Elektrické spotřebiče v domácnosti

Elektrické ohřívače vody

Elektrické ohřívače vody jsou samozřejmou součástí plně elektrizované domácnosti. Elektrický ohřívač lze využít k přípravě teplé užitkové vody mimo topnou sezónu i v domácnostech připojených na centrální vytápění. V domácnostech vybavených běžnými domácími spotřebiči, elektrickým sporákem a ohřívačem vody dosahuje roční spotřeba elektřiny až 5 000 kWh. Z toho činí spotřeba elektřiny na přípravu teplé užitkové vody 1 200 kWh, což představuje 24 % z celkové potřeby elektřiny za rok. Elektrický ohřev vody je hospodárný, neboť příprava teplé vody se provádí v místě jejího odběru. Jsou tak eliminovány ztráty tepla dlouhými rozvody z centrálního zdroje a ztráty při cirkulaci teplé vody v potrubí.

Spotřeba teplé vody při činnostech v domácnosti

Výrazně nižší spotřeby vody dosáhneme při osazení pákových vodovodních a sprchových hlavic. Při návrhu elektrického ohřevu je nezbytné minimalizovat délky potrubí teplé vody od ohřívače k výtokům. Současně je nutno toto potrubí tepelně izolovat. Teplá voda v potrubí rychle chladne a pak je nutno studenou vodu odtáčet, než začne téci teplá voda. Odtočená voda je ztrátou, neboť se musela v ohřívači ohřát. Takto lze ztratit až 20 % obsahu zásobníku teplé vody. Podle konstrukce a provozního režimu se ohřívače dělí na dvě skupiny - akumulační a přímotopné.

Akumulační ohřívače

Tyto ohřívače jsou provozovány v době nízkého zatížení elektrizační soustavy, kdy platí pásmo nízkého tarifu. Po zbývající denní dobu, kdy platí pásmo vysokého tarifu jsou akumulační ohřívače odpojeny (blokovány). Platnost nízkého tarifu je 8 hodin denně, obvykle v souvislém časovém pásmu. Obsah vody v akumulačním ohřívači se stanovuje podle počtu členů domácnosti. Elektrický příkon ohřívačů se u jednotlivých výrobců liší. Ohřívače o akumulačním objemu 80 litrů mají příkon ve výši 1 000 W, ohřívače o objemu akumulátoru 200 litrů mají příkon 2 400 W.

V současné době nabízejí výrobci a prodejci akumulační ohřívače s vyšším příkonem (4000 W nebo více), ve kterých se obsah vody ohřeje za 4 hodiny nebo i za kratší dobu. U těchto ohřívačů je možný rychlý dohřev vody při mimořádně zvýšené potřebě teplé vody.

Při nákupu nového akumulačního ohřívače vody je vhodné vybírat typ nejen podle ceny, ale také podle energetické náročnosti.

Doporučená velikost akumulačního ohřívače vody v domácnosti

Při nákupu nového akumulačního ohřívače vody je vhodné vybírat typ nejen podle ceny, ale také podle energetické náročnosti. Přitom nám může pomoci energetický štítek, který vyjadřuje energetickou náročnost elektrického spotřebiče. U ohřívačů teplé vody je nejdůležitějším energetickým parametrem měrná tepelná ztráta za 24 hodin. Energetický štítek rozděluje spotřebiče do sedmi kategorií. Od nejnižší spotřeby a tedy nejúspornějšího spotřebiče označovaného písmenem A a sytě zelenou barvou, po nejméně úsporné a s nejvyšší spotřebou označované písmenem G a rudou barvou. U ohřívačů mají spotřebiče kategorie A měrné ztráty nejvýše 5 Wh/litr za 24 hodin, ohřívače kategorie G mají měrné ztráty více než trojnásobné, tedy vyšší než 15 Wh/litr za 24 hodin. Při provozu elektrických ohřívačů se doporučuje teplota vody 65 °C, protože při této teplotě je provoz ohřívače optimální jak z hlediska tepelných ztrát, tak i z hlediska tvorby vodního kamene na topném tělese.

Elektrické ohřívače průtokové Tyto ohřívače připravují teplou vodu přímo při jejím průtoku topným tělesem. Pro rychlé ohřátí vody na požadovanou teplotu je potřeba vyšší elektrický příkon. Malé průtokové ohřívače jsou určeny pro jeden výtok a jsou připraveny na umyvadlovou baterii nebo sprchovou baterii. Příkony těchto ohřívačů se pohybují v rozmezí 3 - 7 kW. Konstrukčně jsou tyto ohřívače provedeny se dvěma nebo třemi topnými tělesy ve dvoufázovém nebo třífázovém provedení. Pro centrální nebo skupinové zásobování blízkých odběrných míst v bytě nebo rodinném domku jsou určeny průtokové ohřívače s výkony 12 - 24 kW. Vztah pro množství ohřáté vody Q v závislosti na elektrickém příkonu P [kW] průtokového ohřívače: Q = P/2 [litrů/min] - s výstupní teplotou 37 °C (pro sprchování) Q = P/3 [litrů/min] - s výstupní teplotou 50 °C (pro mytí nádobí) V uvedených vztazích se předpokládá teplota vstupní vody 12 °C. Elektrické zásobníkové ohřívače vody Tyto ohřívače jsou vhodné k úspornému ohřevu vody v kuchyních nebo v koupelnách pro jedno odběrné místo. Beztlakové zásobníky o objemu 5 - 10 litrů se montují nad nebo pod odběrné místo. Elektrický příkon je u většiny typů 2 000 W. Objem vody se v desetilitrovém zásobníku ohřeje na teplotu 55 °C za 15 minut. Ohřev vody na teplotu 85 °C trvá 25 minut. Pro zásobování více odběrných míst slouží tlakové zásobníky o objemu vody 5 - 10 litrů. Jejich elektrický příkon je opět většinou 2 kW.

CHLADÍME A MRAZÍME

Z historie

Zaměstnání ledařů už zná jen málokdo. Vysekávat v rybnících a řekách v době zimních mrazů ledové kvádry, skladovat je a používat po zbytek roku k chlazení, to byla činnost známá ve starém Římě i u Inků v Peru. Princip umělého ochlazování objevil a první aplikaci v praxi provedl australský tiskař James Harrison. Své poznatky aplikoval v roce 1851, kdy sestrojil chladící okruh využívající jako médium éter. Za autora první domácí lednice je považován Němec Karl von Linde. V roce 1879 modifikoval své dřívější průmyslové chladící zařízení, kde byl chladícím médiem čpavek a k pohonu kompresoru sloužil malý parní stroj. Švédové Balzer von Platen a Carl Munters uvedli na trh první elektrickou lednici v roce 1923. Jako první použili k pohonu kompresoru malý elektromotor. Teprve elektřina a elektrické pohony tedy umožnily současný rozvoj chlazení a doplňme i zmrazování v tom rozsahu, jaký dnes známe. Umělé, průmyslové chlazení se uplatňuje nejen v potravinářství. Bez něj bychom nehráli prakticky po celý rok lední hokej, neměli bychom klimatizované budovy, kde i při největších vedrech panuje příjemné prostředí.

Vybíráme chladničku a mrazničku

V současné době nabízí domácí trh řadu chladniček a mrazniček, které splní většinu požadavků spotřebitelů. Z hlediska konstrukčního je můžeme rozdělit do dvou základních skupin:

• Kompresorové, kde základním principem je kompresor poháněný elektromotorem, který zabezpečuje cirkulaci chladícího média mezi výparníkem uvnitř chladničky, kde médium odebírá teplo z chladícího prostoru a chladičem na zadní straně skříně je předáváno do okolí místnosti.
• Absorpční, které nepoužívají při chlazení pohyblivé části, ale trvale zahřívané těleso, které zabezpečuje přirozenou cirkulaci chladícího média mezi výparníkem a chladičem. Tyto chladničky jsou však vhodné pouze pro menší chladící výkony a často jsou součástí výbavy např. hotelových pokojů nebo obytných přívěsů.

Další dělení zařízení používaných v domácnosti je podle dosažitelné vnitřní teploty. Podle toho dělíme chladící zařízení na:

• Chladničky, kde se v prostoru určeném pro uložení potravin udržuje teplota mírně nad bodem mrazu.
• Mrazničky, kde je teplota udržována hluboko pod bodem mrazu. Podle nejnižší dosažitelné teploty jsou pak mrazničky označeny jednou až třemi (čtyřmi) hvězdičkami, (- 6, - 12, - 18, - 24 °C)
• Kombinované zařízení, kde v jedné společné skříni jsou dva i tři objemově oddělené prostory - chladničky a mrazničky a nejnověji i prostor se "sklepní" atmosférou.

Velká většina dnešních moderních (kompresorových) chladících zařízení má automatickou regulaci provozu. Znamená to, že po dosažení nastavené požadované teploty v chladícím nebo mrazícím prostoru se kompresor zastaví a zahájí svou činnost, jen pokud teplota v tomto prostoru stoupne nad nastavenou mez. K tomu slouží termostat, který monitoruje teplotu a dává impuls pro spuštění kompresoru.

Při výběru chladniček a mrazniček jsou důležitá tato kritéria:

• Podle potřeby domácnosti volíme buď samostatná oddělená zařízení, nebo sestavu kombinující v jedné skříni obě zařízení.
• Volíme vhodné rozměry a vnitřní objem tak, aby chladnička (mraznička) mohla s dostatečnou rezervou plnit účel, k němuž ji používáme.
• Zjistíme, jaká je průměrná denní spotřeba elektřiny při provozu. Ta bývá pro největší kombinované modely s obsahem cca 200 l u mrazničky a 400 l u chladničky asi 2,5 kWh/ 24 hod.
• Naproti tomu nejmenší modely kompresorových chladniček mají denní spotřebu jen asi 0,8 kWh a automatické odmrazování.
• Důležité je zajímat se o to, kolik elektřiny chladnička ke svému provozu v domácnosti vyžaduje. Pokud vyjdeme ze statistik, je průměrná roční spotřeba domácnosti (bez topení) asi do 3 500 kWh/rok. Uvažujeme-li, že za jeden den spotřebuje kombinovaná chladnička s mrazničkou ve třídě "B" asi 1,1 kWh, je to za rok asi 400 kWh. Můžeme tedy počítat s tím, že pro chlazení a mrazení použijeme asi 11,5 % nákladů za elektřinu.
• Pro nejúspornější provoz a tedy nejnižší spotřebu elektřiny volíme chladničky a mrazničky energetické třídy A nebo B.

Provozujeme chladničku a mrazničku

Až na výjimky nepotřebují dnešní chladničky a mrazničky při své činnosti trvalou kontrolu. Jsou konstruovány tak, že prostřednictvím svých řídících, kontrolních a jistících prvků jsou schopny trvalého bezporuchového provozu. Nesmíme ani zapomínat na skutečnost, že jsou to elektrická zařízení a jejich připojení na síť musí odpovídat podmínkám určeným výrobcem. Jejich provozu bychom měli věnovat pozornost zejména proto, aby zařízení pracovala v optimálním režimu s minimální spotřebou elektrické energie. Většina výrobců udává u svých zařízení i zásady správného ukládání, chlazení a mrazení potravin. My se však na používání mrazniček a chladniček podívejme z energetického hlediska. Vyjmenujme si některé zásady, které vedou k jejich hospodárnému využívání.

1. Otvírejte jejich dveře jen krátce a v průběhu provozu co nejméně. Každé otevření zbytečně zvyšuje teplotu ve vnitřním prostoru. Termostat dává častěji signál k zapnutí kompresoru a roste spotřeba elektřiny.
2. Termostatem nastavujte vnitřní teplotu podle obsahu chladničky a okolní teploty. Oba tyto parametry mají opět vliv na nastavenou vnitřní teplotu a z toho vyplývající četnost spínání kompresoru. Pamatujte si! Snížení teploty v chladničce či mrazničce o 2 °C, znamená zvýšení spotřeby elektrické energie asi o 15 %.
3. Nedávejte do vnitřního prostoru teplé potraviny. Mezi potravinami ponechávejte místo na cirkulaci vzduchu.
4. Nechávejte dostatečný prostor okolo zadní části zařízení, kde je umístěn chladič. Jeho velikost je vždy uvedena v návodu k použití. Alespoň jednou ročně proveďte jeho očištění.
5. Pokud chladnička nebo mraznička nemá automatické odstraňování vnitřní námrazy provádějte pravidelné cyklické odmrazování podle návodu výrobce. Na rychlý vznik námrazy má přímý vliv nejen skladba uložených potravin, ale i stav těsnění dveří. Pamatujte si! Námraza na výparníku o výšce pouhé 3 milimetry může znamenat zvýšení spotřeby až o 75 %.
6. Veškeré zásahy uvnitř přístroje přenechejte odborníkům. Při odmrazování a čištění zařízení vypněte a odpojte i zásuvku ze sítě.
7. Sledujte u všech domácích spotřebičů, zda výrobce uvádí energetickou účinnost svého výrobku (štítkování).