Jak dobrać grzałkę elektryczną do zasobnika ciepłej wody współpracującego z kotłem

Zasobnik ciepłej wody podgrzewany przez kocioł działa wygodnie, dopóki kocioł pracuje. Problem pojawia się latem, gdy w domu z kotłem na paliwo stałe nikt nie chce palić tylko po to, żeby mieć ciepłą wodę, albo podczas awarii lub przeglądu kotła. Rozwiązaniem jest grzałka elektryczna montowana w zasobniku. Żeby spełniała swoje zadanie, trzeba ją jednak dobrać do pojemności zbiornika, rodzaju króćca, instalacji elektrycznej i sposobu, w jaki dom korzysta z ciepłej wody.

• Dowiesz się, kiedy grzałka w zasobniku z wężownicą ma sens i jaką rolę pełni.
• Poznasz parametry, które trzeba sprawdzić przed zakupem: gwint, długość, moc i zasilanie.
• Sprawdzisz, jak policzyć orientacyjny czas nagrzewania wody.
• Zobaczysz, jak bezpiecznie podłączyć grzałkę do instalacji elektrycznej.

Zasady opisane poniżej dotyczą typowych zasobników ciepłej wody użytkowej z wężownicą, w których producent przewidział króciec na grzałkę. Montaż grzałki w zbiorniku, który takiego króćca nie ma, nie jest dobrym pomysłem.

Do czego służy grzałka w zasobniku z wężownicą

Grzałka w zasobniku współpracującym z kotłem pełni zwykle rolę źródła uzupełniającego. Najczęstsze zastosowania to:

• przygotowanie ciepłej wody latem, gdy kocioł na paliwo stałe jest wygaszony,
• awaryjne źródło ciepła podczas przeglądu lub naprawy kotła,
• wykorzystanie tańszej energii w taryfie nocnej lub nadwyżek z instalacji fotowoltaicznej,
• okresowe podgrzanie wody do wyższej temperatury w ramach dezynfekcji termicznej.

Przy kotle gazowym, który pracuje przez cały rok, grzałka bywa zbędna. W domu z pompą ciepła stosuje się ją natomiast często jako wsparcie przy bardzo dużych poborach wody.

Parametry, które trzeba sprawdzić

Gwint i długość

Grzałki wkręca się w króciec z gwintem wewnętrznym. W zasobnikach domowych spotyka się najczęściej gwint 6/4 cala, rzadziej 5/4 cala lub 2 cale. Rozmiar podaje producent zasobnika w karcie technicznej. Równie ważna jest długość części grzejnej. Grzałka nie może dotykać wężownicy, anody ani ścianek zbiornika, a jednocześnie powinna sięgać na tyle głęboko, by ogrzewać wodę, a nie tylko okolice króćca. Producenci zasobników często podają maksymalną długość grzałki, jaką można zamontować.

Położenie króćca

Grzałka podgrzewa wodę głównie powyżej miejsca, w którym jest zamontowana, bo ciepła woda unosi się do góry. Jeśli króciec znajduje się w połowie wysokości zbiornika, grzałka ogrzeje mniej więcej górną połowę pojemności. Latem zwykle to wystarcza, a dodatkowo skraca czas nagrzewania. Warto o tym pamiętać przy porównywaniu deklarowanej pojemności z ilością ciepłej wody dostępnej przy pracy samej grzałki.

Moc

Grzałki do zasobników domowych mają najczęściej moc od 1 do 3 kW w wersji jednofazowej, a większe wykonuje się jako trójfazowe. Większa moc oznacza krótszy czas nagrzewania, ale też większe obciążenie instalacji. Czas nagrzewania można policzyć w przybliżeniu. Ogrzanie 1 litra wody o 1 stopień wymaga około 1,16 Wh energii.

Ilość wody	Podgrzanie z 10 do 55 stopni	Czas przy 2 kW	Czas przy 3 kW
80 litrów	około 4,2 kWh	około 2,1 h	około 1,4 h
120 litrów	około 6,3 kWh	około 3,1 h	około 2,1 h
150 litrów	około 7,8 kWh	około 3,9 h	około 2,6 h

To wartości teoretyczne, bez strat ciepła przez izolację zasobnika. W praktyce czas jest nieco dłuższy. Dobór wielkości samego zbiornika opisuje artykuł o tym, jak wybrać odpowiednią pojemność zasobnika CWU.

Termostat i zabezpieczenie

Grzałka do zasobnika powinna mieć termostat regulacyjny oraz zabezpieczenie przed przegrzaniem, które wyłącza ją na stałe, gdy temperatura przekroczy bezpieczny poziom. Modele bez termostatu wymagają zewnętrznego sterownika z czujnikiem w tulei zasobnika. Jeśli grzałka ma współpracować z fotowoltaiką lub taryfą nocną, przydatne jest sterowanie przez stycznik lub programator.

Gotowe grzałki z termostatem, w różnych długościach i mocach, znajdziesz w kategorii grzałki do zasobników i wymienników. Przed zakupem porównaj gwint, długość i moc z dokumentacją swojego zbiornika.

Współpraca z kotłem

Gdy kocioł pracuje, grzałka zwykle nie jest potrzebna. Warto ustawić jej termostat kilka stopni niżej niż temperaturę, do której zasobnik ogrzewa kocioł. Wtedy w sezonie grzewczym grzałka włączy się tylko wtedy, gdy kocioł nie nadąża, a latem przejmie podgrzewanie bez przestawiania nastaw. Jeśli sterownik kotła obsługuje grzałkę, można też zaprogramować automatyczne przełączanie między źródłami.

Podłączenie elektryczne

• Grzałkę zasila się z osobnego obwodu w rozdzielnicy, z wyłącznikiem nadprądowym dobranym do jej mocy i przekroju przewodu.
• Obwód powinien być chroniony wyłącznikiem różnicowoprądowym.
• Obudowa grzałki i zasobnik muszą być połączone z przewodem ochronnym.
• Przewód zasilający prowadź z dala od gorących rur i elementów kotła.

Grzałka jednofazowa o mocy 2 kW pobiera prąd około 9 A, a o mocy 3 kW około 13 A. Przy większych mocach lub długim obwodzie dobór przekroju i zabezpieczenia powinien wykonać elektryk.

Montaż i eksploatacja

1. Zamknij dopływ zimnej wody, spuść część wody z zasobnika, tak by poziom znalazł się poniżej króćca.
2. Wkręć grzałkę z uszczelką, nie przekraczając momentu dokręcenia zalecanego przez producenta.
3. Napełnij zasobnik i odpowietrz go przez kran ciepłej wody. Dopiero wtedy włącz zasilanie, bo grzałka pracująca na sucho ulega zniszczeniu w krótkim czasie.
4. Ustaw temperaturę na termostacie i sprawdź, czy grzałka wyłącza się po jej osiągnięciu.

W twardej wodzie na grzałce osadza się kamień, który wydłuża nagrzewanie i może doprowadzić do przegrzania elementu. Dlatego grzałkę warto co jakiś czas wykręcić i oczyścić, sprawdzając przy okazji stan anody magnezowej. Objawy zużytej grzałki opisuje poradnik o tym, jak rozpoznać przepaloną grzałkę w bojlerze elektrycznym.