Ciepła woda użytkowa - czy to luksus?

Wyposażenie budynku w instalację centralnej ciepłej wody stało się standardem. Jeśli nie ma (z różnych przyczyn) możliwości zapewnienia dostawy ciepłej wody do lokalu z jednego wspólnego źródła zasilania, stosowane są inne rozwiązania techniczne gwarantujące użytkownikom komfort użytkowania.

Pod pojęciem komfortu kryją się w istocie dość elementarne wymagania - żeby woda była wystarczająco ciepła, żeby było jej pod dostatkiem oraz żeby była szybko dostępna.

Dobowe zapotrzebowanie na c.w.u. można w przybliżeniu oszacować, określając dobowe zużycie c.w.u. i znając zwyczaje domowników i użytkowników. Zwykle przyjmuje się zużycie od 30 do 100 l c.w.u. na jedną osobę w ciągu doby. Zakładając temperaturę c.w.u. na poziomie 40÷50°C, możemy obliczyć ilość ciepłej wody, jaka powinna być przygotowana.

W normalnych warunkach domowych szacuje się, że dla jednej osoby potrzeba dziennie 30 litrów wody o temperaturze 45°C.

Ogrzanie takiej ilości ciepłej wody użytkowej, na którą potrzeba 10-20% energii zużywanej w gospodarstwie, często stanowi problem. Odpowiednie jego rozwiązanie ma duży wpływ na komfort życia i stronę finansową.

Analizując sposób ogrzewania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.), bierzemy pod uwagę cztery kryteria: komfort użytkowania, bezpieczeństwo sanitarne, koszty eksploatacji oraz koszt inwestycji przy budowie budynku lub modernizacji instalacji w starych zasobach.

Zgodnie z prawem

Prawidłowo zaprojektowana instalacja musi spełniać wymogi prawa zawarte w rozporządzeniu ministra infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. (z późn. zm.) w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dział IV „Wyposażenie techniczne budynków", rozdz. 1 pt.: „Instalacje wodociągowe zimnej i ciepłej wody" zawiera wytyczne dla projektantów.

Rozporządzenie mówi, że instalacja ciepłej wody powinna być zaprojektowana i wykonana w taki sposób, aby ilość energii cieplnej potrzebna do przygotowania tej wody była utrzymywana na racjonalnie niskim poziomie, a urządzenia do przygotowania ciepłej wody instalowane w budynkach powinny odpowiadać wymaganiom dotyczącym efektywności energetycznej.

Ponadto w budynkach, w których do przygotowania ciepłej wody korzysta się z instalacji ogrzewczej, należy w okresie przerw w jej działaniu, tzn. poza sezonem grzewczym, zapewnić inny sposób podgrzewania wody. Szczególne zapisy dotyczą części składowych instalacji i zasad jej funkcjonowania. Oprócz rur zasilających punkty czerpalne niezbędne jest zapewnienie stałego obiegu ciepłej wody.

Omawiana instalacja powinna zapewniać uzyskanie w punktach czerpalnych temperatury wody nie niższej niż 55°C i nie wyższej niż 60°C, przy czym instalacja ta powinna umożliwiać przeprowadzanie jej okresowej dezynfekcji termicznej przy temperaturze wody nie niższej niż 70°C. Ponadto powinna mieć zabezpieczenie przed przekroczeniem norm ciśnienia i temperatury, dopuszczalnych dla danych instalacji, zgodnie z wymaganiami Polskiej Normy oraz być odpowiednio izolowana.

W rozporządzeniu zawarte są też wskazania odnośnie do zasilania poszczególnych punktów czerpalnych. W armaturze mieszającej i czerpalnej przewód ciepłej wody powinien być podłączony z lewej strony.

W budynku mieszkalnym wielorodzinnym, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej należy stosować urządzenia do pomiaru ilości ciepła lub paliwa zużywanego do przygotowania ciepłej wody.

W budynku mieszkalnym wielorodzinnym do pomiaru ilości zimnej i ciepłej wody, dostarczanej do poszczególnych mieszkań oraz pomieszczeń służących do wspólnego użytku mieszkańców, należy stosować zestawy wodomierzowe, zgodnie z wymaganiami polskich norm.

W zespołach budynków mieszkalnych wielorodzinnych, zaopatrywanych w ciepłą wodę ze wspólnej kotłowni lub grupowego węzła ciepłowniczego, urządzenie do pomiaru ilości ciepła lub paliwa zużywanego do przygotowania ciepłej wody może być umieszczone poza tymi budynkami pod warunkiem, że w budynkach tych są zastosowane odrębne zestawy wodomierzowe.

Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z 16 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych definiuje instalację ciepłej wody użytkowej jako układ przewodów wody ciepłej w budynku wraz z armaturą i wyposażeniem, mający początek w miejscu połączenia przewodu z zaworem odcinającym tę instalację od węzła cieplnego lub przyłącza i koniec w punktach czerpalnych ciepłej wody. Instalacją tą jest również miejscowa instalacja ciepłej wody użytkowej.

W rozdziale 8 pt.: „Użytkowanie instalacji ciepłej wody użytkowej" ustawodawca określił, w jaki sposób należy użytkować instalacje c.w.u. w budynkach mieszkalnych. Instalacja ciepłej wody użytkowej w okresie jej użytkowania powinna zapewniać możliwość dostarczania wody o temperaturze określonej odrębnymi przepisami do punktów czerpalnych, zgodnie z warunkami jej użytkowania założonymi w projekcie.

W okresie użytkowania instalacji ciepłej wody użytkowej należy zapewniać:

• drożność instalacji i urządzeń, zgodnie z założeniami projektu tej instalacji,
• utrzymywanie wymaganej temperatury wody ciepłej dostarczanej do lokali,
• realizację planu napraw i wymian oraz robót konserwacyjnych,
• nadzór nad realizacją robót konserwacyjnych, napraw i wymian oraz nadzór nad wykonawstwem usług związanych z realizacją zaleceń wynikających z okresowych kontroli w lokalach,
• realizację zaleceń pokontrolnych wydawanych przez upoważnione organy kontroli i nadzoru,
• w razie uzasadnionej potrzeby - kontrolę stanu technicznego tej instalacji.

W przypadku gdy instalacja ciepłej wody użytkowej została wyposażona w wodomierze służące do rozliczeń zużycia tej wody w lokalach, właściciel tych urządzeń powinien zapewniać okresową ich legalizację.

Widzimy więc, że funkcjonują dość konkretne zapisy ustawowe dotyczące nie tylko warunków projektowania i wykonania instalacji, ale także jej użytkowania.

Systemy dostawy ciepłej wody użytkowej

Rozwiązanie sposobu przygotowania ciepłej wody powinno wynikać ze sposobu dostawy energii cieplnej do budynku. Z uwagi na sposób dostarczenia wody ciepłej do lokalu rozróżniamy zasadniczo dwa systemy:

• system oparty na urządzeniach lokalnych do przygotowania ciepłej wody użytkowej,
• oparty na urządzeniach centralnej ciepłej wody użytkowej.

W pierwszym systemie montuje się indywidualne urządzenia do wytwarzania ciepłej wody w łazienkach, kuchniach, natryskach, w budynkach w których nie ma rozwiniętej sieci instalacji centralnej ciepłej wody użytkowej.

Rozróżniamy następujące rodzaje urządzeń do miejscowego podgrzewania wody:

• termy gazowe - ogrzewają one wodę poprzez rusztowy palnik gazowy, w obrębie którego znajduje się wężownica z przepływająca zimną wodą. Wydajność urządzenia to około 4,5 litrów na minutę. Termy są urządzeniami przepływowymi;
• piece gazowe typu Junkers - działają one w systemie przepływowym, podobnie jak termy. Są zautomatyzowane, tzn. po otwarciu zaworu czerpalnego zostaje automatycznie otwarty zawór gazowy i samoczynne zapalanie palnika. Podgrzewacze gazowe zaopatrzone są w rury spalinowe odprowadzane do komina;
• podgrzewacze przepływowe elektryczne - charakteryzują się tym, że podgrzewają zimną wodę w czasie jej przepływu w wężownicy ogrzewanej grzałkami elektrycznymi. Ich wydajność to około 8 litrów na minutę;
• podgrzewacze elektryczne pojemnościowe. Różnią się od podgrzewaczy przepływowych tym, że mają zbiornik magazynujący ciepłą wodę. Wydajność 4-5 l na minutę przy pojemności 80-100 litrów;
• podgrzać miejscowo wodę można również w trzonie kuchennym węglowym, w którym palenisko zaopatrzone jest w stalową wężownicę z przepływającą zimną wodą.

Wszystkie wyżej wymienione urządzenia montowane są w obrębie lokalu, który zaopatrywany jest w ciepłą wodę. Do mieszkania dostarczana jest woda zimna i lokalnie podlega ona obróbce cieplnej.

Zastosowanie instalacji ciepłej wody z centralnym przygotowaniem wody dla budynku lub grupy budynków należy rozpatrywać łącznie z systemem centralnego ogrzewania.

System oparty na urządzeniach centralnych ciepłej wody użytkowej wymaga rozbudowanej instalacji cieplnej i cyrkulacji doprowadzonej z jednego wspólnego punktu w budynku do każdego pomieszczenia, które ma być zaopatrzone w ciepłą wodę użytkową.

Ciepła woda użytkowa (c.w.u) może być przygotowana w kotłowni w budynku lub na osiedlu albo w węźle ciepłowniczym w budynkach zaopatrzonych w ciepłą wodę z sieci ciepłowniczych z dala czynnych.

W węźle znajdują się urządzenia zwane wymiennikami ciepła, które mają za zadanie ogrzanie przepływającej zimnej wody do odpowiedniej temperatury w celu jej dystrybucji do lokali poprzez instalację wewnętrzną w budynku. Rozróżnia się dwa rodzaje wymienników:

• wymienniki ciepła pojemnościowe typu PP. W tego typu urządzeniach czynnik grzewczy (woda, para) znajduje się w wężownicy i ogrzewa wodę zimną dostarczoną do pojemnika urządzenia;
• wymienniki typu JAD. Nazywa się je przepływowymi. Mają większą wydajność niż pojemnościowe. Zimna woda przepływając, ogrzewana jest krążąc w przestrzeni międzyrurkowej. W rurkach znajduje gorąca woda lub para. Wymienniki te mogą być ogrzewane również gazem lub energią elektryczną. Przy dużym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę łączy się je w baterie. Zaopatrują wówczas jeden wspólny zasobnik cieplej wody.

Wyposażeniem wymienników są zawsze zawory bezpieczeństwa, termometry, termostaty oraz zawory spustowe.

Ciepła woda może być przygotowywana w kotłowni w budynku lub na osiedlu. Projektuje się wówczas lokalne sieci i instalacje ciepłej wody.

Urządzenia podgrzewające ciepłą wodę użytkową w instalacjach lokalnych dzieli się na:

• urządzenia opalane paliwem stałym (węgiel),
• urządzenia opalane paliwem gazowym,
• urządzenia elektryczne.

Bez względu na rodzaj urządzenia wytworzona w kotłowni ciepła woda dostarczana jest poprzez rozbudowany system rur do poszczególnych punktów budynku.

Z uwagi na stopień skomplikowania oraz wymagania techniczne i sanitarne każda instalacja musi być odpowiednio zaprojektowana, począwszy od miejsca powstawania ciepłej wody, aż do każdego miejsca jej poboru.

Dokumentacja powinna być opracowana zgodnie z obowiązującymi przepisami, a w szczególności: prawa energetycznego, prawa budowlanego i przepisów wykonawczych do tych ustaw, w tym rozporządzenia ministra infrastruktury z 12 marca 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, normami, przepisami BHP i przeciwpożarowymi oraz wymaganiami producentów zastosowanych urządzeń i materiałów.

Do realizacji węzła cieplnego i kotłowni należy wykonać projekt technologiczny oraz projekt instalacji elektrycznej.

Ciepła woda a jakość

Wszystkie instalacje i urządzenia muszą spełniać także normy sanitarne. Przy projektowaniu i użytkowaniu pamiętać należy, że we wszelkich zasobnikach, gdzie zalega ciepła woda, rozwijają się bakterie zwane Legionella, które mogą wywoływać różne schorzenia, z zapaleniem płuc na czele.

Aby uniknąć zagrożenia, należy podgrzewać wodę w zasobniku do temperatury około 60°C kilka razy w miesiącu. W tej temperaturze bakterie giną. Podgrzanie wody do temperatury powyżej 70°C powoduje szybkie tworzenie się kamienia w rurach i na ściankach zasobnika.

Projektanci i technolodzy stale poszukują rozwiązań minimalizujących namnażanie bakterii Legionella. Komórki bakteryjne przenoszone są za pomocą kropelek o odpowiedniej temperaturze, szczególnie więc niebezpieczny dla zdrowia jest aerozol wodno-powietrzny (krople o średnicy mniejszej niż 5 µm), którego źródłem mogą być: prysznice i jacuzzi, klimatyzatory, nawilżacze, wieże chłodnicze, spryskiwacze ogrodowe i fontanny, wanny perełkowe, myjnie samochodowe, szklarnie. Występuje ok. 30 gatunków bakterii z rodzaju Legionella.

Obowiązujące rozporządzenie ministra zdrowia z 29 marca 2007 roku w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi określa wymagania dotyczące między innymi miejsca pobierania próbek ciepłej wody w celu wykrywania bakterii Legionella, minimalną częstotliwość pobierania próbek oraz procedury postępowania w zależności od wyników badania bakteriologicznego.

Od początku stycznia 2008 r. należy przeprowadzać badanie występowania bakterii Legionella w ciepłej wodzie w budynkach zamieszkania zbiorowego i zakładach opieki zdrowotnej zamkniętej.

Zmiana przepisów w tym zakresie to wymogi Unii Europejskiej, gdzie kontrole i zabezpieczenia sieci wodnych czy klimatyzacyjnych, także przed bakteriami Legionelli, to dla właścicieli lub zarządców budynków obowiązek.

Groźne dla zdrowia i życia ludzi szczepy bakterii rozwijają się szczególnie silnie w źle zaprojektowanych instalacjach obiektów użyteczności publicznej. Jest to problem ogólnoświatowy.

Zakażenie systemów instalacji wodnej bakteriami z rodzaju Legionella jest albo miejscowe, gdy dotyczy ono np. tylko fragmentu armatury, uszczelki czy główki prysznica lub obejmować może całą sieć przesyłową wody.

Często w punktach centralnych instalacji istnieją miejsca, gdzie bakterie te znalazły swoje nisze ekologiczne, w których namnażają się i skąd są wypłukiwane. W takich przypadkach liczba bakterii nie ulega zmniejszeniu nawet podczas intensywnego płukania.

Doskonałe warunki dla rozwoju tych bakterii istnieją w długich i rozgałęzionych sieciach wody ciepłej w dużych kompleksach mieszkalnych i budynkach użyteczności publicznej (np. hotele, biura, szpitale). Sztucznym rezerwuarem tych bakterii są systemy ciepłej wody i urządzenia wentylacyjne.

Bakterie te mogą kolonizować wewnętrzne części rur z ciepłą wodą, zbiorniki na ciepłą wodę, wieże chłodnicze, perlatory zaworów czerpalnych (głowice natryskowe pryszniców).

Jedyny skuteczny sposób profilaktyki to stworzenie w instalacjach wodnych kryteriów, by bakterie z rodzaju Legionella nie znajdywały sprzyjających warunków życiowych.

Można to osiągnąć poprzez:

• stosowanie systemu cyrkulacji wody ciepłej, co zapewnia jej wysoką temperaturę i uniemożliwia powstawanie zastoisk;
• dokładne wymiarowanie podgrzewacza pojemnościowego - jego zbyt duże wymiary spowodują stworzenie dobrych warunków do rozwoju Legionelli - stojąca woda o optymalnej dla nich temperaturze;
• okresowe przegrzewanie wody ciepłej do temperatury 70°C na okres co najmniej 5 minut. Zasadę tę można stosować zarówno dla całej sieci (nie należy wówczas korzystać z instalacji), jak i dla poszczególnych punktów instalacji (np. podgrzewacz wody). Przegrzana woda powinna spłynąć z instalacji przed ponownym zastosowaniem wody użytkowej;
• okresowa dezynfekcja przewodów wody ciepłej - uwaga! dawki środków używane rutynowo do dezynfekcji wody pitnej nie są wystarczające do pozbycia się Legionelli) - należy wyłączyć instalację z użytku i przepłukać ją wodą o temp. co najmniej 70°C. Po obniżeniu temperatury należy zastosować dawkę środków dezynfekujących (chlor wolny, ozon) lub naświetlanie wody promieniami UV;
• w projekcie nowych instalacji unikać tzw. martwych odgałęzień - tj. takich, w których mogą wystąpić zastoiska wody. Często takimi odcinkami są długie rury spustowe albo długie podejścia do podgrzewacza. Jeśli nie da się uniknąć takich odgałęzień, trzeba w nich okresowo przegrzewać wodę;
• stosowanie baterii uniemożliwiających lub ograniczających powstanie aerozolu;
• izolowanie rur wody ciepłej od zimnej (w tym umieszczać rury wody ciepłej nad rurami wody zimnej) -　w przeciwnym wypadku nastąpi między nimi wymiana ciepła powodująca, że temperatura wody zimnej wzrośnie do temperatur umożliwiających namnażanie bakterii.

Przyzwyczajenie wielu projektantów instalacji grzejnych i przygotowywania ciepłej wody użytkowej jest niekiedy tak silne, że podchodzą oni z rezerwą do nowatorskiej koncepcji polegającej na rezygnacji z dłuższego czasu gromadzenia ciepłej wody użytkowej. Zastępuje ją przygotowywanie ciepłej wody na bieżąco, w miarę występującego zapotrzebowania.

Zapewniają to urządzenia równie skuteczne i ekonomiczne jak w przypadku wspomnianego wyżej dotychczasowego sposobu, mające jednak tę zasadniczą przewagę, że są z reguły pewne i bezpieczne pod względem higieniczno-zdrowotnym.

Przeciwdziałanie zagrożeniom infekcyjnym spowodowanym przez bakterie Legionella wymaga przestrzegania określonych zasad postępowania zarówno w okresie projektowania i doboru urządzeń, jak również przy ich eksploatacji.

Instalacja wodociągowa ciepłej wody powinna umożliwiać przeprowadzanie ciągłej lub okresowej dezynfekcji metodą chemiczną lub fizyczną (w tym okresowe stosowanie metody dezynfekcji cieplnej), bez obniżania trwałości instalacji i zastosowanych w niej wyrobów.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!