Czy wiesz, że ogrzewanie mieszkania piecami akumulacyjnymi wymaga priorytetu mocy dla CWU?

Przykład pokazuje, dlaczego przy mieszkaniu ogrzewanym elektrycznie nie wystarczy policzyć samej mocy grzejników. Trzeba jednocześnie sprawdzić układ pomieszczeń, nasłonecznienie, pobory CWU, płytę indukcyjną, piekarnik, pralkę oraz realny przydział mocy. W tym przypadku przyjmujemy rozwiązanie: ogrzewanie pomieszczeń na piecach akumulacyjnych Technotherm, a przygotowanie ciepłej wody użytkowej na urządzeniach Bosch.

Założenia z rysunku mieszkania

Przyjęte 60 W/m3 jest doborem wstępnym, a nie pełnym OZC. Z rysunku wynika jednak, że mieszkanie nie jest narożne, ma ocieplenie styropianem 15 cm, okna trzyszybowe lub 0,5 z ciepłą ramką oraz temperaturę preferowaną 21-22 st. C. Dlatego układ trzech pieców po 2,55 kW jest logiczny jako pierwszy wariant do rozmowy z klientem.

Nasłonecznienie i układ pomieszczeń

Na szkicu przyjęto orientację: góra rysunku - północ, dół rysunku - południe. Sypialnia i łazienka są po stronie północnej, więc będą miały mniejsze zyski słoneczne i stabilniejszą, chłodniejszą temperaturę. Duży pokój i kuchnia są po stronie południowej, czyli w dzień mogą korzystać z promieniowania słonecznego i zysków bytowych.

Dla Opola w drugiej połowie sierpnia pokoje południowe mają wyraźny udział słońca w ciągu dnia, natomiast północ jest praktycznie bez bezpośredniego słońca poza skrajnym porankiem i wieczorem. To ważne dla sterowania: sypialnia ma być spokojna i przewidywalna, a duży pokój i kuchnia nie powinny być przegrzewane, gdy pojawia się słońce, gotowanie lub płyta indukcyjna.

Dobór ogrzewania - Technotherm

Wariant dynamiczny można rozważyć tylko tam, gdzie ma sens szybkie oddawanie ciepła i gdzie klient akceptuje wentylator. Do sypialni pieca dynamicznego nie dobieramy - priorytetem jest cisza, brak nawiewu i stabilna temperatura w nocy.

CWU - Bosch zamiast dodatkowego podgrzewacza do umywalki

W łazience ostatecznie rezygnujemy z osobnego jednofazowego przepływowego ogrzewacza 4,5 kW pod umywalką. Technicznie byłby to kolejny mocny odbiornik na jednej fazie, a przy przydziale 24 kW najważniejsze jest panowanie nad szczytowym poborem. Lepszym rozwiązaniem jest jedna łazienkowa instalacja CWU oparta o Bosch TR5001 z automatyką priorytetową.

Przydział mocy 24 kW i priorytet

Dla mocy przyłączeniowej 24 kW w układzie trójfazowym prąd obliczeniowy wynosi około 34,6 A na fazę: 24 000 W / (1,732 x 400 V). W praktyce celujemy w próg zabezpieczenia 3 x 40 A, co mieści się w typowym zakresie dla 20,6-25,7 kW. Warunki i zabezpieczenie główne zawsze trzeba potwierdzić z Tauron Dystrybucja oraz z administracją budynku.

Sam Bosch TR5001 przy 18 kW pobiera około 26 A na fazę, a przy 21 kW około 30 A na fazę. To oznacza, że przy jednoczesnym ładowaniu trzech pieców, pracy płyty indukcyjnej, piekarnika lub pralki może dojść do przekroczenia mocy. Dlatego układ wymaga priorytetu.

Zabezpieczenie B6A nie zasila mocy grzewczej. To ma być obwód sterowania automatyką, cewkami styczników albo przekaźnikami. Moc pieców i TR5001 musi przechodzić przez właściwie dobrane obwody, zabezpieczenia, przekroje przewodów, RCD/RCBO i aparaturę w rozdzielnicy.

Jako element logiki priorytetu można rozważyć przekaźnik priorytetowy, np. LR 1-A - przekaźnik priorytetu. To nie jest jednak komplet rozdzielnicy: ostateczny układ zależy od sposobu wykrywania pracy TR5001, liczby styczników odłączających piece i ewentualnego dołączenia mat komfortowych do blokady mocy.

Wstępny rozkład faz

Kosztorys urządzeń brutto - wariant bazowy

Wariant dodatkowy - komfortowa podłoga Raychem

Maty grzewcze w łazience, kuchni i holu proponujemy jako wariant dodatkowy komfortu posadzki. Nie zastępują one pieców akumulacyjnych w bilansie ogrzewania 60 W/m3. Powierzchnię mat trzeba policzyć po odjęciu stałej zabudowy, wanny, brodzika, szafek kuchennych i miejsc bez swobodnego oddawania ciepła.

Maty muszą mieć czujnik podłogowy w peszlu, sterowanie temperaturą posadzki, zabezpieczenie RCD 30 mA oraz pomiary rezystancji żyły i izolacji przed zakryciem i po wykonaniu posadzki. W układzie z Bosch TR5001 maty należy uwzględnić w bilansie mocy i w razie potrzeby blokować razem z ogrzewaniem podczas poboru CWU.

Dokumentacja urządzeń

Kosztorys bazowy obejmuje urządzenia wskazane w tabeli. Nie obejmuje jeszcze kompletnej rozdzielnicy, styczników mocy, przewodów, zabezpieczeń, prac montażowych, pomiarów, dokumentacji dla administracji ani ewentualnej procedury zwiększenia mocy przyłączeniowej. Te elementy trzeba policzyć po wizji lokalnej i sprawdzeniu WLZ, zabezpieczenia przedlicznikowego oraz miejsca w rozdzielnicy.

Dlaczego taki układ jest logiczny dla klienta?

• Technotherm odpowiada za ogrzewanie pomieszczeń, więc system grzewczy jest jednolity i czytelny serwisowo.
• Bosch odpowiada za CWU, czyli prysznic, wannę i kuchnię.
• Nie dokładamy jednofazowego przepływowego ogrzewacza 4,5 kW do umywalki, bo przy 24 kW lepiej ograniczać szczyty mocy.
• Priorytet pozwala używać TR5001 18/21 kW bez jednoczesnego ładowania pieców akumulacyjnych.
• Sypialnia zostaje na piecu statycznym - bez dynamicznego nawiewu.
• Korytarzowy piec pracuje jako bufor dla kuchni i komunikacji.
• Nasłonecznienie południowego dużego pokoju i kuchni ogranicza ryzyko niedogrzania, ale wymaga dobrego sterowania, żeby nie przegrzewać pomieszczeń.

Co trzeba sprawdzić przed realizacją?

• aktualną moc przyłączeniową i możliwość ustawienia 24 kW / 3 x 40 A,
• zgodę administracji lub wspólnoty, jeżeli wymagana jest zmiana mocy lub WLZ,
• przekroje przewodów zasilających, stan rozdzielnicy i miejsce na aparaturę,
• oddzielne obwody dla pieców, TR5001, płyty indukcyjnej, piekarnika, pralki i kuchennego zasobnika,
• układ hydrauliczny łazienki: czy jeden TR5001 obsłuży komfortowo prysznic, wannę i umywalkę przy realnych odległościach rur,
• strefy ochronne w łazience oraz dobór osprzętu i zabezpieczeń,
• pomiary ochronne po wykonaniu instalacji.

Wniosek: dla tego mieszkania najbardziej spójny wariant bazowy to piece akumulacyjne Technotherm jako ogrzewanie oraz Bosch jako CWU. Kluczowym elementem nie jest samo 24 kW, tylko automatyka priorytetu: woda ma pierwszeństwo, a piece są chwilowo odłączane. Maty Raychem w łazience, kuchni i holu są wariantem dodatkowym dla komfortu posadzki, a nie zamiennikiem głównego ogrzewania. Dzięki temu można zachować komfort CWU i ciepłej podłogi bez dokładania kolejnego jednofazowego podgrzewacza do umywalki.

Opracowanie i publikacja: Mariusz Czapnik, Interex Katowice - dobór, montaż, uruchomienie, pomiary i dokumentacja techniczna instalacji elektrycznych oraz urządzeń grzewczych.

Uprawnienia: SEP eksploatacja G-1/E/033/305/21, SEP dozór G-1/D/033/124/21, F-gaz osobowy O/07/00408/18, F-gaz przedsiębiorcy P/09/0274/19.