyka

Dostępne

Zestaw zaworów odcinających z termometrem - 1" DN25 (2 szt.)

ZKT DN25

134,99 zł

Dodaj do koszyka

Czy wymiennik płytowy ma jakieś wady?

Wymiennik płytowy nie jest jednak rozwiązaniem całkowicie pozbawionym wad. Wymaga dodatkowych elementów instalacji, takich jak pompa obiegowa, zawory - czyli wszystko czego wymaga zamontowanie dodatkowego obwodu. Oznacza to bardziej rozbudowany układ niż w przypadku klasycznego zasobnika z wężownicą. Ktoś go musi wykonać - i trzeba za to zapłacić. W przypadku wężownicy, dostajemy zasobnik z gotowym systemem, sama instalacja jest dużo prostsza.

Należy pamiętać również o kosztach - wymiennik płytowy, jeśli ma być dobierany do niskotemperaturowych źródeł powinien być dobrany z odpowiednim naddatkiem, tj. rezerwą powierzchni wymiany ciepła. To sprawia, że jest to realnie pewien koszt.

Należy również pamiętać o odpowiednim doborze wymiennika. Niestety wiele jest przypadków, że hydraulicy nie wiedzą jak dobrać tego typu urządzenie i w efekcie dobierają modele, które się nie sprawdzą - bo np. są za małe. Masowym wręcz przypadkiem są błędy wykonania podłączenia wymienników płytowych przez osoby z branży.

Później twierdzą, że jako samo urządzenie wymiennik płytowy jest nieefektywny, albo, że w wymienniku płytowym pojawia się zawsze duża strata cieplna między stroną zasilania, a stroną odbioru. Są to oczywiste nieprawdy wynikające z błędów doboru - ale również z błędów montażu. Choć nie jest to typowa wada samego urządzenia jako takiego, warto o tym wspomnieć, ponieważ wiele osób spotkało się z tym problemem - zdecydowanie łatwość podłączenia przemawia na korzyść wężownicy.

Higiena CWU – magazynowanie wody czy podgrzewanie przepływowe?

Istotnym aspektem wyboru rozwiązania jest również kwestia higieny. W klasycznym zasobniku duża ilość wody jest przechowywana przez dłuższy czas, dlatego konieczne jest utrzymywanie odpowiednich temperatur i okresowe zabezpieczenie instalacji przed rozwojem bakterii, takich jak Legionella.

Układ z wymiennikiem płytowym może pracować z zasobnikiem (oczywiście, że tak!), ale także może działać bardziej przepływowo, czyli podgrzewać wodę wtedy, gdy jest ona potrzebna. Ogranicza to czas magazynowania wody i może zwiększyć komfort oraz bezpieczeństwo użytkowania. To rozwiązanie jest szczególnie cenione, ponieważ pozwala pozbyć się zasobnika, który zabiera przestrzeń.

Wymiennik płytowy czy wężownica – które rozwiązanie wybrać?

Nie można jednoznacznie powiedzieć, że jedno rozwiązanie jest zawsze lepsze od drugiego. W przypadku małego domu jednorodzinnego z umiarkowanym zużyciem CWU dobrej jakości zasobnik z odpowiednio dużą wężownicą może być rozwiązaniem całkowicie wystarczającym.

Jeżeli jednak zależy nam na wysokiej wydajności, szybkim przygotowaniu CWU oraz maksymalnym wykorzystaniu możliwości pompy ciepła, płytowy wymiennik ciepła często będzie bardziej zaawansowanym i efektywnym rozwiązaniem.

Ostateczny wybór powinien być uzależniony od parametrów konkretnej instalacji, mocy pompy ciepła, liczby użytkowników oraz oczekiwanego komfortu korzystania z ciepłej wody. W wielu nowoczesnych instalacjach właśnie wymiennik płytowy pozwala w pełni wykorzystać potencjał pompy ciepła.

Dostępne

Wymiennik ciepła Ba-32-40 1" 40-85kW

NT Ba-32-40

769,99 zł

Dodaj do koszyka

Dostępne

Wymiennik ciepła Ba-32-50 1" 50-110kW

NT Ba-32-50

849,99 zł

Dodaj do koszyka

Dostępne

Wymiennik ciepła Ba-32-70 1" 70-150kW

NT Ba-32-70

1 425,00 zł

Dodaj do koszyka

BLOG:

• Podłogówka w kuchni - analiza rozwiązania
• Podłączenie rozdzielacza do ogrzewania podłogowego - krok po kroku
• Dobór wymiennika do nagrzewnicy powietrza