Caldera elèctrica de doble circuit: dispositiu, anàlisi d’avantatges i desavantatges + què cal tenir en compte a l’hora de triar

Si no és possible portar gas a la casa, cal resoldre el problema de la calefacció autònoma i la calefacció per aigua mitjançant fonts d’energia alternatives. Podeu instal·lar generadors solars, llenya de calor o pellets. Tot i això, una caldera elèctrica de doble circuit pot ser la millor solució.

Al nostre article, descrivim detalladament el principi de funcionament i els tipus d'equips que processen l'energia elèctrica en energia tèrmica. A la llista es presenten directrius que han de tenir en compte els futurs propietaris de la unitat abans de comprar-la. Es donen recomanacions sobre funcionament econòmic.

El principi de funcionament del dispositiu

El disseny de la caldera de doble circuit preveu la col·locació en un dispositiu de dos elements de calefacció per escalfar aigua i un refrigerant. El sistema funciona gràcies a la conversió de corrent elèctric en energia tèrmica.

Característiques de disseny d’una caldera de doble circuit

Per escalfar l’habitació, es connecta un circuit de calefacció amb bucle tancat a la caldera, per la qual es mou el refrigerant. La segona canalització està dissenyada per subministrar aigua calenta, que s’escalfa al dipòsit d’emmagatzematge incorporat o segons el principi de cabal.

A la temporada càlida, la calefacció es pot apagar i la caldera només es pot utilitzar com a caldera.

Dos circuits d’una caldera elèctrica poden funcionar els dos independentment els uns dels altres i, alhora, escalfar una casa i escalfar aigua

El dispositiu consta dels següents elements principals:

• estoigs amb aïllament tèrmic, accessoris d'entrada i sortida;
• un intercanviador de calor per on circula el refrigerant;
• sistema de control i unitat d'automatització que permet establir els paràmetres de temperatura i apagar el dispositiu;
• aparell de calefacció;
• dipòsit d'expansió per alleujar la pressió;
• vàlvula de seguretat;
• un ventilador (automatitzat o manual) per eliminar embussos d'aire;
• bombes circulars per a aigua calenta sanitària i calefacció;
• grups de seguretat amb sensors i relés de temperatura.

El principi de funcionament de la caldera elèctrica és l’intercanvi de calor: una bomba circular bomba l’aigua al dipòsit, que s’escalfa a una temperatura determinada per un termopar i s’aboca al circuit de calefacció o al sistema d’aigua calenta domèstica.

De fet, un aparell elèctric de doble circuit, com el seu homòleg de gas, pot servir com a caldera domèstica i com a escalfador per a l’aigua.

Avantatges i desavantatges dels equips elèctrics

La calefacció elèctrica és un mètode de calefacció ecològic, ja que no contamina l’aire amb fum i sutge com una caldera de combustible sòlid, monòxid de carboni i altres “residus” nocius, com els equips de gas.

També inclou treballs calefacció elèctrica pràcticament elimina la força major d’emergència durant les fuites d’aigua: si no hi ha cap refrigerant al sistema, l’equip s’apaga automàticament.

Una caldera elèctrica té un excel·lent coeficient d’eficiència - 95-99%, però fins i tot una transferència de calor tan elevada no compensa un gran consum d’electricitat, per tant, en comparació amb una caldera de gas, l’aparell perd.

Els avantatges comuns dels equips elèctrics també inclouen:

• Fàcil instal·lació - No cal equipar una xemeneia, un sistema de ventilació forçada, subministrar una canonada de gas i elaborar un munt de permisos, com en el cas de la instal·lació d'una caldera de gas.
• Seguretat - la probabilitat de fuites o ebullicions d’una caldera elèctrica és molt reduïda, a més, el disseny del dispositiu no preveu l’ús d’una flama oberta, materials inflamables i gas explosiu.
• Mida compacta - Un moment important per a les habitacions petites. A més, el dispositiu no es pot instal·lar només en llocs especialment previstos pel projecte (com els equips de gas), sinó en qualsevol lloc convenient on sigui possible connectar-se a la xarxa elèctrica i al sistema de calefacció.
• Soroll - La caldera elèctrica funciona sense vibracions, “esgotaments” i altres sons que pequen els aparells de combustible sòlid i gas.
• Cost assequible tant el propi dispositiu com la seva instal·lació, manteniment.

Pel que fa a les mancances, una de les més significatives és el cost de l’energia consumida. Si es tracta calefacció elèctrica i dhw per a una casa gran, les quantitats seran impressionants.

Per tant, no serà superflu fer almenys un càlcul aproximat del consum abans de comprar analitzant informació sobre la zona, el consum d’aigua i la potència del dispositiu. A continuació, decidir si val la pena la “pell d’ovella”.

La instal·lació de controladors especials, dispositius d’emmagatzematge i comptadors diferenciats que operen en el mode “dia-nit” reduirà significativament els costos.

Altres contra:

• Dependència energètica - en una zona amb interrupcions constants en l'electricitat, la instal·lació d'aquest dispositiu de calefacció perd el sentit. Tanmateix, si les interrupcions són aleatòries i no són la norma, la compra d’un generador que emmagatzema energia ajudarà a resoldre el problema.
• Voltatges de línia tenen un efecte perjudicial sobre l’automatització sensible de la caldera, per la qual cosa abans d’instal·lar l’equip paga la pena comprar bons estabilitzadors d’energia.
• Sedimentació. Com que l’aigua corrent s’utilitza per a l’aigua calenta domèstica, els elements de calefacció es recobreixen gradualment amb escala, que s’ha de treure de l’equip. La solució pot ser instal·lar filtres a l’entrada d’aigua freda i al servei regular.

A més, abans d’instal·lar caldera elèctrica, val la pena esbrinar si la vostra xarxa domèstica està dissenyada per a una càrrega d’aquest tipus. Per exemple, una superfície de 200 places requerirà almenys 16-20 kW.

I això només s’utilitza per a la calefacció, excloent els altres electrodomèstics.I si en els pobles nous de cases, aquesta energia es proporciona connectant-se a una xarxa trifàsica, aleshores per a una casa rural d’estiu, normalment no s’assignen més de 10 kW.

Tipus de calderes elèctriques

Les calderes elèctriques modernes estan equipades amb calefactors amb un principi de funcionament diferent. Però, al mateix temps, només es poden utilitzar els aparells amb un disseny d’elements de calefacció per a la calefacció i el subministrament d’aigua calenta.

La connexió d’una caldera elèctrica al sistema de calefacció i el subministrament d’aigua calenta implica sovint la instal·lació d’una caldera amb un intercanviador de calor o un dipòsit per a l’acumulació d’aigua calenta

Es pot utilitzar un altre tipus d’equips per a l’aigua calenta domèstica només si hi ha una caldera de calefacció indirecta al circuit de calefacció.

Aparells elèctrics amb elements de calefacció

En els models més habituals de calderes elèctriques, els elements de calefacció estan integrats: els elements de calefacció, que estan fabricats en ceràmica o metall, tenen la forma de varetes, espirals o una vara buida corbada per un arc, dins del qual es col·loca un fil de certa resistència. Actuen com a "intermediaris", escalfant-se durant el pas del corrent elèctric i transferint calor a l'aigua.

El diagrama de circuits d’una caldera elèctrica de doble circuit. El nombre d'elements depèn de la potència del dispositiu i del seu volum intern, però els elements de calefacció addicionals no només augmenten la taxa de calefacció, sinó també el cost de l'electricitat i el manteniment.

El principal desavantatge del dispositiu és la ràpida formació d’escala en els elements de calefacció, cosa que deteriora el seu rendiment. Per exemple, quan el gruix de la escala final és només de 0,5 mm, l’eficiència del dispositiu disminueix un 10% de la nominal, i a 2 mm - d’un 35-40%!

Com a resultat, l’aparell escalfa l’aigua més lentament, de manera que el consum d’electricitat augmenta. Per tant, la caldera necessita una neteja constant i una substitució periòdica dels elements de calefacció fallits.

Per allargar la vida del calefactor, es recomana utilitzar un sistema de filtres de neteja o afegir emolients especials al refrigerant i afegir aigua destil·lada al circuit de calefacció.

A més, les calderes amb elements de calefacció requereixen un manteniment regular, perquè parlem de l’ús segur dels equips. L'element de calefacció es desgasta gradualment i es pot cremar.

Si això passa amb la despresurització del cas, una altra meitat el problema. En aquest cas, el nichrom escalfat simplement s’enfonsa pel contacte amb l’aigua i no representa un perill per als humans. Però si l’element desconnectat roman en el cas indemne i continua funcionant, s’encendrà tota la caixa metàl·lica deguda a l’aigua del conductor.

Equips de calefacció per inducció

El funcionament de la caldera d’inducció es basa en la inducció magnètica, que permet convertir l’electricitat en energia tèrmica. A l’interior de l’allotjament hi ha un circuit primari amb una bobina inductiva que, quan s’aplica tensió, crea un camp magnètic alternatiu.

Com a resultat, sorgeixen els anomenats corrents de Foucault (o corrents de remolí), que escalfen el metall, i transfereixen la seva calor al transportador que circula.

Les calderes de calefacció elèctriques provades de temps es poden instal·lar sense por fins i tot a la sala d’estar, però és millor proporcionar una habitació per a dispositius d’inducció. Malgrat les declaracions publicitàries dels fabricants, la medicina no ha confirmat la innocuïtat dels camps electromagnètics per als humans.

Avantatges de les calderes d’inducció en comparació amb els aparells de calefacció:

• El nivell d’eficiència més alt és del 98-99%.
• Àmplia zona de calefacció i, en conseqüència, una transferència de calor més ràpida.
• L'escala no es forma a l'element de calefacció.
• Completament autònom i no requereix servei.
• A més d'aigua, es pot utilitzar oli i oli com a transportador de calor.

El principal desavantatge d’aquests dispositius és l’elevat preu i la necessitat de connectar-se caldera de calefacció indirecta o dipòsit d’emmagatzematge per subministrar aigua calenta a casa.Per tant, malgrat diversos avantatges dels equips d’inducció, les calderes d’elements de calefacció de doble circuit mantenen fermament el pal de lideratge de la demanda del consumidor.

Calderes amb escalfadors d’elèctrodes

El funcionament de la caldera d’elèctrodes es basa en una alta conductivitat tèrmica prop de l’aigua. A l’interior de la caixa hi ha uns elèctrodes negatius i més que generen corrent elèctric, circulen entre ells refrigerant.

L’escalfament es produeix a causa de l’energia que s’allibera durant la divisió de molècules en ions carregats i el seu moviment cap a l’elèctrode de la polaritat corresponent. A causa d'això, l'escalfament d'aigua a la cambra de la caldera es produeix gairebé a l'instant.

Una condició necessària per a la caldera de l'elèctrode és una bona presa de terra, ja que els dispositius són dispositius potencialment perillosos i el cas es pot "trencar" amb una forta càrrega de corrent

Avantatges de les calderes d’elèctrodes en comparació amb dispositius TEN:

• Escalfa l’aigua 10 vegades més ràpid.
• Gastar un 20-30% menys d’electricitat.
• Tenen dimensions compactes fins i tot amb alta productivitat (la majoria de vegades, els models es presenten en un disseny de paret).
• No fallis amb les pujades de corrent.

Però, a causa de mancances importants, les calderes d’elèctrodes encara no s’han generalitzat. S’utilitzen principalment per a la calefacció, però és possible organitzar un segon circuit per a l’abastament d’aigua calenta sempre que el sistema estigui equipat amb una caldera de calefacció indirecta.

Aquests dispositius són molt exigents quant a la composició del líquid, que és un refrigerant. S'exclou l'aigua de l'aixeta normal, es recomana utilitzar un líquid especial amb una composició de sal equilibrada. A més, els elèctrodes es dissolen gradualment durant el funcionament i requereixen reemplaçament.

Les calderes d’electrodes són molt compactes, però no tenen una gran potència, per tant, per escalfar àrees grans, es proporcionen mòduls amb diversos dispositius connectats en sèrie.

Per a un ús segur, es recomana que la caldera d’elèctrodes estigui equipada amb un conjunt addicional d’automatització, que es ven per separat i que sovint costa més del dispositiu en si. En primer lloc, és una bomba de circulació i un controlador electrònic de temperatura que controla la temperatura de calefacció.

També cal un controlador de corrent que reguli la força actual, amb la possibilitat d’apagar l’equip per evitar que bulli aigua.

Què heu de buscar en comprar?

Quan vau saber quin tipus de dispositiu voleu comprar, és hora de pensar la seva mida i els paràmetres tècnics.

Molt sovint, a la cuina s’instal·len calderes elèctriques, però també podeu equipar una sala de mini calderes, que permet amagar comunicacions poc atractives i equips addicionals (dipòsit d’emmagatzematge, caldera de calefacció indirecta, etc.).

Selecció d'un dispositiu segons el mètode d'instal·lació

Independentment del tipus de construcció, totes les calderes de doble circuit es poden dividir en dos grans grups: paret i terra. Les dimensions i la selecció del model depenen directament de la zona que calgui, i fins i tot de la quantitat d'espai lliure per al propi dispositiu.

La caldera de paret es diferencia del sòl en dimensions reduïdes; si és necessari, es pot amagar en un armari o un armari de paret, però fins i tot un aparell no emmascarat no sembla voluminós i s’harmonitza perfectament amb altres electrodomèstics.

Els accessoris estan dissenyats per escalfar àrees relativament petites - fins a 100 m2, de manera que sovint s’instal·len en apartaments o cases rurals. Es munten entre brackets especials a qualsevol superfície vertical que suporti aquesta càrrega.

Les calderes muntades al sòl són dispositius força voluminosos, però poden proporcionar una casa de fins a 200 m2 amb calor i un subministrament d’aigua ininterromput, i els dipòsits d’emmagatzematge es poden integrar en el propi dispositiu (que augmenta notablement les seves dimensions) o es poden muntar per separat.

Si la caseta té un quadrat superior a 200 m²pot equipar una sala de calderes amb diverses calderes elèctriques o utilitzar fonts addicionals de calefacció - equipament de combustible sòlid o plaques solars.

Càlcul de la potència necessària

La forma més fàcil és dividir la zona escalfada per 10. Es creu que quan s’escalfa 10 m² Es gastarà 1 kW, però la xifra resultant serà molt condicionada, perquè aquest càlcul té sentit només per a habitacions amb una alçada no superior a 3 metres.

A més, el cost de la calor depèn en gran mesura de la presència d’aïllament, de la qualitat de les finestres i de les seves mides, de les característiques climàtiques de la zona i dels materials emprats en la construcció de la casa.

Si la casa té sostres alts, primer heu de determinar el volum de l’habitació (multipliqueu la superfície per l’alçada). A continuació, calculeu la potència necessària en funció del càlcul que 1 watt necessitarà 35 watts.

A l'hora de comprar, considereu models amb una potència del 15-20% superior als indicadors calculats. És millor ajustar la caldera a un mode més feble que congelar-se al fred a l'hivern amb equips que funcionin al límit.

Al resultat cal afegir un "marge":

• 10%: amb una gran superfície de vidres (finestres panoràmiques, porxo, etc.).
• 15% - en absència d’aïllament de la casa.
• 10-15% - per a zones amb hiverns freds.
• 20% - sobre la càrrega addicional durant l’operació d’aigua calenta en mode de calefacció instantània.

Per calcular la potència necessària per a calderes amb emmagatzematge integrat, cal centrar-se en les dades especificades pel fabricant a la documentació tècnica.

El mètode de la seva potència depèn dels paràmetres tècnics de la caldera. Es poden connectar dispositius de fins a 10 kW a una xarxa convencional de 220 V, i es poden connectar calderes més potents a una xarxa trifàsica (a més, això pot requerir permís de les xarxes d’energia locals si una línia de 380V no està connectada a la casa).

Altres matisos importants

Segons el principi de l'escalfament d'aigua, les calderes elèctriques de doble circuit es poden dividir en fluxos i emmagatzematge. Els primers són una bona opció per a una casa petita i família, podrà mantenir amb calma 1-2 sortides d’aigua a més de la calefacció. Però malgrat la compactitat i la comoditat en funcionament, el dispositiu “2 en 1” té un inconvenient important: una gran càrrega a la xarxa elèctrica.

I aquí unitat d’emmagatzematge Ocupa molt més espai a causa del dipòsit addicional en què s’emmagatzema un estoc d’aigua calenta. L’avantatge d’aquest tipus d’equips és que pot subministrar grans quantitats d’aigua i pot estalviar fins a un 10% en electricitat, ja que no gasta energia en calefacció constant, sinó que només manté la seva temperatura.

Gràcies a la carcassa aïllant, la pèrdua de calor de l’aigua al dipòsit per hora no serà superior a 0,5 graus. El passaport tècnic del dispositiu destinat a la connexió amb el sistema d'abastament d'aigua calenta ha d'indicar la seva velocitat: temperatura mínima i màxima, volum d'aigua i temps necessari per escalfar-la.

Les calderes elèctriques modernes permeten controlar l’aparell i controlar la temperatura de calefacció a l’habitació mitjançant telèfons intel·ligents o el sistema “smart home”.

A més, la caldera pot estar equipada amb:

• Unitat d'automatització per control remot des d'un comandament a distància o a través d'una xarxa.
• Protecció contra la congelació, que permetrà mantenir la temperatura mínima en el sistema, important per a cases de camp i cases rurals on no hi hagi residents permanents.
• Els sensors que rastregen els canvis meteorològics s’encenen quan apareix la temperatura i l’apaguen durant el sol.
• Equip que redueix la temperatura de l’aigua a la qual connectar-se sistema de calefacció per terra.
• Sensors amb capacitat de programar el microclima a tota la sala o a les habitacions individuals, al seu criteri.

Per descomptat, "bonificacions" del fabricant augmenten el cost del dispositiu, però amb la seva ajuda és molt més convenient fer funcionar la caldera.

Maneres de guardar durant l’operació

Per reduir el cost de l’electricitat quan s’utilitza una caldera elèctrica com a aparell de calefacció i escalfador d’aigua, cal reduir la pèrdua de calor total a casa.

Primer de tot, convé substituir els marcs de fusta antics per finestres modernes amb 2-3 cambres d'aire i tenir cura de l'aïllament de la paret (preferiblement extern) amb poliestirè, llana mineral o altres materials amb baixa conductivitat tèrmica

Altres opcions d'estalvi:

1. Una connexió addicional o dispositius separats que funcionen amb energia alternativa (plaques solars, generadors eòlics, llar de foc de llenya) reduiran significativament el consum d’electricitat.
2. Un comptador multitarre us permetrà pagar menys per la calefacció nocturna i, durant el "hora punta" del matí i la nit, es pot apagar l'aparell (el més car és l'electricitat que es consumeix entre les 8.00 i les 11.00 i les 20.00 fins les 22.00). I si complementeu el sistema amb un acumulador de calor extern, podeu acumular energia “barata” nocturna per gastar-lo durant el dia.
3. Un recuperador del sistema de ventilació ajudarà a mantenir l’aire escalfat a la casa.
4. Un programador setmanal recollirà dades sobre el funcionament del sistema durant un període de temps determinat per tal d’escollir el mode de funcionament més còmode i econòmic amb un consum d’energia mínim.
5. Els termòstats ambientals vigilen els canvis en el microclima de la casa i transmetran dades a un sensor integrat a la caldera, que s’apagarà / encendrà la calefacció, protegint-lo del sobreescalfament d’aire i la pèrdua excessiva de calor.

Amb l’organització adequada de la caldera elèctrica, podeu reduir fins a un 40% el consum d’energia i els costos associats.

Presenta opcions d’estalvi d’energia per escalfar propietats suburbanes article següent, analitzant en detall aquesta pregunta tan interessant.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Us recomanem que us familiaritzeu amb una selecció de ressenyes i consells pràctics sobre l’ús de calderes elèctriques de diversos dissenys per a la calefacció i l’abastament d’aigua calenta a casa.

Els matisos de la calefacció elèctrica - calderes i altres dispositius de calefacció elèctrics, càlcul de la potència dels equips i costos per a la temporada de calefacció:

Tot i que les calderes elèctriques de doble circuit semblen força còmodes d’utilitzar, abans d’anar a comprar, calculeu el cost de l’electricitat per a la temporada de fred o consulteu un enginyer de calefacció.

Potser t’assessoraran sobre un sistema més econòmic amb una caldera d’un sol circuit amb una caldera de calefacció indirecta o un disseny de calefacció combinada, on la “glutitud” de l’aparell elèctric es compensarà amb fonts d’energia addicionals.

Escriviu els comentaris al bloc següent. Explica’ns què s’ha convertit en un argument decisiu per triar un model de caldera de doble circuit. Compartiu informació útil que serà útil per als visitants del lloc, feu preguntes.