Chaudière électrique à double circuit: appareil, analyse des avantages et des inconvénients + ce qu'il faut considérer lors du choix

S'il n'est pas possible de transporter du gaz dans la maison, il est nécessaire de résoudre le problème avec le chauffage autonome et le chauffage de l'eau en utilisant des sources d'énergie alternatives. Vous pouvez installer des générateurs solaires, chauffer du bois ou des pellets. Cependant, une chaudière électrique à double circuit peut être la meilleure solution.

Dans notre article, nous décrivons en détail le principe de fonctionnement et les types d'équipements qui transforment l'énergie électrique en énergie thermique. Voici des directives qui doivent être prises en compte par les futurs propriétaires de l'unité avant de l'acheter. Des recommandations sur le fonctionnement économique sont données.

Le principe de fonctionnement de l'appareil

La conception de la chaudière à double circuit prévoit le placement dans un appareil de deux éléments chauffants pour chauffer l'eau et un liquide de refroidissement. Le système fonctionne grâce à la conversion du courant électrique en énergie thermique.

Caractéristiques de conception d'une chaudière à double circuit

Pour chauffer la pièce, un circuit de chauffage en boucle fermée est connecté à la chaudière, le long duquel le liquide de refroidissement se déplace. Le deuxième pipeline est conçu pour fournir de l'eau chaude, qui est chauffée dans le réservoir de stockage intégré ou selon le principe du débit.

Pendant la saison chaude, le chauffage peut être désactivé et la chaudière ne peut être utilisée que comme chaudière.

Deux circuits d'une chaudière électrique peuvent fonctionner à la fois indépendamment l'un de l'autre, et en même temps, chauffer une maison et chauffer l'eau

L'appareil se compose des principaux éléments suivants:

• boîtiers avec isolation thermique, raccords d'entrée et de sortie;
• un échangeur de chaleur à travers lequel le liquide de refroidissement circule;
• système de contrôle et unité d'automatisation qui vous permet de définir les paramètres de température et d'éteindre / allumer l'appareil;
• dispositif de chauffage;
• vase d'expansion pour la décompression;
• soupape de sécurité;
• un évent (automatisé ou manuel) pour éliminer les bourrages d'air;
• pompes circulaires pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage;
• groupes de sécurité avec capteurs de température et relais.

Le principe de fonctionnement de la chaudière électrique est l'échange de chaleur: une pompe circulaire pompe l'eau dans le ballon, qui est chauffé à une certaine température par un thermocouple et est évacué soit vers le circuit de chauffage, soit vers le système d'eau chaude sanitaire.

En fait, un appareil électrique à double circuit, comme son homologue au gaz, peut servir à la fois de chaudière domestique et de chauffe-eau instantané.

Avantages et inconvénients des équipements électriques

Le chauffage électrique est une méthode de chauffage respectueuse de l'environnement, car il ne pollue pas l'air avec de la fumée et de la suie comme une chaudière à combustible solide, du monoxyde de carbone et d'autres "déchets" nocifs, comme les équipements à gaz.

Présentent également du travail chauffage électrique élimine pratiquement la force majeure d'urgence lors d'une fuite d'eau - s'il n'y a pas de liquide de refroidissement dans le système, l'équipement s'éteint automatiquement.

Une chaudière électrique a un excellent coefficient d'efficacité - 95-99%, mais même un transfert de chaleur aussi élevé ne compense pas une grande consommation d'électricité, par conséquent, par rapport à une chaudière à gaz, l'appareil perd

En outre, les avantages communs des équipements électriques comprennent:

• Installation facile - il n'est pas nécessaire d'équiper une cheminée, un système de ventilation forcée, d'alimenter un gazoduc et d'établir un tas de permis, comme lors de l'installation d'une chaudière à gaz.
• La sécurité - la probabilité de fuite ou d'ébullition d'une chaudière électrique est très faible, de plus, la conception de l'appareil ne prévoit pas l'utilisation d'une flamme nue, de matériaux inflammables et de gaz explosifs.
• Taille compacte - Un moment important pour les petites pièces. De plus, l'appareil peut être installé non seulement dans des endroits spécialement prévus par le projet (comme un équipement à gaz), mais dans n'importe quel endroit pratique où il est possible de se connecter au réseau électrique et au système de chauffage.
• Silence - La chaudière électrique fonctionne sans vibrations, "échappements" et autres bruits que les appareils à combustible solide et à gaz pèchent.
• Coût abordable à la fois l'appareil lui-même et son installation, sa maintenance.

Quant aux défauts, l'un des plus importants est le coût de l'énergie consommée. S'il s'agit chauffage électrique et dhw pour un grand chalet, les montants seront impressionnants.

Par conséquent, il ne sera pas superflu de faire au moins un calcul approximatif de la consommation avant d'acheter en analysant les informations sur la superficie, la consommation d'eau et la puissance de l'appareil. Et puis décidez si la «peau de mouton» en vaut le coût.

L'installation de contrôleurs spéciaux, de dispositifs de stockage et de compteurs différenciés fonctionnant en mode «jour-nuit» réduira considérablement les coûts.

Autres inconvénients:

• Dépendance énergétique - dans une zone à interruptions constantes d'électricité, l'installation d'un tel appareil de chauffage perd son sens. Cependant, si les pannes sont aléatoires et ne sont pas la norme, l'achat d'un générateur qui stocke de l'énergie aidera à résoudre le problème.
• Surtensions de tension secteur ils ont un effet néfaste sur l'automatisation sensible de la chaudière, donc avant d'installer l'équipement, il vaut la peine d'acheter de bons stabilisateurs d'énergie.
• Sédimentation. L'eau courante étant utilisée pour l'eau chaude sanitaire, les éléments chauffants sont progressivement recouverts de tartre qui doit être retiré de l'équipement. La solution peut être d'installer des filtres à l'entrée d'eau froide et un service régulier.

Aussi, avant d'installer chaudière électrique, il vaut la peine de savoir si votre réseau domestique est conçu pour une telle charge. Par exemple, une superficie de 200 carrés nécessitera au moins 16-20 kW.

Et ce n'est que pour le chauffage, à l'exclusion des autres appareils électriques.Et si dans les nouveaux villages de chalets, une telle énergie est fournie en se connectant à un réseau triphasé, alors pour un chalet d'été, généralement pas plus de 10 kW sont alloués.

Types de chaudières électriques

Les chaudières électriques modernes sont équipées de radiateurs avec un principe de fonctionnement différent. Mais en même temps, seuls les appareils avec une conception d'élément chauffant peuvent être utilisés pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude.

Le raccordement d'une chaudière électrique au système de chauffage et à l'approvisionnement en eau chaude implique le plus souvent l'installation d'une chaudière avec un échangeur de chaleur ou un ballon pour l'accumulation de chaleur

D'autres types d'équipements ne peuvent être utilisés pour l'eau chaude sanitaire que si une chaudière à chauffage indirect est connectée au circuit de chauffage.

Appareils électriques avec éléments chauffants

Dans les modèles les plus courants de chaudières électriques, les éléments chauffants sont intégrés - les éléments chauffants, qui sont en céramique ou en métal, ont la forme de tiges, de spirales ou d'une tige creuse pliée par un arc, à l'intérieur de laquelle est placé un fil d'une certaine résistance. Ils agissent comme des «intermédiaires», s'échauffant lors du passage du courant électrique et transférant la chaleur à l'eau.

Le schéma électrique d'une chaudière électrique à double circuit. Le nombre d'éléments dépend de la puissance de l'appareil et de son volume interne, mais des éléments chauffants supplémentaires augmentent non seulement le taux de chauffage, mais aussi le coût de l'électricité et de la maintenance

Le principal inconvénient du dispositif est la formation rapide de tartre sur les éléments chauffants, ce qui nuit à ses performances. Par exemple, lorsque l'épaisseur du tartre n'est que de 0,5 mm, le rendement de l'appareil diminue de 10% de la valeur nominale, et à 2 mm - de 35 à 40%!

En conséquence, l'appareil chauffe l'eau plus lentement, de sorte que la consommation d'électricité augmente. Par conséquent, la chaudière a besoin d'un nettoyage constant et d'un remplacement périodique des éléments chauffants défaillants.

Pour prolonger la durée de vie du chauffe-eau, il est recommandé d'utiliser un système de nettoyage des filtres ou d'ajouter des émollients spéciaux au liquide de refroidissement, et d'ajouter de l'eau distillée au circuit de chauffage.

De plus, les chaudières avec éléments chauffants nécessitent un entretien régulier, car nous parlons d'une utilisation sûre des équipements. L'élément chauffant s'use progressivement et peut brûler.

Si cela se produit avec la dépressurisation de l'affaire - une autre moitié du problème. Dans ce cas, le nichrome chauffé s'effrite simplement au contact de l'eau et ne présente aucun danger pour l'homme. Mais si l'élément déconnecté reste dans le boîtier intact et continue de fonctionner, le boîtier métallique entier dû à l'eau du conducteur sera alimenté.

Équipement de chauffage par induction

Le fonctionnement de la chaudière à induction est basé sur l'induction magnétique, ce qui vous permet de convertir l'électricité en énergie thermique. À l'intérieur du boîtier, il y a un circuit primaire avec une bobine inductive qui, lorsque la tension est appliquée, crée un champ magnétique alternatif.

Il en résulte des courants dits de Foucault (ou courants de Foucault) qui chauffent le métal et transfèrent sa chaleur au porteur en circulation.

Les chaudières TEN éprouvées peuvent être installées sans crainte, même dans un salon, mais pour les appareils à induction, il est préférable de fournir une pièce séparée - malgré les publicités des fabricants, la médecine n'a pas confirmé l'innocuité des champs électromagnétiques pour l'homme

Avantages des chaudières à induction par rapport aux appareils de chauffage:

• Le niveau d'efficacité le plus élevé est de 98 à 99%.
• Grande zone de chauffage et, par conséquent, un transfert de chaleur plus rapide.
• Il n'y a pas de tartre sur l'élément chauffant.
• Entièrement autonome et ne nécessite pas de service.
• En plus de l'eau, l'huile et l'huile peuvent être utilisées comme caloporteur.

Le principal inconvénient de ces appareils est le prix élevé et la nécessité de se connecter chaudière à chauffage indirect ou un réservoir de stockage pour fournir de l'eau chaude à la maison.Par conséquent, malgré un certain nombre d'avantages des équipements à induction, les chaudières à éléments chauffants à double circuit tiennent fermement la palme du leadership de la demande des consommateurs.

Chaudières avec chauffe-électrodes

Le fonctionnement de la chaudière à électrodes est basé sur une conductivité thermique élevée à proximité de l'eau. À l'intérieur du boîtier, il y a des électrodes négatives et positives qui génèrent du courant électrique, circulent entre elles liquide de refroidissement.

Le chauffage se produit en raison de l'énergie libérée lors de la division des molécules en ions chargés et de leur mouvement vers l'électrode de la polarité correspondante. Pour cette raison, le chauffage de l'eau dans la chambre de la chaudière se produit presque instantanément.

Une condition préalable à la chaudière à électrodes est une bonne mise à la terre, car les appareils sont des appareils potentiellement dangereux et le boîtier peut "percer" avec une forte charge de courant

Avantages des chaudières à électrodes par rapport aux appareils TEN:

• Chauffe l'eau 10 fois plus vite.
• Dépensez 20-30% moins d'électricité.
• Ils ont des dimensions compactes même avec une productivité élevée (le plus souvent, les modèles sont présentés en version murale).
• N'échouez pas avec les surtensions.

Mais en raison de lacunes importantes, les chaudières à électrodes ne sont pas encore généralisées. Ils sont principalement utilisés pour le chauffage, mais il est possible d'organiser un deuxième circuit d'alimentation en eau chaude à condition que le système soit équipé d'une chaudière à chauffage indirect.

Ces appareils sont très exigeants sur la composition du liquide, qui est un liquide de refroidissement. L'eau du robinet normale est exclue, il est recommandé d'utiliser un liquide spécial avec une composition saline équilibrée. De plus, les électrodes se dissolvent progressivement pendant le fonctionnement et doivent être remplacées.

Les chaudières à électrodes sont très compactes, mais n'ont pas une puissance élevée.Par conséquent, pour chauffer de grandes surfaces, des modules avec plusieurs appareils connectés en série sont fournis

Pour une utilisation en toute sécurité, il est recommandé d'équiper la chaudière à électrodes d'un ensemble d'automatisation supplémentaire, qui est vendu séparément et coûte souvent plus cher que l'appareil lui-même. Tout d'abord, c'est une pompe de circulation et un régulateur de température électronique qui contrôle la température de chauffage.

Un contrôleur de courant est également nécessaire, régulant l'intensité du courant, avec la possibilité d'éteindre l'équipement afin d'empêcher l'eau bouillante.

Que rechercher lors de l'achat?

Lorsque vous avez déterminé le type d'appareil que vous souhaitez acheter, il est temps de réfléchir à sa taille et à ses paramètres techniques.

Le plus souvent, des chaudières électriques sont installées dans la cuisine, mais vous pouvez également équiper une mini-chaufferie, ce qui vous permet de masquer les communications peu attrayantes et les équipements supplémentaires (ballon de stockage, chaudière à chauffage indirect, etc.).

Sélection d'un appareil par méthode d'installation

Quel que soit le type de construction, toutes les chaudières à double circuit peuvent être divisées en deux grands groupes - mur et plancher. Les dimensions et la sélection du modèle dépendent directement de la zone à chauffer et même de la quantité d'espace libre pour l'appareil lui-même.

La chaudière murale diffère du sol par ses petites dimensions - si nécessaire, elle peut être cachée dans une armoire murale ou une armoire, mais même un appareil non masqué n'a pas l'air encombrant et s'harmonise parfaitement avec d'autres appareils ménagers

Les accessoires sont conçus pour chauffer des surfaces relativement petites - jusqu'à 100 m2, ils sont donc le plus souvent installés dans des appartements ou des petites maisons de campagne. Ils sont montés sur des supports spéciaux sur toute surface verticale qui peut supporter une telle charge.

Les chaudières au sol sont des appareils plutôt encombrants, mais elles peuvent fournir à une maison une surface allant jusqu'à 200 m2 avec de la chaleur et un approvisionnement ininterrompu en eau, et les réservoirs de stockage peuvent être intégrés à l'appareil lui-même (ce qui augmente considérablement ses dimensions) ou montés séparément

Si le carré du chalet dépasse 200 m²peut équiper une chaufferie avec plusieurs chaudières électriques ou utiliser des sources de chauffage supplémentaires - équipement à combustible solide ou panneaux solaires.

Calcul de la puissance requise

La façon la plus simple est de diviser la zone chauffée par 10. On pense que lorsqu'elle est chauffée de 10 m² 1 kW sera dépensé, mais le chiffre résultant sera très conditionnel, car un tel calcul n'a de sens que pour les pièces d'une hauteur ne dépassant pas 3 mètres.

De plus, le coût de la chaleur dépend en grande partie de la présence d'isolation, de la qualité des fenêtres et de leurs dimensions, des caractéristiques climatiques de la zone et des matériaux utilisés dans la construction de la maison.

Si la maison a de hauts plafonds, vous devez d'abord déterminer le volume de la pièce (multipliez la surface par la hauteur). Ensuite, calculez la puissance requise sur la base du calcul selon lequel 1 Watt nécessitera 35 watts.

Lors de l'achat, pensez aux modèles dont la puissance est de 15 à 20% supérieure à vos indicateurs calculés - il est préférable de régler la chaudière sur un mode plus faible que de geler en hiver froid avec un équipement fonctionnant à la limite

Au résultat, vous devez ajouter une "marge":

• 10% - avec une grande surface vitrée (fenêtres panoramiques, véranda, etc.).
• 15% - en l'absence d'isolation de la maison.
• 10-15% - pour les zones avec des hivers froids.
• 20% - sur la charge supplémentaire pendant le fonctionnement de l'eau chaude en mode de chauffage instantané.

Lors du calcul de la puissance requise pour les chaudières avec un stockage intégré, vous devez vous concentrer sur les données spécifiées par le fabricant dans la documentation technique.

La méthode de sa puissance dépend des paramètres techniques de la chaudière. Des appareils jusqu'à 10 kW peuvent être connectés à un réseau 220 V conventionnel, et des chaudières plus puissantes peuvent être connectées à un réseau triphasé (en outre, cela peut nécessiter l'autorisation des réseaux électriques locaux si une ligne 380 V n'est pas connectée à la maison).

Autres nuances importantes

Par le principe du chauffage de l'eau, les chaudières électriques à double circuit peuvent être divisées en écoulement et stockage. Les premiers sont une bonne option pour une petite maison et sa famille, il pourra entretenir tranquillement 1-2 sorties d'eau en plus du chauffage. Mais malgré la compacité et le confort de fonctionnement, le dispositif «2 en 1» présente un inconvénient important - une charge élevée sur le réseau électrique.

Et ici unité de stockage Il prend beaucoup plus de place grâce au réservoir supplémentaire dans lequel est stocké un stock d'eau chaude. L'avantage de ce type d'équipement est qu'il peut fournir de grandes quantités d'eau et peut économiser jusqu'à 10% d'électricité, car il ne dépense pas d'énergie en chauffage constant, mais maintient uniquement sa température.

Grâce au boîtier isolant, la perte de chaleur d'eau dans le réservoir par heure ne dépassera pas 0,5 degré. Le passeport technique de l'appareil destiné au raccordement au système d'alimentation en eau chaude doit indiquer son débit - température minimum et maximum, volume d'eau et le temps nécessaire pour le chauffer.

Les chaudières électriques modernes vous permettent de contrôler l'appareil et de contrôler la température de chauffage dans la pièce à l'aide de smartphones ou du système "maison intelligente"

De plus, la chaudière peut être équipée de:

• Unité d'automatisation pour télécommande depuis une télécommande ou via un réseau.
• Protection contre le gel, qui permettra de maintenir la température minimale dans le système, ce qui est important pour les maisons de campagne et les maisons de campagne où il n'y a pas de résidents permanents.
• Les capteurs qui suivent les changements météorologiques allument l'appareil lorsque la température baisse et l'éteignent pendant le cadran solaire.
• Équipement qui réduit la température de l'eau à laquelle se connecter système de chauffage au sol.
• Capteurs avec possibilité de programmer le microclimat dans toute la pièce ou dans des pièces individuelles à leur discrétion.

Bien sûr, les «bonus» du fabricant augmentent le coût de l'appareil, mais avec leur aide, il est beaucoup plus pratique d'utiliser la chaudière.

Façons d'économiser pendant le fonctionnement

Pour réduire le coût de l'électricité lors de l'utilisation d'une chaudière électrique comme appareil de chauffage et d'un chauffe-eau, il est nécessaire de réduire la perte totale de chaleur à la maison.

Tout d'abord, il convient de remplacer les anciens cadres en bois par des fenêtres modernes avec 2-3 chambres à air et de prendre soin de l'isolation des murs (de préférence externe) avec du polystyrène, de la laine minérale ou d'autres matériaux à faible conductivité thermique

Autres options d'économies:

1. Une connexion supplémentaire ou des dispositifs séparés fonctionnant à l'énergie alternative (panneaux solaires, éoliennes, foyer au bois) réduiront considérablement la consommation d'électricité.
2. Un compteur multitarif vous permettra de payer moins cher pour le chauffage de nuit, et pour la période des "heures de pointe" du matin et du soir, l'appareil peut être éteint (le plus cher est l'électricité dépensée entre 8h00 - 11h00 et 20h00 - 22h00). Et si vous complétez le système avec un accumulateur de chaleur externe, vous pouvez accumuler de l'énergie nocturne «bon marché» afin de la dépenser pendant la journée.
3. Un récupérateur dans le système de ventilation aidera à maintenir l'air chaud à l'intérieur de la maison.
4. Un programmeur hebdomadaire recueillera des données sur le fonctionnement du système pendant une période de temps spécifiée afin de choisir le mode de fonctionnement le plus confortable et le plus économique avec une consommation d'énergie minimale.
5. Les thermostats d'ambiance surveilleront les changements dans le microclimat de la maison et transmettront les données à un capteur intégré à la chaudière, qui éteindra / allumera le chauffage, le protégeant de la surchauffe de l'air et de la perte de chaleur excessive.

Avec la bonne organisation de la chaudière électrique, vous pouvez réduire la consommation d'énergie et les coûts associés jusqu'à 40%.

Présente des options d'économie d'énergie pour le chauffage des propriétés de banlieue article suivant, analysant en détail cette question très intéressante.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Nous vous recommandons de vous familiariser avec une sélection d'avis et de conseils pratiques sur l'utilisation de chaudières électriques de différents modèles pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude à la maison.

Les nuances du chauffage électrique - chaudières et autres appareils de chauffage électrique, calcul de la puissance des équipements et des coûts pour la saison de chauffage:

Bien que les chaudières électriques à double circuit semblent assez confortables à utiliser, avant de faire du shopping, calculez le coût de l'électricité pour la saison froide ou consultez un ingénieur en chauffage.

Peut-être vous conseilleront-ils sur un système plus économique avec une chaudière à circuit unique avec une chaudière à chauffage indirect ou un chauffage combiné design, où la "gourmandise" de l'appareil électrique sera compensée par des sources d'énergie supplémentaires.

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