Woda posiada największe ciepło właściwe wśród popularnych substancji. Jest więc dobrym akumulatorem ciepła. Z tego też względu dość często stosowane są wodne akumulatory – bufory ciepła. Ile kWh ciepła zdołamy zmieścić w zbiorniku wodnym?
Oczywiście realna pojemność cieplna zależy od różnicy temperatur:
- temperatury szczytowej, do której rozgrzewany nośnik ciepła (w tym przypadku wodę)
- temperatury końcowej, czyli temperaturę do której schładzamy nośnik ciepła w przypadku rozładowywania bufora ciepła.
Przyjmując, że nasz akumulator ciepła „ładujemy” do temperatury 80 stopni Celsiusza a koniec poboru następuje w momencie osiągnięcia przez wodę w buforze 50 stopni otrzymujemy następujące wyniki:
| pojemność cieplna bufora | ilość kWh na grzejniki | ekwiwalent węgla „Orzech” 25 kJ/kg / sprawność 70% |
| 200 | 7 | 1,4 |
| 300 | 10 | 2,2 |
| 400 | 14 | 2,9 |
| 500 | 17 | 3,6 |
| 800 | 28 | 5,7 |
| 1000 | 35 | 7,2 |
| 1500 | 52 | 10,8 |
| 2000 | 70 | 14,4 |
| 4000 | 140 | 28,7 |
| 5000 | 174 | 35,9 |
Trochę więcej energii jesteśmy w stanie zgromadzić jeśli wykorzystujemy ogrzewanie niskotemperaturowe (np. ogrzewanie podłogowe). W takim przypadku za dolną granicę możemy przyjąć temperaturę 35 stopni C.
| pojemność cieplna bufora | ilość kWh na ogrzewanie podłogowe | ekwiwalent węgla „Orzech” 25 kJ/kg / sprawność 70% |
| 200 | 10 | 2,2 |
| 300 | 16 | 3,2 |
| 400 | 21 | 4,3 |
| 500 | 26 | 5,4 |
| 800 | 42 | 8,6 |
| 1000 | 52 | 10,8 |
| 1500 | 79 | 16,1 |
| 2000 | 105 | 21,5 |
| 4000 | 209 | 43,1 |
| 5000 | 262 | 53,8 |
Wnioski z powyższych obliczeń wynika, że przy ogrzewaniu podłogowym efektywna pojemność bufora zwiększa się o około 50%.
Artykuł potwierdza moje obliczenia: Aby bufor zmagazynował energię typowego kotła zasypowego o mocy 20 kW, który ma pojemność komory spalania rzędu 40 litrów powinien posiadać pojemność około 3000 litrów. Instalowanie bufora 500 – 1000 litrów w normalnym nieenergooszczędnym domu nie ma sensu.
Zamiast bufora ciepła lepiej zainwestować w ogrzewanie podłogowe. Z moich obliczeń wynika że 100m2 podłogówki (typowy parter średnio-dużego domu) daje pojemność cieplną na poziomie bufora 800 litrów. Koszt wykonania podłogówki 100m2 to jest koszt rurek + ułożenia a styropian i wylewki i tak trzeba robić.
Pomimo tego, że też bardzo bym chciał, aby podłogówka była takim buforem ciepła z przykrością stwierdzam jako osoba grzejąca dom prądem w nocnej taryfie + kominkiem w dzień, że tak NIE JEST.
Po rozgrzaniu podłogi jej temperatura systematycznie spada a zatem spada temperatura w pomieszczeniu. Jest to bardzo nie przyjemny efekt, kiedy niby masz w domu w przeciągu 10h temperaturę z zakresu 23 – 19, czyli teoretycznie OK bo średnio 21,5 stopnia ale w praktyce co 3h musisz dodatkowo ubierać jakieś ubrania a podłoga najpierw tak grzeje, że ściągasz skarpetki a potem musisz je założyć. Bo podłoga ciągle stygnie.
Bufor ciepła ładuje się temperatury np. 95 stopni ale na grzejniki daje np. stałe 50 stopni. Temperatura wtedy jest bardzo równa przez długi okres czasu, jedynie pod koniec rozładowywania, 1-2h czujesz że temperatura spada.
Nie mówię tu o prawdziwych mrozach gdy akumulacją dobrej temperatury rano nie utrzymasz i trzeba mieć ten dyskomfort porządnego rozpalenia kominka na wieczór i dołożenia jeszcze raz trochę drewna około północy nocy i jeszcze raz około 3 rano. Nie mniej jednak takich nocy jest mało…
Generalizując gdybym miał ograniczone fundusze (a kto ma nieograniczone chyba tylko rząd) to mając do wyboru podłogówka + brak bufora bądź grzejniki i bufor to zdecydowanie wybieram tę drugą opcję. Możliwość utrzymania stałej temperatury bezcenna.