Piec akumulacyjny - działanie, cena. Piec dynamiczny a statyczny

Piec akumulacyjnyPiec akumulacyjny to układ grzałek i akumulatorów ciepła, wyposażony dodatkowo w zaawansowane układy sterowania. W swej podstawowej, statycznej konfiguracji piec ten nie posiada elementów ruchomych. W przeciwieństwie do niej piece dynamiczne posiadają elementy ruchome, których zadaniem jest wymuszenie obiegu ciepła w układzie.

Podstawy, czyli zasada działania

Zasada działania pieca akumulacyjnego jest bardzo prosta. Pobierając energię z sieci, układ pieca nagrzewa się do bardzo wysokich temperatur, ogrzewając jednocześnie bloki akumulacyjne znajdujące się w jego strukturze. Co ważne, układa się je dopiero po zamontowaniu (zawieszeniu) pieca, dzięki czemu masa konstrukcji jest relatywnie niska i - co ważne - minimalizuje się ryzyko powstania szczelin powietrznych pomiędzy poszczególnymi elementami akumulacyjnymi.

W momencie gdy piec a w zasadzie jego wkład osiąga odpowiednią temperaturę (pojemność cieplną), pobór prądu jest najczęściej odcinany. W zależności od specyfikacji układu, może on jednak działać w trybie podtrzymania, analizując dane z termistorów umiejscowionych w różnych punktach jego struktury. Dalsze działanie pieca jest uzależnione od jego konstrukcji i rodzaju.

Budowa i funkcjonowanie pieców akumulacyjnych

Rolą pieca akumulacyjnego jest magazynowanie ciepła i jego oddawanie w późniejszym czasie. Pod względem technicznym, wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje pieców:

  1. Piece statyczne - posiadają przewodzącą ciepło obudowę, poprzez którą jest ono oddawane zarówno w momencie poboru prądu, jak i po jego odłączeniu od sieci. Ich struktura jest stosunkowo prosta i składa się z wbudowanych grzałek, otoczonych blokami akumulacyjnymi. W starszych typach pieców podstawą był szamot. Dziś stosuje się bardziej zaawansowane rozwiązania, np. w postaci magnezytu.
  2. Piece dynamiczne - różnią się od swych statycznych odpowiedników posiadaniem elementów ruchomych (wentylatorów), których zadaniem jest wymuszanie obiegu powietrza poprzez zamontowane z dołu dysze. Umiejscowienie dysz nie jest przypadkowe, gdyż w ten sposób redukuje się wpływ konwekcji na straty cieplne wewnątrz bloku. Kanał powietrzny pieca dynamicznego ma kształt odwróconej litery U, co samo w sobie zaburza proces konwekcji. Oprócz niego, układy te posiadają specjalną, termoizolacyjną obudowę.

Sterowanie piecem

Niezależnie od swej konfiguracji, piec akumulacyjny wymaga zastosowania określonych podzespołów sterowniczych, których przykłady i działanie opisane są poniżej.

1. W piecach statycznych układy sterowania są relatywnie proste. Opierają się one na programatorze czasowym, którego zadaniem jest odcięcie, bądź włączenie zasilania o określonej godzinie, co ma związek z obowiązującymi taryfami zasilania. Brak elementów ruchomych w zasadzie wyklucza konieczność stosowania bardziej zaawansowanych rozwiązań.

2. W piecach dynamicznych komponent sterowania jest znacznie bardziej rozbudowany. Może on pełnić następujące funkcje:

  • Wskazywania stopnia naładowania pieca (również w fazie jego rozładowywania).
  • Automatycznego sterowania pracą z uwzględnieniem danych dotyczących ustawionej temperatury.
  • Ręcznego sterowania, bez uwzględnienia danych dotyczących temperatury, z możliwością ręcznej edycji np. prędkości obrotowej wirników.
  • Zmiany parametrów grzewczych w określonych godzinach pracy.
  • Czujnika regulacji bezprzewodowej.
  • Programatora czasowego określającego godziny pobierania energii.

W praktyce to nie wszystko. Oprócz w/w funkcji komponent sterowy posiada szereg ustawień, regulujących bieżące parametry pracy pieca:

  • Ustawienie temperatury grzewczej.
  • Ustawienie prędkości wirników.
  • Ustawienie histerezy (wahań temperatury definiujących bezwładność elementów wykonawczych).
  • Ustawienie wartości różnych temperatur, w tym dziennej i nocnej a także godzin ich "obowiązywania".
  • Ustawienie maksymalnego stopnia naładowania itd.

Jak działa taki sterownik? W swej najprostszej wersji opiera się on na dwóch termistorach, które podłączone są do prostego układu logicznego, porównującego wartość spadków napięć pomiędzy ich zaciskami. Zmiany te wymuszają albo uruchomienie wentylatorów, albo też ich zatrzymanie.

Czy to się opłaca? Cena

Piec akumulacyjny to inwestycja dość kosztowna. W swej najprostszej konfiguracji kosztuje on około 1000 złotych. Tyle trzeba zapłacić za układ statyczny o mocy prawie 2 kW. Piec dynamiczny o analogicznej mocy kosztuje już prawie dwa razy więcej, bo 1600 złotych. Jeśli kwotę tą podzielimy pomiędzy kilowaty, to za 100 W mocy pieca dynamicznego trzeba będzie zapłacić 100 złotych a za 100 W mocy pieca statycznego około 60 zł.

Przy zakupie urządzeń większej mocy koszt w przeliczeniu na 100 W mocy spada, ale wciąż jest prawie 2-krotnie wyższy w przypadku pieców dynamicznych. Za urządzenie w konfiguracji statycznej o mocy 3.4 kW trzeba będzie zapłacić około 1500 złotych. Z kolei piec dynamiczny o tej samej mocy kosztuje aż 2200 złotych.

Opłacalność zakupu pieca akumulacyjnego nie zależy wyłącznie od jego rodzaju, ale też od zużycia mocy. Producenci zalecają, by na każdy metr sześcienny kubatury budynku przeznaczyć około 70 W. Wartość ta jest jednak uśredniona i w dużej mierze zależy od izolacji termicznej budynku, struktury pomieszczeń, rodzaju ich wykończenia itd. Niezbędne jest też korzystanie z taryfy G12 lub G12w, w ramach których tańsza energia jest dostępna w godzinach 22 - 6 i 13 - 15. To właśnie wtedy piec powinien pobierać energię z sieci.

Zastosowanie pieca akumulacyjnego

Opłacalność zastosowania pieca akumulacyjnego jest uzależniona od szeregu czynników, takich jak:

  • kubatura ogrzewanych pomieszczeń,
  • indywidualny komfort termiczny,
  • izolacja termiczna budynku (bądź jej brak),
  • liczba ogrzewanych pomieszczeń,
  • obecność alternatywnych źródeł ciepła (np. grzejniki).

Z tego powodu zastosowanie pieców kumulacyjnych najczęściej ogranicza się do domów jednorodzinnych i małych mieszkań. Stare typy pieców o dużej bezwładności cieplnej stosuje się np. w pomieszczeniach socjalnych na terenie zakładów przemysłowych. Z oczywistych względów są to jednak proste konstrukcje szamotowe.

Uwagi - montaż pieca akumulacyjnego

Inwestor decydujący się na zakup i montaż pieca akumulacyjnego, powinien uwzględnić kilka istotnych faktów, wynikających z jego specyfikacji technicznej.

  • 1. Masa - piec o małej mocy (około 1kW) waży wraz z wkładem około 50 - 60 kg. W przypadku pieców o bardzo dużej mocy, masa ta wzrasta nawet do około 300 - 400 kg.
  • 2. Sposób montażu - o ile mały piec (zwykle poniżej 1 kW) można zawiesić na ścianie o tyle piece standardowe montuje się już bezpośrednio na podłożu. Decydując się na wybór sprzętu najwyższej mocy, warto przeanalizować wytrzymałość stropu.
  • 3. Piece o dużej mocy (więcej niż 2 kW) i rozładunku dynamicznym, z reguły wymagają zasilania trójfazowego 400V.

Reasumując, zakup pieca akumulacyjnego jest uzasadniony ekonomicznie wyłącznie w przypadku spełnienia określonych warunków miejscowych a zwłaszcza odpowiedniego poziomu izolacji budynku i korzystania z taryfy dwustrefowej.

Ocena: 5.0

Komentarze