Caldaia elettrica a doppio circuito: dispositivo, analisi di vantaggi e svantaggi + cosa considerare quando si sceglie

Se non è possibile trasportare gas in casa, è necessario risolvere il problema con il riscaldamento autonomo e il riscaldamento dell'acqua utilizzando fonti di energia alternative. È possibile installare generatori solari, riscaldare legna o pellet. Tuttavia, una caldaia elettrica a doppio circuito può essere la soluzione migliore.

Nel nostro articolo, descriviamo in dettaglio il principio di funzionamento e i tipi di apparecchiature che trasformano l'energia elettrica in energia termica. Sono elencate le linee guida che dovrebbero essere prese in considerazione dai futuri proprietari dell'unità prima di acquistarla. Vengono fornite raccomandazioni sul funzionamento economico.

Il principio di funzionamento del dispositivo

Il design della caldaia a doppio circuito prevede il posizionamento in un dispositivo di due elementi riscaldanti per il riscaldamento dell'acqua e un refrigerante. Il sistema funziona grazie alla conversione della corrente elettrica in energia termica.

Caratteristiche di progettazione di una caldaia a doppio circuito

Per riscaldare l'ambiente, un circuito di riscaldamento a circuito chiuso è collegato alla caldaia, lungo il quale si muove il liquido di raffreddamento. La seconda tubazione è progettata per fornire acqua calda, che viene riscaldata nel serbatoio di accumulo incorporato o secondo il principio del flusso.

Nella stagione calda, il riscaldamento può essere spento e la caldaia può essere utilizzata solo come caldaia.

Due circuiti di una caldaia elettrica possono funzionare sia indipendentemente l'uno dall'altro, sia allo stesso tempo, riscaldando una casa e riscaldando l'acqua

Il dispositivo è costituito dai seguenti elementi principali:

• custodie con isolamento termico, raccordi di ingresso e uscita;
• uno scambiatore di calore attraverso il quale circola il liquido di raffreddamento;
• sistema di controllo e unità di automazione che consente di impostare i parametri di temperatura e spegnere / accendere il dispositivo;
• dispositivo di riscaldamento;
• vaso di espansione per la riduzione della pressione;
• valvola di sicurezza;
• una presa d'aria (automatica o manuale) per rimuovere gli inceppamenti dell'aria;
• pompe circolari per acqua calda sanitaria e riscaldamento;
• gruppi di sicurezza con sensori di temperatura e relè.

Il principio di funzionamento della caldaia elettrica è lo scambio di calore: una pompa circolare pompa l'acqua nel serbatoio, che viene riscaldata a una certa temperatura da una termocoppia e scaricata nel circuito di riscaldamento o nel sistema di acqua calda sanitaria.

In effetti, un apparecchio elettrico a doppio circuito, come la sua controparte del gas, può fungere sia da caldaia per la casa che da scaldabagno per l'acqua.

Vantaggi e svantaggi delle apparecchiature elettriche

Il riscaldamento elettrico è un metodo di riscaldamento ecologico, perché non inquina l'aria con fumo e fuliggine come una caldaia a combustibile solido, monossido di carbonio e altri "rifiuti" dannosi, come le apparecchiature a gas.

Funziona anche con funzionalità riscaldamento elettrico elimina virtualmente la forza maggiore in caso di perdite d'acqua - se non c'è refrigerante nel sistema, l'apparecchiatura si spegne automaticamente.

Una caldaia elettrica ha un eccellente coefficiente di efficienza - 95-99%, ma anche un trasferimento di calore così elevato non compensa il grande consumo di elettricità, quindi, rispetto a una caldaia a gas, l'apparecchio perde

Inoltre, i vantaggi comuni delle apparecchiature elettriche includono:

• Installazione facile - non è necessario dotare un camino, un sistema di ventilazione forzata, fornire un gasdotto e redigere un gruppo di autorizzazioni, come quando si installa una caldaia a gas.
• sicurezza - la probabilità di perdite o di ebollizione di una caldaia elettrica è molto ridotta, inoltre il design del dispositivo non prevede l'uso di una fiamma libera, materiali infiammabili e gas esplosivo.
• Dimensioni compatte - Un momento importante per le piccole stanze. Inoltre, il dispositivo può essere installato non solo in luoghi appositamente previsti dal progetto (come apparecchiature a gas), ma in qualsiasi luogo conveniente dove sia possibile collegarsi alla rete e al sistema di riscaldamento.
• tranquillo - La caldaia elettrica funziona senza vibrazioni, "scarichi" e altri suoni che peccano gli apparecchi a combustibile solido e a gas.
• Costo accessibile sia il dispositivo stesso che la sua installazione, manutenzione.

Per quanto riguarda le carenze, uno dei più significativi è il costo dell'energia consumata. Se si tratta di riscaldamento elettrico e per un grande cottage, gli importi saranno impressionanti.

Pertanto, non sarà superfluo effettuare almeno un calcolo approssimativo del consumo prima dell'acquisto analizzando le informazioni sull'area, il consumo di acqua e la potenza del dispositivo. E poi decidere se la "pelle di pecora" vale il costo.

L'installazione di speciali controller, dispositivi di memorizzazione e misuratori differenziati che funzionano in modalità "giorno-notte" ridurrà significativamente i costi.

Altri contro:

• Dipendenza energetica - in un'area con interruzioni di corrente costanti, l'installazione di tale dispositivo di riscaldamento perde significato. Tuttavia, se le interruzioni sono casuali e non sono la norma, l'acquisto di un generatore che immagazzina energia aiuterà a risolvere il problema.
• Sbalzi di tensione di linea hanno un effetto dannoso sulla delicata automazione della caldaia, quindi prima di installare l'apparecchiatura vale la pena acquistare buoni stabilizzatori di energia.
• Sedimentazione. Poiché l'acqua corrente viene utilizzata per l'acqua calda sanitaria, gli elementi riscaldanti vengono gradualmente coperti con una scala, che deve essere rimossa dall'apparecchiatura. La soluzione potrebbe essere quella di installare filtri all'ingresso di acqua fredda e un servizio regolare.

Inoltre, prima di installare caldaia elettrica, vale la pena scoprire se la tua rete domestica è progettata per un tale carico. Ad esempio, un'area di 200 quadrati richiederà almeno 16-20 kW.

E questo è solo per il riscaldamento, esclusi altri apparecchi elettrici.E se nei nuovi villaggi cottage tale energia viene fornita collegandosi a una rete trifase, quindi per un cottage estivo, di solito non vengono assegnati più di 10 kW.

Tipi di caldaie elettriche

Le caldaie elettriche moderne sono dotate di riscaldatori con un diverso principio di funzionamento. Allo stesso tempo, solo gli apparecchi con un design dell'elemento riscaldante possono essere utilizzati per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda.

Il collegamento di una caldaia elettrica all'impianto di riscaldamento e alla fornitura di acqua calda comporta spesso l'installazione di una caldaia con uno scambiatore di calore o un serbatoio per l'accumulo di acqua calda

Altri tipi di apparecchiature possono essere utilizzati per l'acqua calda sanitaria solo se al circuito di riscaldamento è collegata una caldaia a riscaldamento indiretto.

Apparecchi elettrici con elementi riscaldanti

Nei modelli più comuni di caldaie elettriche, gli elementi riscaldanti sono incorporati: gli elementi riscaldanti, che sono fatti di ceramica o metallo, hanno la forma di barre, spirali o aste cave piegate da un arco, all'interno del quale è posizionato un filo di una certa resistenza. Agiscono come "intermediari", riscaldandosi durante il passaggio della corrente elettrica e trasferendo il calore all'acqua.

Lo schema elettrico di una caldaia elettrica a doppio circuito. Il numero di elementi dipende dalla potenza del dispositivo e dal suo volume interno, ma gli elementi riscaldanti aggiuntivi non solo aumentano la velocità di riscaldamento, ma anche il costo dell'elettricità e della manutenzione

Il principale svantaggio del dispositivo è la rapida formazione di scala sugli elementi riscaldanti, che ne compromette le prestazioni. Ad esempio, quando lo spessore del calcare è di soli 0,5 mm, l'efficienza del dispositivo diminuisce del 10% del valore nominale e a 2 mm - del 35-40%!

Di conseguenza, il dispositivo riscalda l'acqua più lentamente, quindi il consumo di elettricità aumenta. Pertanto, la caldaia necessita di una pulizia costante e di una sostituzione periodica di elementi riscaldanti guasti.

Per prolungare la durata del riscaldatore, si consiglia di utilizzare un sistema di filtri di pulizia o aggiungere emollienti speciali al liquido di raffreddamento e aggiungere acqua distillata al circuito di riscaldamento.

Inoltre, le caldaie con elementi riscaldanti richiedono una manutenzione regolare, poiché stiamo parlando dell'uso sicuro delle attrezzature. L'elemento riscaldante si consuma gradualmente e potrebbe bruciarsi.

Se ciò accade con la depressurizzazione del caso, un'altra metà del problema. In questo caso, il nicromo riscaldato si sbriciola semplicemente dal contatto con l'acqua e non rappresenta un pericolo per l'uomo. Ma se l'elemento scollegato rimane nella custodia non danneggiata e continua a funzionare, l'intera custodia metallica dovuta all'acqua del conduttore verrà eccitata.

Apparecchiature per riscaldamento a induzione

Il funzionamento della caldaia a induzione si basa sull'induzione magnetica, che consente di convertire l'elettricità in energia termica. All'interno dell'alloggiamento è presente un circuito primario con una bobina induttiva che, quando viene applicata la tensione, crea un campo magnetico alternato.

Di conseguenza, sorgono le cosiddette correnti di Foucault (o correnti parassite), che riscaldano il metallo e trasferiscono il suo calore al vettore circolante.

Le caldaie per riscaldamento elettrico collaudate nel tempo possono essere installate senza paura anche in un soggiorno, ma è meglio fornire una stanza separata per i dispositivi a induzione - nonostante le dichiarazioni pubblicitarie dei produttori, la medicina non ha confermato l'innocuità dei campi elettromagnetici per l'uomo

Vantaggi delle caldaie a induzione rispetto agli apparecchi di riscaldamento:

• Il più alto livello di efficienza è del 98-99%.
• Ampia area di riscaldamento e, di conseguenza, trasferimento di calore più veloce.
• La scala non si forma sull'elemento riscaldante.
• Completamente autonomo e non richiede assistenza.
• Oltre all'acqua, olio e olio possono essere utilizzati come vettore di calore.

Il principale svantaggio di tali dispositivi è il prezzo elevato e la necessità di connettersi caldaia a riscaldamento indiretto o serbatoio per fornire acqua calda a casa.Pertanto, nonostante una serie di vantaggi delle apparecchiature a induzione, le caldaie a resistenze a doppio circuito mantengono saldamente il palmo della leadership della domanda dei consumatori.

Caldaie con riscaldatori di elettrodi

Il funzionamento della caldaia dell'elettrodo si basa sull'alta conduttività termica vicino all'acqua. All'interno della custodia sono presenti elettrodi negativi e positivi che generano corrente elettrica, che circola tra loro mezzo termico.

Il riscaldamento si verifica a causa dell'energia rilasciata durante la scissione delle molecole in ioni carichi e del loro movimento verso l'elettrodo della polarità corrispondente. Per questo motivo, il riscaldamento dell'acqua nella camera della caldaia avviene quasi istantaneamente.

Un prerequisito per la caldaia dell'elettrodo è una buona messa a terra, poiché i dispositivi sono dispositivi potenzialmente pericolosi e il case può "sfondare" con una forte carica di corrente

Vantaggi delle caldaie per elettrodi rispetto ai dispositivi TEN:

• Riscalda l'acqua 10 volte più velocemente.
• Spendi il 20-30% di elettricità in meno.
• Hanno dimensioni compatte anche con elevata produttività (il più delle volte, i modelli sono presentati con design a parete).
• Non fallire con i picchi di corrente.

Ma a causa di carenze significative, le caldaie per elettrodi non si sono ancora diffuse. Sono principalmente utilizzati per il riscaldamento, ma è possibile organizzare un secondo circuito per la fornitura di acqua calda, a condizione che il sistema sia dotato di una caldaia a riscaldamento indiretto.

Questi dispositivi sono molto impegnativi per la composizione del liquido, che è un refrigerante. È esclusa la normale acqua di rubinetto, si consiglia di utilizzare un liquido speciale con una composizione salina bilanciata. Inoltre, gli elettrodi si dissolvono gradualmente durante il funzionamento e richiedono la sostituzione.

Le caldaie per elettrodi sono molto compatte, ma non hanno una potenza elevata, pertanto, per il riscaldamento di grandi aree, sono forniti moduli con più dispositivi collegati in serie

Per un uso sicuro, si consiglia di dotare la caldaia dell'elettrodo di un set aggiuntivo di automazione, che viene venduto separatamente e spesso costa più del dispositivo stesso. Innanzitutto, è una pompa di circolazione e un regolatore elettronico della temperatura che controlla la temperatura di riscaldamento.

È inoltre necessario un controller di corrente, che regola la forza attuale, con la possibilità di spegnere l'apparecchiatura per prevenire l'acqua bollente.

Cosa cercare al momento dell'acquisto?

Quando hai capito che tipo di dispositivo vuoi acquistare, è tempo di pensare alle sue dimensioni e ai parametri tecnici.

Molto spesso, le caldaie elettriche sono installate in cucina, ma puoi anche equipaggiare un mini-locale caldaia, che ti consente di nascondere comunicazioni poco attraenti e attrezzature aggiuntive (serbatoio di accumulo, caldaia a riscaldamento indiretto, ecc.).

Selezione di un dispositivo in base al metodo di installazione

Indipendentemente dal tipo di costruzione, tutte le caldaie a doppio circuito possono essere divise in due grandi gruppi: parete e pavimento. Le dimensioni e la selezione del modello dipendono direttamente dall'area che è necessario riscaldare e persino dalla quantità di spazio libero per il dispositivo stesso.

La caldaia a parete si differenzia dal pavimento in piccole dimensioni - se necessario, può essere nascosta in un armadio a muro o in un armadio, ma anche un apparecchio non mascherato non sembra ingombrante e si armonizza perfettamente con altri elettrodomestici

Gli accessori sono progettati per riscaldare aree relativamente piccole - fino a 100 m2, quindi sono spesso installati in appartamenti o piccole case di campagna. Sono montati su speciali staffe su qualsiasi superficie verticale in grado di sopportare un tale carico.

Le caldaie a pavimento sono dispositivi piuttosto ingombranti, ma possono fornire una casa con una superficie fino a 200 m2 con calore e una fornitura ininterrotta di acqua, e i serbatoi di stoccaggio possono essere integrati nel dispositivo stesso (il che aumenta significativamente le sue dimensioni) o montati separatamente

Se il quadrato del cottage supera i 200 m²si può attrezzare un locale caldaia con più caldaie elettriche o utilizzare fonti di riscaldamento aggiuntive - attrezzatura a combustibile solido o pannelli solari.

Calcolo della potenza richiesta

Il modo più semplice è dividere l'area riscaldata per 10. Si ritiene che quando riscaldata 10 m² Verranno spesi 1 kW, ma la cifra risultante sarà molto condizionata, poiché tale calcolo ha senso solo per stanze con un'altezza non superiore a 3 metri.

Inoltre, il costo del calore dipende in gran parte dalla presenza di isolamento, dalla qualità delle finestre e dalle loro dimensioni, dalle caratteristiche climatiche dell'area e dai materiali utilizzati nella costruzione della casa.

Se la casa ha soffitti alti, devi prima determinare il volume della stanza (moltiplicare l'area per altezza). Quindi, calcolare la potenza richiesta in base al calcolo che 1 Watt richiederà 35 watt.

Al momento dell'acquisto, considera i modelli la cui potenza è superiore del 15-20% rispetto agli indicatori calcolati: è meglio impostare la caldaia su una modalità più debole rispetto al congelamento nel freddo inverno con le apparecchiature che funzionano al limite

Al risultato è necessario aggiungere un "margine":

• 10% - con un'ampia superficie vetrata (finestre panoramiche, portico, ecc.).
• 15% - in assenza di isolamento della casa.
• 10-15% - per aree con inverni freddi.
• 20% - sul carico aggiuntivo durante il funzionamento di acqua calda nella modalità di riscaldamento istantaneo.

Quando si calcola la potenza richiesta per le caldaie con una memoria integrata, è necessario concentrarsi sui dati specificati dal produttore nella documentazione tecnica.

Il metodo della sua potenza dipende dai parametri tecnici della caldaia. Dispositivi fino a 10 kW possono essere collegati a una rete convenzionale a 220 V e caldaie più potenti possono essere collegate a una rete trifase (inoltre, ciò potrebbe richiedere l'autorizzazione delle reti elettriche locali se una linea a 380 V non è collegata alla casa).

Altre sfumature importanti

Secondo il principio del riscaldamento dell'acqua, le caldaie elettriche a doppio circuito possono essere suddivise in flusso e stoccaggio. I primi sono una buona opzione per una piccola casa e famiglia, sarà in grado di mantenere tranquillamente 1-2 prese d'acqua oltre al riscaldamento. Ma nonostante la compattezza e il comfort durante il funzionamento, il dispositivo “2 in 1” presenta uno svantaggio significativo: un carico elevato sulla rete elettrica.

E qui unità di archiviazione Occupa molto più spazio grazie al serbatoio aggiuntivo in cui è immagazzinato uno stock di acqua calda. Il vantaggio di questo tipo di apparecchiatura è che può fornire grandi quantità di acqua e può risparmiare fino al 10% di elettricità, poiché non spende energia per il riscaldamento costante, ma mantiene solo la sua temperatura.

Grazie all'involucro isolante, la perdita di calore dell'acqua nel serbatoio all'ora non sarà superiore a 0,5 gradi. Il passaporto tecnico del dispositivo destinato al collegamento al sistema di approvvigionamento di acqua calda dovrebbe indicare la sua portata - temperatura minima e massima, volume d'acqua e tempo necessario per riscaldarlo.

Le moderne caldaie elettriche consentono di controllare il dispositivo e controllare la temperatura di riscaldamento nella stanza utilizzando gli smartphone o il sistema "casa intelligente"

Inoltre, la caldaia può essere dotata di:

• Unità di automazione per il controllo remoto da un telecomando o tramite una rete.
• Protezione dal congelamento, che consentirà di mantenere la temperatura minima nel sistema, che è importante per le case di campagna e le case di campagna in cui non vi sono residenti permanenti.
• I sensori che tengono traccia delle variazioni meteorologiche accendono il dispositivo quando la temperatura scende e lo spengono durante la meridiana.
• Attrezzatura che riduce la temperatura dell'acqua a cui connettersi sistema di riscaldamento a pavimento.
• Sensori con la possibilità di programmare il microclima nell'intera stanza o nelle singole stanze a propria discrezione.

Naturalmente, i "bonus" del produttore aumentano il costo del dispositivo, ma con il loro aiuto è molto più conveniente far funzionare la caldaia.

Modi per risparmiare durante il funzionamento

Per ridurre il costo dell'elettricità quando si utilizza una caldaia elettrica come dispositivo di riscaldamento e scaldabagno, è necessario ridurre la perdita di calore totale a casa.

Prima di tutto, vale la pena sostituire i vecchi telai di legno con finestre moderne con 2-3 camere d'aria e prendersi cura dell'isolamento delle pareti (preferibilmente esterno) con polistirolo, lana minerale o altri materiali a bassa conducibilità termica

Altre opzioni di risparmio:

1. Una connessione aggiuntiva o dispositivi separati che funzionano con energia alternativa (pannelli solari, generatori eolici, camino a legna) ridurranno significativamente il consumo di elettricità.
2. Un contatore multi-chiarimento ti permetterà di pagare meno per il riscaldamento notturno e per il periodo di "ore di punta" mattutine e serali il dispositivo può essere spento (il più costoso è l'elettricità consumata tra le 8.00 - 11.00 e le 20.00 - 22.00). E se si integra il sistema con un accumulatore di calore esterno, è possibile accumulare energia "economica" notturna per spenderla durante il giorno.
3. Un recuperatore nel sistema di ventilazione aiuterà a mantenere l'aria calda all'interno della casa.
4. Un programmatore settimanale raccoglierà dati sul funzionamento del sistema per un determinato periodo di tempo al fine di scegliere la modalità di funzionamento più comoda ed economica con un consumo minimo di energia.
5. I termostati ambiente monitoreranno i cambiamenti nel microclima della casa e trasmetteranno i dati a un sensore incorporato nella caldaia, che spegnerà / accenderà il riscaldamento, proteggendolo dal surriscaldamento dell'aria e dall'eccessiva dispersione di calore.

Con la corretta organizzazione della caldaia elettrica, è possibile ridurre il consumo di energia e i costi associati fino al 40%.

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Conclusioni e video utili sull'argomento

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Le sfumature del riscaldamento elettrico - caldaie e altri dispositivi di riscaldamento elettrico, calcolo della potenza delle apparecchiature e dei costi per la stagione di riscaldamento:

Sebbene le caldaie elettriche a doppio circuito sembrino abbastanza comode da usare, prima di andare a fare shopping, calcola il costo dell'elettricità per la stagione fredda o consulta un tecnico del riscaldamento.

Forse ti consiglieranno su un sistema più economico con una caldaia a circuito singolo con una caldaia a riscaldamento indiretto o progettare il riscaldamento combinato, in cui la "gola" dell'elettrodomestico sarà compensata da fonti di energia aggiuntive.

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