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

Si no és possible subministrar gas a l'habitatge, el problema de la calefacció autònoma i l'escalfament d'aigua s'ha de resoldre mitjançant fonts d'energia alternatives. Podeu instal·lar generadors solars i escalfar amb llenya o pellets. Tanmateix, la millor solució pot ser una caldera elèctrica de doble circuit.

L'article que vam presentar descriu amb detall el principi de funcionament i els tipus d'equips que converteixen l'energia elèctrica en calor. S'enumeren les directrius que els futurs propietaris de la unitat haurien de tenir en compte abans de comprar-la. Es donen recomanacions per a un funcionament econòmic.

Com funciona el dispositiu

El disseny d'una caldera de doble circuit implica col·locar dos elements de calefacció en un dispositiu per escalfar aigua i refrigerant. El sistema funciona convertint el corrent elèctric en energia tèrmica.

Característiques de disseny d'una caldera de doble circuit

Per escalfar l'habitació, es connecta un circuit de calefacció de tipus tancat a la caldera, per on es mou el refrigerant. La segona canonada està dissenyada per subministrar aigua calenta, que s'escalfa en un dipòsit d'emmagatzematge integrat o segons el principi de flux.

Durant 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 independentment l'un de l'altre o simultàniament, escalfant la casa i escalfant aigua.

El dispositiu consta dels següents elements principals:

• carcasses amb aïllament tèrmic, accessoris d'entrada i sortida;
• un intercanviador de calor pel qual circula el refrigerant;
• sistema de control i unitat d'automatització, que permet establir paràmetres de temperatura i apagar/encendre el dispositiu;
• dispositiu de calefacció;
• dipòsit d'expansió per alleujar la pressió;
• vàlvula de seguretat;
• ventilació (automatitzada o manual) per eliminar les butxaques d'aire;
• bombes circulars per al subministrament d'aigua calenta i sistemes de calefacció;
• grups de seguretat amb sensors de temperatura i relés.

El principi de funcionament d'una caldera elèctrica és l'intercanvi de calor: una bomba circular bombeja aigua al dipòsit, que s'escalfa a una determinada temperatura mitjançant un termoelement i es descarrega al circuit de calefacció o al sistema d'aigua calenta.

De fet, un aparell elèctric de doble circuit, com el seu homòleg de gas, pot servir tant de sala de calderes domèstica com d'escalfador d'aigua instantani.

Avantatges i inconvenients dels equips elèctrics

La calefacció elèctrica és un mètode de calefacció respectuós amb el medi ambient, 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.

A més, la peculiaritat de l'obra calefacció elèctrica pràcticament elimina la força major d'emergència en cas de fuita d'aigua: si no hi ha refrigerant al sistema, l'equip s'apaga automàticament.

Una caldera elèctrica té un excel·lent indicador d'eficiència: 95-99%, però fins i tot una transferència de calor tan alta no compensa l'elevat consum d'electricitat, per tant, en comparació amb una caldera de gas, l'aparell elèctric perd.

A més, els avantatges generals dels equips elèctrics inclouen:

• Fàcil instal·lació – no cal equipar una xemeneia, un sistema de ventilació forçada, instal·lar un gasoducte i expedir un munt de permisos, com quan s'instal·la una caldera de gas.
• Seguretat - la probabilitat que una caldera elèctrica s'esgoti o bulli és molt baixa, a més, el disseny del dispositiu no preveu l'ús de flames obertes, materials inflamables i gas explosiu.
• Mides compactes - un punt important per a habitacions petites. A més, el dispositiu es pot instal·lar no només en llocs especialment previstos pel projecte (com ara equips de gas), sinó en qualsevol lloc convenient on sigui possible connectar-se a la xarxa elèctrica i al sistema de calefacció.
• Silenci – la caldera elèctrica funciona sense vibracions, "escapaments" i altres sons que afecten els aparells de combustible sòlid i gas.
• Preu assequible tant el propi dispositiu com la seva instal·lació i manteniment.

Pel que fa als inconvenients, un dels més significatius és el cost de l'energia consumida. Si estem parlant calefacció elèctrica i subministrament d'aigua calenta per a una casa gran, les quantitats seran impressionants.

Per tant, no estaria equivocat fer almenys un càlcul aproximat del consum abans de comprar, analitzant informació sobre la zona, el consum d'aigua i la potència de l'aparell. I després decidiu si el "joc" val la pena.

La instal·lació de controladors especials, dispositius d'emmagatzematge i comptadors diferenciats que funcionen en mode dia-nit ajudarà a reduir significativament els costos.

Altres inconvenients:

• Dependència del subministrament energètic – a les zones amb talls constants de llum, instal·lar aquest dispositiu de calefacció no té sentit. Tanmateix, si les interrupcions són aleatòries i no són habituals, comprar un generador que emmagatzemi energia ajudarà a resoldre el problema.
• Pujades de tensió de xarxa tenen un efecte perjudicial en l'automatització sensible de la caldera, de manera que abans d'instal·lar l'equip val la pena comprar bons estabilitzadors d'energia.
• Sedimentació. Atès que s'utilitza aigua corrent per al subministrament d'aigua calenta, els elements de calefacció es cobreixen gradualment d'escales, que s'han d'eliminar de l'equip. La solució pot ser instal·lar filtres a l'entrada d'aigua freda i fer un manteniment regular.

A més, abans d'instal·lar caldera elèctrica, val la pena esbrinar si la vostra xarxa domèstica està dissenyada per a aquesta càrrega. Per exemple, per a una superfície de 200 metres quadrats necessitareu almenys 16-20 kW.

I això només és per a la calefacció, sense tenir en compte altres electrodomèstics. I si als nous pobles de cases rurals, aquesta potència es proporciona connectant-se a una xarxa trifàsica, per a una caseta d'estiu no se sol assignar més de 10 kW.

Tipus de calderes elèctriques

Les calderes elèctriques modernes estan equipades amb escalfadors amb diferents principis de funcionament. Però només els dispositius amb un disseny d'element de calefacció es poden utilitzar simultàniament tant per a la calefacció com per al subministrament d'aigua calenta.

La connexió d'una caldera elèctrica a un sistema de calefacció i aigua calenta sovint implica instal·lar una caldera amb un intercanviador de calor o un recipient per emmagatzemar aigua calenta.

Altres tipus d'equips es poden utilitzar per a l'aigua calenta sanitària només si una caldera de calefacció indirecta està connectada al circuit de calefacció.

Electrodomèstics amb elements de calefacció

Els models més comuns de calderes elèctriques tenen elements de calefacció incorporats: els elements de calefacció, que estan fets de ceràmica o metall, tenen forma de varetes, una espiral o una vareta buida doblegada per un arc, dins dels quals hi ha un fil d'una certa resistència. es col·loca. Actuen com a "intermediaris", escalfant-se quan passa un corrent elèctric i transferint calor a l'aigua.

Esquema 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 velocitat de calefacció, sinó també el cost de l'electricitat i el manteniment.

El principal desavantatge del dispositiu és la ràpida formació d'escala als elements de calefacció, que perjudica el seu rendiment. Per exemple, amb un gruix de cal de només 0,5 mm, l'eficiència del dispositiu disminueix un 10% de la nominal, i amb 2 mm, un 35-40%!

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

Per allargar la vida útil de l'element de calefacció, es recomana utilitzar un sistema de filtres de neteja o afegir agents suavitzants especials al refrigerant i abocar aigua destil·lada al circuit de calefacció.

A més, les calderes amb elements de calefacció requereixen un manteniment regular, perquè estem parlant de l'ús segur de l'equip. L'element de calefacció es desgasta gradualment i es pot cremar.

Si això passa amb la despresurització de l'habitatge, no està tan malament. En aquest cas, el nicrom escalfat simplement s'esmicolarà en contacte amb l'aigua i no representa cap perill per als humans. Però si l'element desconnectat roman a la carcassa sense danys i continua funcionant, tota la carcassa metàl·lica, gràcies al conductor d'aigua, s'activarà.

Equips de calefacció per inducció

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

Com a resultat, sorgeixen els anomenats corrents de Foucault (o remolins), que escalfen el metall, i aquest transfereix la seva calor al portador circulant.

Les calderes d'elements de calefacció provats amb el temps es poden instal·lar de manera segura fins i tot a la sala d'estar, però per als dispositius d'inducció és millor proporcionar una habitació separada; malgrat les declaracions publicitàries dels fabricants, la medicina no ha confirmat l'innocuïtat dels camps electromagnètics per als humans.

Avantatges de les calderes d'inducció en comparació amb els elements de calefacció:

• El nivell més alt d'eficiència és del 98-99%.
• Àmplia zona de calefacció i, en conseqüència, una transferència de calor més ràpida.
• No es forma escala a l'element de calefacció.
• Totalment autònom i no requereix manteniment.
• A més de l'aigua, els productes derivats del petroli i l'oli es poden utilitzar com a refrigerant.

El principal desavantatge d'aquests dispositius és el preu elevat i la necessitat de connexió caldera de calefacció indirecta o dipòsit d'emmagatzematge per dotar l'habitatge d'aigua calenta. Per tant, malgrat els diversos avantatges dels equips d'inducció, el lideratge de la demanda dels consumidors es manté fermament per les calderes d'elements de calefacció de doble circuit.

Calderes amb escalfadors d'elèctrodes

El funcionament d'una caldera d'elèctrodes es basa en l'alta conductivitat tèrmica de l'aigua. A l'interior de la carcassa hi ha elèctrodes negatius i positius que generen corrent elèctric, i entre ells circula circulació. refrigerant.

L'escalfament es produeix a causa de l'energia que s'allibera quan les molècules es divideixen en ions carregats i el seu moviment cap a l'elèctrode de la polaritat adequada. Gràcies a això, l'escalfament de l'aigua a la cambra de la caldera es produeix gairebé a l'instant.

Un requisit previ per a una caldera d'elèctrodes és una bona connexió a terra, ja que els dispositius són dispositius potencialment perillosos i la carcassa pot "perforar" amb una càrrega de corrent forta.

Avantatges de les calderes d'elèctrodes en comparació amb els elements de calefacció:

• Escalfa l'aigua 10 vegades més ràpid.
• Gasten un 20-30% menys d'electricitat.
• Tenen dimensions compactes fins i tot amb una alta productivitat (la majoria dels models es presenten en versions de paret).
• No fallen durant les pujades de corrent.

Però a causa de deficiències 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 al subministrament d'aigua calenta si el sistema està equipat amb una caldera de calefacció indirecta.

Aquests dispositius són molt exigents amb la composició del líquid que serveix de 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 cal substituir-los.

Les calderes d'elèctrodes són molt compactes, però no tenen una gran potència, de manera que per escalfar grans àrees es proporcionen mòduls amb diversos dispositius connectats en sèrie.

Per a un ús segur, es recomana equipar la caldera d'elèctrodes amb un kit d'automatització addicional, que es ven per separat i sovint costa més que el propi dispositiu. En primer lloc, es tracta d'una bomba de circulació i d'un controlador de temperatura electrònic que controla la temperatura de calefacció.

També es necessita un controlador de corrent per regular la intensitat del corrent, amb la possibilitat d'apagar l'equip per evitar que l'aigua bulli.

Què cal buscar a l'hora de comprar?

Quan hàgiu esbrinat quin tipus de dispositiu voleu comprar, és hora de pensar en la seva mida i els paràmetres tècnics.

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

Selecció d'un dispositiu per mètode d'instal·lació

Independentment del tipus de construcció, totes les calderes de doble circuit es poden dividir en dos grans grups: de paret i de terra. Les dimensions i l'elecció del model depenen directament de l'àrea que necessiteu per escalfar i també de la quantitat d'espai lliure per al dispositiu.

Una caldera de paret es diferencia d'una caldera de terra en la seva petita mida; si cal, es pot amagar en un armari o armari de paret, però fins i tot un dispositiu no dissimulat no sembla voluminós i s'harmonitza perfectament amb altres electrodomèstics.

Les unitats complementàries estan dissenyades per escalfar àrees relativament petites, de fins a 100 m2, per tant, sovint s'instal·len en apartaments o cases de camp petites. Estan connectats a suports especials a qualsevol superfície vertical que pugui suportar aquesta càrrega.

Les calderes de terra són dispositius força voluminosos, però poden proporcionar una casa amb una superfície de fins a 200 m2 amb calor i un subministrament ininterromput d'aigua, i els dipòsits d'emmagatzematge es poden incorporar al propi dispositiu (la qual cosa augmenta significativament el seu dimensions) o muntats per separat

Si la superfície de la casa de camp supera els 200 m², Llauna equipar una sala de calderes amb diverses calderes elèctriques o utilitzar fonts de calefacció addicionals - equips de combustible sòlid o panells solars.

Càlcul de la potència requerida

La manera més senzilla és dividir l'àrea d'escalfament per 10. Es creu que quan s'escalfa 10 m² Es gastarà 1 kW, però la xifra resultant serà molt arbitrària, perquè aquest càlcul només té sentit per a habitacions amb una alçada no superior a 3 metres.

A més, els costos de calor depenen en gran mesura de la presència d'aïllament, la qualitat de les finestres i les seves mides, les característiques climàtiques de la zona i els materials utilitzats en la construcció de la casa.

Si la casa té sostres alts, primer heu de determinar el volum de l'habitació (multiplicar l'àrea per l'alçada). A continuació, calculeu la potència necessària sobre la base que 1 m3 necessitarà 35 W.

Quan compreu, tingueu en compte els models la potència dels quals és un 15-20% més alta que els vostres valors calculats; és millor posar la caldera a un mode més feble que congelar-se al fred hivern amb l'equip treballant al seu límit.

Al resultat obtingut cal afegir un "marge":

• 10% - amb una gran zona de vidre (finestres panoràmiques, porxo, etc.).
• 15% - en absència d'aïllament de la casa.
• 10-15% - per a zones amb hiverns freds.
• 20% - per a càrrega addicional quan l'ACS funciona en mode de calefacció de flux continu.

A l'hora de calcular la potència necessària per a calderes amb emmagatzematge integrat, heu de confiar en les dades especificades pel fabricant a la documentació tècnica.

El mètode d'alimentació també depèn dels paràmetres tècnics de la caldera. Els electrodomèstics de fins a 10 kW es poden connectar a una xarxa normal de 220 V, i les calderes més potents es poden connectar a una xarxa trifàsica (a més, això pot requerir permís de les xarxes elèctriques locals si no es subministra una línia de 380 V a la casa). ).

Altres matisos importants

Basant-se en el principi d'escalfament d'aigua, les calderes elèctriques de doble circuit es poden dividir en flux i emmagatzematge. La primera és una bona opció per a una casa petita i una família; pot servir fàcilment 1-2 punts d'aigua a més de la calefacció. Però, malgrat la seva compacitat i facilitat d'ús, el dispositiu 2 en 1 té un inconvenient important: una càrrega elevada a la xarxa elèctrica.

I aquí unitat d'emmagatzematge ocupa molt més espai gràcies al dipòsit addicional on s'emmagatzema el subministrament d'aigua calenta. L'avantatge d'aquest tipus d'equips és que pot subministrar aigua en grans quantitats i permet estalviar fins a un 10% en electricitat, ja que no malgasta energia en la 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. La fitxa tècnica d'un dispositiu destinat a la connexió a un sistema de subministrament d'aigua calenta ha d'indicar el seu rendiment: temperatura mínima i màxima, volum d'aigua i temps necessari per escalfar-la.

Les calderes elèctriques modernes us permeten controlar el dispositiu i controlar la temperatura de calefacció a l'habitació mitjançant telèfons intel·ligents o un sistema domèstic intel·ligent

A més, la caldera es pot equipar amb:

• Unitat d'automatització per a control remot des d'un comandament remot o a través d'una xarxa.
• Protecció contra les gelades, que us permetrà mantenir una temperatura mínima al sistema, que és important per a cases de camp i cases de camp on no hi ha residents permanents.
• Els sensors que controlen els canvis meteorològics encenen el dispositiu quan baixen les temperatures i l'apaguen durant les hores assolellades.
• Equip que redueix la temperatura de l'aigua per a la connexió sistema de "pis calent"..
• Sensors amb la possibilitat de programar el microclima a tota l'habitació o habitacions individuals a la seva discreció.

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

Maneres d'estalviar diners durant l'operació

Per reduir els costos d'energia quan s'utilitza una caldera elèctrica com a dispositiu de calefacció i escalfador d'aigua, cal reduir la pèrdua global de calor a casa.

En primer lloc, val la pena substituir els antics marcs de fusta per finestres modernes amb 2-3 cambres d'aire i tenir cura d'aïllar les parets (preferiblement externes) amb escuma de poliestirè, llana mineral o altres materials amb baixa conductivitat tèrmica.

Altres opcions d'estalvi:

1. Una connexió addicional o dispositius separats que funcionin amb energies alternatives (plaques solars, aerogeneradors, llar de foc de llenya) reduiran significativament el consum d'electricitat.
2. Un comptador multitarifa us permetrà pagar menys per la calefacció nocturna, i durant les "hores punta" del matí i la tarda el dispositiu es pot apagar (l'electricitat més cara es consumeix en els intervals de 8:00 a 11:00 i de 20:00 a 22:00). . I si complementeu el sistema amb un acumulador de calor extern, podeu acumular energia "barata" a la nit per utilitzar-la durant el dia.
3. Un recuperador al sistema de ventilació ajudarà a retenir l'aire calent dins de la casa.
4. El programador setmanal recopilarà dades sobre el funcionament del sistema durant un període de temps determinat per tal de seleccionar el mode de funcionament més còmode i econòmic amb un consum energètic mínim.
5. Els termòstats d'ambient controlaran els canvis en el microclima de l'habitatge i transmetran dades a un sensor integrat a l'interior de la caldera, que apagarà/encendrà la calefacció, protegint contra el sobreescalfament de l'aire i les pèrdues de calor innecessàries.

Amb una correcta organització del funcionament d'una caldera elèctrica, es pot reduir el consum elèctric i els costos associats fins a un 40%.

Us presentarà les opcions de calefacció d'estalvi energètic per a propietats rurals següent article, que examina aquest tema tan interessant en detall.

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 diferents dissenys per a la calefacció i el subministrament d'aigua calenta a casa.

Matisos de la calefacció elèctrica: calderes i altres dispositius de calefacció elèctrica, càlcul de la potència de l'equip i costos de la temporada de calefacció:

Tot i que les calderes elèctriques de doble circuit semblen molt còmodes d'utilitzar, abans d'anar a comprar, calcula els teus costos d'electricitat per a l'estació de fred o contacta amb un enginyer de calefacció.

Potser us aconsellaran un sistema més econòmic amb una caldera d'un sol circuit amb una caldera de calefacció indirecta, o dissenyaran un sistema de calefacció combinat, on la "golafressa" de l'aparell elèctric es compensarà amb fonts d'energia addicionals.

Escriu comentaris al bloc següent. Expliqueu-nos quin va ser l'argument decisiu per a vostè per triar un model de caldera de doble circuit. Compartiu informació útil que serà útil per als visitants del lloc, feu preguntes.