Czym jest zbiornik buforowy?

Z tekstu dowiesz się:

• jak działa bufor do c.o. z kotłem stałopalnym,
• czy instalacja c.o. z buforem ma sens w przypadku pompy ciepła.

W każdej instalacji mamy źródła i odbiorniki energii. Źródło, czyli wytwornica ciepła, to np. kocioł (stałopalny, gazowy, elektryczny), pompa ciepła lub instalacja solarna. Odbiornik to grzejniki, instalacja podłogowa, ale także zasobnik ciepłej wody użytkowej, taki jak np. allSTOR Vaillant, który gwarantuje stabilną temperaturę ciepłej wody. Idealnie byłoby, gdyby źródło ciepła wytwarzało go akurat tyle, ile aktualnie potrzebują odbiorniki. Tak jest w przypadku nowoczesnych kotłów kondensacyjnych.

Często jednak mamy do czynienia z instalacją, gdzie np. kocioł stałopalny wytwarza dużą porcję ciepła, a instalacja nie może jej odebrać. Wtedy potrzebujemy akumulatora ciepła, który zgromadzi je w czasie wytwarzania i pozwoli na dystrybucję w miarę zapotrzebowania grzewczego domu lub podgrzania wody użytkowej. Bufor wodny jest takim właśnie akumulatorem i znajduje zastosowanie zarówno w instalacjach zasilanych tradycyjnymi źródłami ciepła, takimi jak kocioł stałopalny, jak i w nowoczesnych instalacjach z pompą ciepła czy kotłem kondensacyjnym.

Tradycyjna instalacja c.o. z buforem i kotłem grzewczym

Bufor ciepła to izolowany zbiornik wody grzewczej o pojemności od kilkudziesięciu do nawet kilkuset litrów. Sprawdza się on w przypadku kotła stałopalnego, zwłaszcza z załadunkiem ręcznym. Otrzymujemy wówczas jednorazowo dużą porcję ciepła i magazynujemy ją właśnie w buforze. Od 100 do 2000 litrów wody nagrzanej do temperatury nawet 85 stopni jest następnie dystrybuowane w instalacji grzewczej na rożne sposoby:

• sterowanie wartością temperatury za pomocą zaworu mieszającego,
• podgrzewanie za pomocą wody w buforze wody użytkowej w zasobniku.

W przypadku instalacji solarnej wytwarzanie ciepła również nie jest związane z zapotrzebowaniem, tylko z warunkami pogodowymi, więc po zgromadzeniu wody w buforze c.o. jest ona dystrybuowana według potrzeb.

Bufor ciepła w instalacji z pompą ciepła

W przypadku instalacji z pompą ciepła bufory spełniają kilka funkcji:

• magazynowanie ciepła wytwarzanego w dogodnych warunkach pogodowych (powietrzna pompa ciepła),
• magazynowanie ciepła wytwarzanego w czasie obowiązywania tańszej taryfy energii elektrycznej,
• zapewnienie optymalnego przepływu w instalacji dla równomiernej i stabilnej pracy sprężarki,
• zapewnienie ilości ciepła potrzebnej do rozmrożenia wymiennika w jednostce zewnętrznej.

Powietrzna pompa ciepła wykorzystuje ciepło z otaczającego powietrza, wiec jest tym bardziej efektywna, im wyższa jest temperatura zewnętrzna. Najwięcej ciepła wytworzy więc w ciągu dnia, kiedy jest cieplej, i wtedy to ciepło jest magazynowane w buforze ciepła. W nocy, kiedy pompa wytwarza mniej ciepła, instalacja c.o. z buforem ma dalej zapewnioną stabilną temperaturę zasilania.

Pompa ciepła jest urządzeniem zasilanym elektrycznie. Jeżeli istnieją dwie taryfy – nocna i dzienna, z czego nocna jest tańsza – zależy nam, aby większość ciepła była wytwarzana właśnie w nocy. Wówczas musimy to ciepło zgromadzić, by było dostępne całą dobę. W niektórych krajach zakład energetyczny ma możliwość zdalnego wyłączenia pompy ciepła w okresie szczytowego zużycia energii elektrycznej – wtedy zapas ciepła w buforze jest niezbędny do zapewnienia ogrzewania i podgrzewu wody użytkowej.

W instalacji grzejnikowej lub podłogowej z termostatami sterującymi poszczególnymi grzejnikami bądź pętlami podłogówki po zamknięciu ok. 50% zaworów przepływ w instalacji nie zapewnia odbioru ciepła z działającej pompy i ta się wyłączy. Częste wyłączenia mogą doprowadzić do uszkodzenia sprężarki, więc włącza się zabezpieczenie, powodujące wyłączenie urządzenia na dłuższy czas. Zastosowanie bufora c.o. na powrocie z instalacji zapewnia odpowiedni przepływ i odbiór ciepła i sprawia, że pompa ciepła pracuje równomiernie.

Jeżeli mamy więcej niż jeden obieg grzewczy, bufor rozdzielający pompę obiegową pompy ciepła i pompy poszczególnych obiegów grzewczych zapewnia ich niezakłóconą pracę.

Powietrzna pompa ciepła, pracując przy niskiej temperaturze zewnętrznej, raz na jakiś czas wymaga odszronienia wymiennika jednostki zewnętrznej. Ciepło zgromadzone w buforze w czasie normalnej pracy pozwala na przeprowadzenie takiej operacji i jednocześnie zapewnienie ogrzewania domu i podgrzania wody użytkowej.

Jak widać, bufor ciepła jest dla instalacji grzewczej tym, czym akumulator w samochodzie. Zapewnia niezbędną rezerwę ciepła, a także równomierną pracę zarówno źródła ciepła, jak i instalacji.

Zobacz też, jakie są zalety posiadania bojlera z pompą ciepła.