Caldeira elétrica de circuito duplo: dispositivo, análise de vantagens e desvantagens + o que considerar na escolha

Se não for possível transportar gás para dentro da casa, é necessário resolver o problema com aquecimento autônomo e aquecimento de água usando fontes alternativas de energia. Você pode instalar geradores solares, aquecer madeira ou pellets. No entanto, uma caldeira elétrica de circuito duplo pode ser a melhor solução.

Em nosso artigo, descrevemos em detalhes o princípio de operação e os tipos de equipamentos que processam energia elétrica em energia térmica. Listadas são diretrizes que devem ser levadas em consideração pelos futuros proprietários da unidade antes de comprá-la. Recomendações sobre operação econômica são fornecidas.

O princípio de operação do dispositivo

O design da caldeira de circuito duplo prevê a colocação em um dispositivo de dois elementos de aquecimento para aquecer a água e um líquido de refrigeração. O sistema funciona graças à conversão de corrente elétrica em energia térmica.

Características de projeto de uma caldeira de circuito duplo

Para aquecer a sala, um circuito de aquecimento em circuito fechado é conectado à caldeira, ao longo do qual o refrigerante se move. O segundo oleoduto é projetado para fornecer água quente, que é aquecida no tanque de armazenamento embutido ou de acordo com o princípio do fluxo.

Na estação quente, o aquecimento pode ser desligado e a caldeira só pode ser usada como caldeira.

Dois circuitos de uma caldeira elétrica podem funcionar independentemente um do outro e, ao mesmo tempo, aquecer uma casa e aquecer a água

O dispositivo consiste nos seguintes elementos principais:

• caixas com isolamento térmico, acessórios de entrada e saída;
• um trocador de calor através do qual circula o líquido de refrigeração;
• sistema de controle e unidade de automação que permite definir os parâmetros de temperatura e desligar / ligar o dispositivo;
• dispositivo de aquecimento;
• tanque de expansão para alívio de pressão;
• válvula de segurança;
• uma entrada de ar (automática ou manual) para remover congestionamentos de ar;
• Bombas circulares para água quente sanitária e aquecimento;
• grupos de segurança com sensores e relés de temperatura.

O princípio de operação da caldeira elétrica é a troca de calor: uma bomba circular bombeia água para o tanque, que é aquecida a uma certa temperatura por um termopar e é descarregada no circuito de aquecimento ou no sistema de água quente sanitária.

De fato, um aparelho elétrico de circuito duplo, como seu equivalente a gás, pode servir tanto como caldeira doméstica quanto como aquecedor de água.

Vantagens e desvantagens do equipamento elétrico

O aquecimento elétrico é um método de aquecimento ecológico, porque não polui o ar com fumaça e fuligem como uma caldeira de combustível sólido, monóxido de carbono e outros "resíduos" prejudiciais, como equipamentos a gás.

Também apresentam trabalho aquecimento elétrico praticamente elimina força de emergência maior durante vazamentos de água - se não houver líquido refrigerante no sistema, o equipamento será desligado automaticamente.

Uma caldeira elétrica possui um excelente coeficiente de eficiência - 95-99%, mas mesmo uma transferência de calor tão alta não compensa um grande consumo de eletricidade; portanto, em comparação com uma caldeira a gás, o aparelho perde

Além disso, as vantagens comuns de equipamentos elétricos incluem:

• Instalação fácil - não é necessário equipar uma chaminé, um sistema de ventilação forçada, abastecer um gasoduto e elaborar um conjunto de permissões, como na instalação de uma caldeira a gás.
• Segurança - a probabilidade de vazamento ou ebulição de uma caldeira elétrica é muito pequena; além disso, o design do dispositivo não prevê o uso de chamas abertas, materiais inflamáveis ​​e gás explosivo.
• Tamanho compacto - Um momento importante para salas pequenas. Além disso, o dispositivo pode ser instalado não apenas em locais especialmente previstos pelo projeto (como equipamentos a gás), mas em qualquer local conveniente onde é possível conectar à rede elétrica e ao sistema de aquecimento.
• Silêncio - A caldeira elétrica funciona sem vibrações, “exaustões” e outros sons que os aparelhos a combustível sólido e a gás pecam.
• Custo acessível o próprio dispositivo e sua instalação, manutenção.

Quanto às deficiências, uma das mais significativas é o custo da energia consumida. Se é sobre aquecimento elétrico e dhw para uma casa grande, os montantes serão impressionantes.

Portanto, não será supérfluo fazer um cálculo aproximado de consumo antes de comprar, analisando informações sobre a área, consumo de água e potência do dispositivo. E então decida se a “pele de carneiro” vale o custo.

A instalação de controladores especiais, dispositivos de armazenamento e medidores diferenciados que operam no modo “dia e noite” reduzirá significativamente os custos.

Outros contras:

• Dependência de energia - numa área com interrupções constantes de eletricidade, a instalação de um tal dispositivo de aquecimento perde o seu significado. No entanto, se as interrupções forem aleatórias e não forem a norma, a compra de um gerador que armazena energia ajudará a resolver o problema.
• Picos de tensão na linha eles têm um efeito prejudicial na automação sensível da caldeira; portanto, antes de instalar o equipamento, vale a pena comprar bons estabilizadores de energia.
• Sedimentação. Como a água corrente é usada para a água quente sanitária, os elementos de aquecimento são gradualmente cobertos com incrustações, que devem ser removidas do equipamento. A solução pode ser instalar filtros na entrada de água fria e em serviço regular.

Além disso, antes de instalar caldeira elétrica, vale a pena descobrir se sua rede doméstica foi projetada para essa carga. Por exemplo, uma área de 200 quadrados exigirá pelo menos 16-20 kW.

E isso é apenas para aquecimento, excluindo outros aparelhos elétricos.E se em novas aldeias de chalés esse poder é fornecido pela conexão a uma rede trifásica, então para uma cabana de verão, geralmente não são alocados mais de 10 kW.

Tipos de caldeiras elétricas

As caldeiras elétricas modernas são equipadas com aquecedores com um princípio de operação diferente. Mas, ao mesmo tempo, apenas aparelhos com um design de elemento de aquecimento podem ser usados ​​para aquecimento e fornecimento de água quente.

A conexão de uma caldeira elétrica ao sistema de aquecimento e ao fornecimento de água quente geralmente envolve a instalação de uma caldeira com um trocador de calor ou um tanque para acumular água quente

Outros tipos de equipamento podem ser usados ​​para água quente sanitária apenas se uma caldeira de aquecimento indireto estiver conectada ao circuito de aquecimento.

Aparelhos elétricos com elementos de aquecimento

Nos modelos mais comuns de caldeiras elétricas, os elementos de aquecimento são construídos - os elementos de aquecimento, feitos de cerâmica ou metal, têm a forma de hastes, espirais ou haste oca dobrada por um arco, no interior do qual é colocado um fio de certa resistência. Eles agem como "intermediários", aquecendo durante a passagem da corrente elétrica e transferindo calor para a água.

O diagrama de circuito de uma caldeira elétrica de circuito duplo. O número de elementos depende da potência do dispositivo e do seu volume interno, mas elementos de aquecimento adicionais não apenas aumentam a taxa de aquecimento, mas também o custo de eletricidade e manutenção

A principal desvantagem do dispositivo é a rápida formação de incrustações nos elementos de aquecimento, o que prejudica seu desempenho. Por exemplo, quando a espessura do calcário é de apenas 0,5 mm, a eficiência do dispositivo diminui 10% do valor nominal e 2 mm - 35-40%!

Como resultado, o dispositivo aquece a água mais lentamente, aumentando o consumo de eletricidade. Portanto, a caldeira precisa de limpeza constante e substituição periódica de elementos de aquecimento com falha.

Para prolongar a vida útil do aquecedor, é recomendável usar um sistema de limpeza de filtros ou adicionar emolientes especiais ao líquido de arrefecimento e adicionar água destilada ao circuito de aquecimento.

Além disso, caldeiras com elementos de aquecimento requerem manutenção regular, porque estamos falando sobre o uso seguro de equipamentos. O elemento de aquecimento se desgasta gradualmente e pode queimar.

Se isso acontece com a despressurização do caso - outra metade do problema. Nesse caso, o nicrromo aquecido simplesmente desmorona por contato com a água e não representa um perigo para os seres humanos. Mas se o elemento desconectado permanecer no invólucro não danificado e continuar funcionando, todo o invólucro metálico devido à água do condutor será energizado.

Equipamento de aquecimento por indução

A operação da caldeira de indução é baseada na indução magnética, que permite converter eletricidade em energia térmica. Dentro da caixa, há um circuito primário com uma bobina indutiva que, quando a tensão é aplicada, cria um campo magnético alternado.

Como resultado, surgem as chamadas correntes de Foucault (ou correntes de Foucault), que aquecem o metal e transferem seu calor para o transportador circulante.

As caldeiras RTE testadas pelo tempo podem ser instaladas sem medo, mesmo em uma sala de estar, mas para dispositivos de indução é melhor fornecer uma sala separada - apesar dos anúncios dos fabricantes, o medicamento não confirmou a inofensividade dos campos eletromagnéticos aos seres humanos

Vantagens das caldeiras de indução em comparação com os aparelhos de aquecimento:

• O nível mais alto de eficiência é de 98 a 99%.
• Grande área de aquecimento e, consequentemente, transferência de calor mais rápida.
• A balança não se forma no elemento de aquecimento.
• Completamente autônomo e não requer manutenção.
• Além da água, o óleo e o óleo podem ser usados ​​como transportador de calor.

A principal desvantagem de tais dispositivos é o alto preço e a necessidade de conectar caldeira de aquecimento indireto ou tanque de armazenamento para fornecer água quente à casa.Portanto, apesar das inúmeras vantagens do equipamento de indução, as caldeiras com elementos de aquecimento de circuito duplo mantêm firmemente a palma da liderança da demanda do consumidor.

Caldeiras com aquecedor de eletrodo

A operação da caldeira do eletrodo é baseada em alta condutividade térmica perto da água. Dentro do gabinete existem eletrodos negativos e positivos que geram corrente elétrica, circulam entre eles refrigerante.

O aquecimento ocorre devido à energia que é liberada durante a divisão das moléculas em íons carregados e seu movimento para o eletrodo da polaridade correspondente. Devido a isso, o aquecimento da água na câmara da caldeira ocorre quase que instantaneamente.

Um pré-requisito para a caldeira de eletrodo é um bom aterramento, uma vez que os dispositivos são dispositivos potencialmente perigosos e o gabinete pode "romper" com uma forte carga de corrente

Vantagens das caldeiras de eletrodos em comparação com os dispositivos RTE:

• Aquece a água 10 vezes mais rápido.
• Gaste 20 a 30% menos eletricidade.
• Eles têm dimensões compactas, mesmo com alta produtividade (na maioria das vezes, os modelos são apresentados em design de parede).
• Não falhe com picos de energia.

Porém, devido a deficiências significativas, as caldeiras de eletrodo ainda não se espalharam. Eles são usados ​​principalmente para aquecimento, mas é possível organizar um segundo circuito para o abastecimento de água quente, desde que o sistema esteja equipado com uma caldeira de aquecimento indireto.

Esses dispositivos são muito exigentes na composição do líquido, que é um refrigerante. Excluída a água normal da torneira, é recomendável usar um líquido especial com uma composição de sal equilibrada. Além disso, os eletrodos se dissolvem gradualmente durante a operação e requerem substituição.

As caldeiras de eletrodo são muito compactas, mas não possuem alta potência, portanto, para aquecer grandes áreas, são fornecidos módulos com vários dispositivos conectados em série

Para uso seguro, recomenda-se que a caldeira de eletrodo seja equipada com um conjunto adicional de automação, que é vendido separadamente e geralmente custa mais do que o próprio dispositivo. Primeiro de tudo, é uma bomba de circulação e um controlador eletrônico de temperatura que controla a temperatura do aquecimento.

Também é necessário um controlador de corrente, que regule a força da corrente, com a capacidade de desligar o equipamento para evitar que a água ferva.

O que procurar ao comprar?

Quando você descobriu que tipo de dispositivo deseja comprar, é hora de pensar em seu tamanho e parâmetros técnicos.

Na maioria das vezes, as caldeiras elétricas são instaladas na cozinha, mas você também pode equipar uma sala de mini-caldeiras, que permite ocultar comunicações pouco atraentes e equipamentos adicionais (tanque de armazenamento, caldeira de aquecimento indireto etc.).

Selecionando um dispositivo pelo método de instalação

Independentemente do tipo de construção, todas as caldeiras de circuito duplo podem ser divididas em dois grandes grupos - parede e piso. As dimensões e a seleção do modelo dependem diretamente da área que você precisa aquecer e até da quantidade de espaço livre para o próprio dispositivo.

A caldeira montada na parede difere do piso em pequenas dimensões - se necessário, pode ser escondida em um armário ou armário de parede, mas mesmo um aparelho sem máscara não parece volumoso e se harmoniza perfeitamente com outros eletrodomésticos

Os anexos são projetados para aquecer áreas relativamente pequenas - até 100 m2, para que sejam instaladas com mais freqüência em apartamentos ou pequenas casas de campo. Eles são montados em suportes especiais em qualquer superfície vertical que possa suportar essa carga.

As caldeiras montadas no chão são dispositivos bastante volumosos, mas podem fornecer uma casa com uma área de até 200 m2 com calor e um suprimento ininterrupto de água, e os tanques de armazenamento podem ser embutidos no próprio dispositivo (o que aumenta significativamente suas dimensões) ou montados separadamente

Se o quadrado da casa exceder 200 m²pode equipar uma sala de aquecimento com várias caldeiras elétricas ou use fontes adicionais de aquecimento - equipamento de combustível sólido ou painéis solares.

Cálculo da potência necessária

A maneira mais fácil é dividir a área aquecida por 10. Acredita-se que quando aquecido 10 m² 1 kW será gasto, mas o valor resultante será muito condicional, porque esse cálculo faz sentido apenas para salas com uma altura não superior a 3 metros.

Além disso, o custo do calor depende em grande parte da presença de isolamento, da qualidade das janelas e seus tamanhos, das características climáticas da área e dos materiais utilizados na construção da casa.

Se a casa tiver tetos altos, você deve primeiro determinar o volume da sala (multiplicar a área por altura). Em seguida, calcule a energia necessária com base no cálculo de que 1 Watt exigirá 35 watts.

Ao comprar, considere modelos cuja potência é 15 a 20% maior que os indicadores calculados - é melhor ajustar a caldeira para um modo mais fraco do que congelar no inverno frio com equipamentos operando no limite

Para o resultado, você precisa adicionar uma "margem":

• 10% - com uma grande área de vidros (janelas panorâmicas, alpendre, etc.).
• 15% - na ausência de isolamento da casa.
• 10-15% - para áreas com invernos frios.
• 20% - na carga adicional durante a operação de água quente no modo de aquecimento instantâneo.

Ao calcular a energia necessária para caldeiras com armazenamento embutido, você precisa se concentrar nos dados especificados pelo fabricante na documentação técnica.

O método de sua potência depende dos parâmetros técnicos da caldeira. Dispositivos de até 10 kW podem ser conectados a uma rede convencional de 220 V e caldeiras mais poderosas podem ser conectadas a uma rede trifásica (além disso, isso pode exigir permissão das redes de energia locais se uma linha de 380V não estiver conectada à casa).

Outras nuances importantes

Pelo princípio do aquecimento da água, as caldeiras elétricas de circuito duplo podem ser divididas em fluxo e armazenamento. Os primeiros são uma boa opção para uma pequena casa e família; ele será capaz de manter calmamente 1-2 saídas de água, além do aquecimento. Mas, apesar da compacidade e conforto na operação, o dispositivo "2 em 1" tem uma desvantagem significativa - uma alta carga na rede elétrica.

E aqui unidade de armazenamento Ele ocupa muito mais espaço devido ao tanque adicional no qual um estoque de água quente é armazenado. A vantagem desse tipo de equipamento é que ele pode fornecer grandes quantidades de água e economizar até 10% em eletricidade, uma vez que não gasta energia em aquecimento constante, mas apenas mantém sua temperatura.

Graças ao revestimento isolante, a perda de calor da água no tanque por hora não será superior a 0,5 graus. O passaporte técnico do dispositivo destinado à conexão ao sistema de abastecimento de água quente deve indicar sua vazão - temperatura mínima e máxima, volume de água e tempo necessário para aquecê-lo.

As caldeiras elétricas modernas permitem controlar o dispositivo e controlar a temperatura de aquecimento na sala usando smartphones ou o sistema "casa inteligente"

Além disso, a caldeira pode ser equipada com:

• Unidade de automação para controle remoto a partir de um controle remoto ou via rede.
• Proteção contra congelamento, que permitirá manter a temperatura mínima no sistema, importante para casas de campo e casas de campo onde não há residentes permanentes.
• Os sensores que acompanham as mudanças climáticas ligam o dispositivo quando a temperatura cai e o desligam durante o relógio de sol.
• Equipamento que reduz a temperatura da água à qual se conectar sistema de aquecimento de piso.
• Sensores com a capacidade de programar o microclima em toda a sala ou em salas individuais, a seu critério.

Obviamente, os “bônus” do fabricante aumentam o custo do dispositivo, mas com a ajuda deles é muito mais conveniente operar a caldeira.

Maneiras de economizar durante a operação

Para reduzir o custo da eletricidade ao usar uma caldeira elétrica como dispositivo de aquecimento e aquecedor de água, é necessário reduzir a perda total de calor em casa.

Antes de mais, vale a pena substituir as armações de madeira antigas por janelas modernas com 2-3 câmaras de ar e cuidar do isolamento das paredes (de preferência externas) por poliestireno, lã mineral ou outros materiais com baixa condutividade térmica

Outras opções de economia:

1. Uma conexão adicional ou dispositivos separados operando com energia alternativa (painéis solares, geradores eólicos, lareira a lenha) reduzirá significativamente o consumo de eletricidade.
2. Um multitarefa permite que você pague menos pelo aquecimento noturno, e durante o período da manhã e da noite "horas de ponta" o dispositivo pode ser desligado (o mais caro é a eletricidade gasta entre 8h00 - 11h00 e 20h00 - 22,00). E se você suplementar o sistema com um acumulador de calor externo, poderá acumular energia noturna "barata" para gastá-lo durante o dia.
3. Um recuperador no sistema de ventilação ajudará a manter o ar aquecido dentro da casa.
4. Um programador semanal coletará dados sobre a operação do sistema por um período especificado, a fim de escolher o modo de operação mais confortável e econômico com o mínimo consumo de energia.
5. Os termostatos da sala monitoram as alterações no microclima da casa e transmitem os dados para um sensor incorporado na caldeira, que desliga / liga o aquecimento, protegendo-o do superaquecimento do ar e da perda excessiva de calor.

Com a organização adequada da caldeira elétrica, você pode reduzir o consumo de energia e os custos associados em até 40%.

Introduz opções de economia de energia para aquecimento de propriedades suburbanas próximo artigo, analisando em detalhes essa questão muito interessante.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Recomendamos que você se familiarize com uma seleção de revisões e dicas práticas sobre o uso de caldeiras elétricas de vários modelos para aquecimento e fornecimento de água quente em casa.

As nuances do aquecimento elétrico - caldeiras e outros dispositivos de aquecimento elétrico, cálculo da potência e custos do equipamento para a estação de aquecimento:

Embora as caldeiras elétricas de circuito duplo pareçam bastante confortáveis ​​de usar, antes de fazer compras, calcule o custo da eletricidade para a estação fria ou consulte um engenheiro de aquecimento.

Talvez eles o aconselhem sobre um sistema mais econômico com uma caldeira de circuito único com uma caldeira de aquecimento indireto ou com aquecimento combinado, onde a "gula" do aparelho elétrico será compensada por fontes de energia adicionais.

Por favor, escreva comentários no bloco abaixo. Conte-nos o que se tornou um argumento decisivo para você na escolha de um modelo de caldeira de circuito duplo. Compartilhe informações úteis que serão úteis para os visitantes do site, faça perguntas.