Você trouxe um gasoduto para uma casa de campo ou instalou um contêiner para propano liquefeito. A próxima etapa é a escolha do equipamento de aquecimento a gás. A tarefa não é fácil - a variedade de caldeiras domésticas em lojas on-line será desconcertante para qualquer proprietário inexperiente. Assim, nosso objetivo é considerar os tipos de unidades existentes e explicar como escolher a caldeira a gás certa para aquecer uma casa, chalé ou apartamento particular.
O que você precisa saber para selecionar um aquecedor
Você não pode simplesmente ir à loja e comprar uma caldeira de aquecimento a gás. Para selecionar um modelo adequado, você precisa preparar uma lista de requisitos para a unidade - para determinar a energia térmica, as funções necessárias, o método de instalação e outros dados iniciais.
Quais itens estão na lista:
- Calcule a quantidade de calor necessária para aquecer uma casa ou apartamento.
- Descreva a gama de tarefas de uma caldeira a gás - ela deve apenas aquecer o prédio ou, além disso, servir como aquecedor de água para as necessidades domésticas.
- Deixe espaço para a instalação de um gerador de calor. As regras permitem a instalação de equipamentos de aquecimento a gás em uma cozinha (até 60 kW), uma caldeira anexa ou em outra sala separada localizada na parede externa da residência.
- Determine como a caldeira está instalada - piso ou parede. Para apartamentos, apenas uma opção articulada é adequada.
- Considere o princípio de operação do seu sistema de aquecimento. Sob o circuito gravitacional com a circulação natural do líquido de refrigeração (o chamado fluxo de gravidade), é selecionado o aquecedor não volátil correspondente que funciona sem eletricidade.
- Defina o nível de automação do dispositivo de acordo com seus desejos. Exemplos de funções úteis: manutenção da temperatura interna de acordo com uma programação ou sinais de um sensor climático externo, controle remoto via Internet e assim por diante.
- Estime os preços de várias caldeiras e descubra quanto você está disposto a gastar em uma caldeira a gás.
Nota. As regras para a colocação e conexão de instalações que usam gás, destinadas ao aquecimento e fornecimento de água quente, são descritas na publicação sobre a instalação de um aquecedor de circuito duplo.
Antes de escolher uma nova ou trocar uma caldeira a gás desatualizada para aquecer uma casa particular, é altamente recomendável consultar um departamento de assinatura da Gorgaz (ou outra empresa de administração). Por que isso é necessário:
- Além das regras gerais, os escritórios regionais possuem instruções internas que restringem o uso de equipamentos a gás, e esses pontos devem ser esclarecidos;
- uma caldeira nova ou substituível deve ser incluída na documentação do projeto; caso contrário, você corre o risco de obter uma multa para instalação sem aprovação;
- Os especialistas o ajudarão a colocar o gerador de calor em casa.
Esclarecimentos sobre instruções internas. Os Gorgazs geralmente introduzem suas próprias restrições, por exemplo, eles podem proibir a instalação de uma caldeira atmosférica ao lado de uma cozinha de tiragem forçada. A razão é a falta de compensação do fluxo de ar.
Outro exemplo: você deseja remover uma chaminé horizontal (coaxial) da sala de um prédio de apartamentos, mas o escritório não concorda com essa solução, pois o cano saliente estraga a aparência da fachada. Para entender todas as sutilezas, você precisa entender as variedades existentes de aquecedores a gás, mas primeiro ...
Determinamos a energia térmica da caldeira
Certamente você conhece os métodos populares para calcular o desempenho térmico do equipamento - pela área ou volume das salas aquecidas. Alegadamente, uma caldeira de 10 kW é levada para uma habitação de 100 metros quadrados, e 200 metros quadrados para uma casa de campo.m - unidade de 20 kW.
É melhor não usar esses métodos aproximados, pois condições específicas não são levadas em consideração - o clima na área de residência, o grau de isolamento térmico do edifício e assim por diante. Sugerimos o uso de métodos de cálculo mais precisos:
- Por carga de calor específica por área quadrada da sala, levando em consideração a localização da sala e o número de aberturas das janelas.
- O mesmo em termos de espaço.
- Um cálculo completo de acordo com a fórmula SNiP, levando em consideração a espessura e o isolamento térmico das estruturas externas do edifício.
Comente. Todos os três métodos são descritos em detalhes em um guia separado para calcular a carga de calor para aquecer um edifício residencial.
Conhecendo o consumo de calor para aquecer a casa, selecionamos uma caldeira a gás para a energia da seguinte forma:
- se você planeja usar a unidade apenas para aquecimento, multiplique a figura por um fator de segurança de 1,2;
- é melhor escolher a potência de um gerador de calor de 2 circuitos que fornece 2 pontos de extração com uma margem de 1,3 a 1,5;
- Para trabalhar com uma caldeira de aquecimento indireto com um volume de 200 a 300 litros, você precisará de uma caldeira a gás de circuito único com uma margem e meia de produtividade (multiplique por um fator de 1,5).
Nós damos um exemplo. Para aquecer uma casa particular com uma área de 100 metros quadrados. m calculado requer 9 kW de energia. A potência mínima do aquecedor a gás, excluindo a água quente sanitária, será de 9 x 1,2 = 10,8 kW, uma caldeira de circuito duplo - 9 x 1,3 = 11,7 kW. Se for necessário aquecer a capacidade de armazenamento, o desempenho da unidade aumentará para 9 x 1,5 = 13,5 kW. Em seguida, selecionamos o modelo de alta potência mais próximo da linha de aquecedores - 12 e 15 kW, respectivamente.
Classificação dos geradores de calor a gás
Todas as caldeiras que queimam gás natural ou mistura liquefeita de propano-butano (GPL) são divididas em grupos de acordo com os seguintes critérios:
- projeto da câmara de combustão - aberta ou selada (fechada);
- método de montagem - parede, parapeito ou piso;
- número de circuitos de aquecimento - 1 ou 2 (aquecimento + AQS);
- fontes de energia utilizadas - apenas combustível gasoso ou sua combinação com madeira e eletricidade (as chamadas caldeiras combinadas).
Nota. Todas as variedades de geradores de calor são inicialmente sintonizados para queimar metano - o principal gás. Para mudar para combustível liquefeito, basta substituir os jatos de combustível e ajustar a pressão na frente do queimador principal.
A escolha correta de uma caldeira a gás é feita de acordo com três critérios principais - o princípio de operação (ou seja, o tipo de câmara), a opção de instalação e a capacidade de aquecer adicionalmente a quantidade certa de água. Outros fatores não são tão importantes, mas em certas condições eles podem desempenhar um papel decisivo:
- projeto e material do trocador de calor - aço, ferro fundido, cobre;
- método de ignição - eletrônico ou manual automático a partir de um elemento piezoelétrico;
- dependência da operação do aquecedor em eletricidade;
- a capacidade de regular de maneira suave ou gradual a potência do dispositivo de queimador de gás (modulação);
- etc.
Uma nuance importante. Absolutamente todas as modificações dos aquecedores de água a gás disponíveis no mercado estão equipadas com automação de segurança. De acordo com os requisitos dos documentos regulamentares, a válvula de combustível de qualquer caldeira deve parar imediatamente de fornecer combustível em 3 casos:
- Se o queimador se extinguir espontaneamente, por exemplo, devido ao descolamento da chama por estiramento reverso.
- Se a pressão do gás na linha de suprimento cair abaixo de um nível crítico.
- Na ausência de tiragem natural da chaminé ou falha do ventilador (como opção - exaustão de fumaça) nas versões com turbocompressor dos aquecedores.
Referência. Nos geradores de calor controlados eletronicamente, os fabricantes fornecem níveis adicionais de proteção - instalam sensores de temperatura, sensores de superaquecimento e outros dispositivos de segurança automáticos.
A divisão dos sistemas de aquecimento a gás em grupos não pode ser chamada de clara.Exemplo: dispositivos com uma câmera aberta podem ser montados no chão, na parede e parapeito, com alguns modelos alimentados pela rede elétrica, outros completamente independentes. Analisaremos cada grupo com mais detalhes.
Diferenças de unidades de acordo com o princípio de operação
As caldeiras que utilizam gás natural como principal transportador de energia são divididas em 3 categorias:
- atmosférico com uma câmara de combustão aberta;
- turboalimentado (inflável) com uma fornalha fechada;
- condensação - unidades com uma câmara selada, capaz de retornar o calor latente da combustão de combustível.
Não consideraremos os prós e os contras de cada grupo de aquecedores; é melhor listar as diferenças de design e os parâmetros operacionais. Nas fontes de calor da primeira categoria, a fornalha se comunica com o ar ambiente, daí o nome - atmosférico. Características das caldeiras:
- O ar necessário para queimar combustível é aspirado para a câmara devido à corrente de ar natural que ocorre na chaminé. Este é um pré-requisito para a operação normal do gerador de calor.
- Um dispositivo de queimador de gás de um ou dois estágios aquece o trocador de calor com um líquido de arrefecimento circulante com uma chama. Os gases de escape saem da fornalha de forma independente pela chaminé.
- A eficiência de uma instalação atmosférica raramente atinge 90%, a eficácia da maioria desses dispositivos está na faixa de 86 a 88%.
- Essas caldeiras são consideradas as mais baratas e, ao mesmo tempo, confiáveis em operação. O motivo é o mínimo de componentes eletrônicos complexos ou sua completa ausência.
Explicação. Somente unidades com fornalha aberta podem funcionar sem eletricidade. Nos modelos não voláteis, uma válvula de gás automática (geralmente EuroSIT) lida com o fornecimento de combustível e combustão segura. Não há placa e controlador eletrônicos; a ignição é realizada manualmente com um botão piezo.
Os geradores de calor de turbinas são independentes da corrente de ar da chaminé, pois o ar é soprado na câmara fechada por um ventilador elétrico, cujo desempenho é regulado pelo controlador. O ar é aspirado e os gases de exaustão são liberados através da chaminé coaxial “pipe in pipe” disposta ao longo do caminho mais curto, como mostra a foto.
Normalmente, um duto de parede dupla é colocado horizontalmente com uma leve inclinação em direção à rua para drenar a condensação.
Características e características das caldeiras pressurizadas:
- O forno não está conectado ao ambiente de ar da sala, a ignição e o processo de combustão são completamente controlados por componentes eletrônicos.
- As unidades são equipadas com queimadores de dois estágios ou dispositivos de modulação com uma mudança suave no desempenho.
- A eficiência de vários dispositivos turboalimentados está na faixa de 90 a 93% - um indicador mais alto que o dos "aspirados".
- Caldeiras precisam de energia externa da rede elétrica da casa.
Comparadas aos "irmãos" atmosféricos, as fontes de calor de gás com uma câmara fechada são mais econômicas e bem automatizadas. A desvantagem é que é completamente dependente do suprimento externo de energia, eles cortam a luz - o aquecimento também “morreu”. Para proteger a caldeira a turbo a gás, você precisa de uma fonte de alimentação ininterrupta ou de um gerador elétrico.
Referência. A um preço, aquecedores sobrealimentados ocupam uma posição intermediária entre unidades "aspiradas" e condensadoras de baixo custo.
O dispositivo gerador de calor de condensação se assemelha a um modelo turbo - a mesma câmara fechada, um ventilador - um soprador de ar (ou exaustão de fumaça), uma chaminé de parede dupla. O dispositivo se destaca pelo design do forno e por um queimador cilíndrico colocado dentro do trocador de calor - uma bobina de aço inoxidável.
Como funciona a caldeira:
- Os produtos da combustão de combustível são dióxido de carbono e água. Este último evapora da chama do queimador e em um aquecedor convencional voa com a fumaça para dentro do tubo, retirando parte do calor.
- Na unidade de condensação, os gases de combustão passam através de uma bobina com um líquido de arrefecimento, e é por isso que o vapor de água condensa nos tubos.O calor perdido é retornado e enviado para o aquecimento da casa. A eficiência da instalação é de 95%.
- A água recebida do combustível flui pelo canal para o coletor de condensado e depois é descarregada no esgoto.
Além da dependência de eletricidade, as caldeiras descritas têm mais 2 desvantagens - um preço muito alto e uma diminuição na eficiência em certos modos de operação. A essência do problema será revelada pelo nosso especialista no vídeo:
Modelos de parede, estacionário e parapeito
Como você pode imaginar, as caldeiras do primeiro grupo são penduradas na parede, a segunda - são colocadas no chão. Os aquecedores de parapeito têm um design mais próximo do chão, apenas fixam-se à parede a um nível de 70 a 100 cm.
Método de instalação - não é a única diferença entre as unidades de aquecimento:
- Todas as modificações de parede são uma sala de caldeiras a gás em miniatura. Dentro de qualquer caldeira externa, há sua própria bomba de circulação, grupo de segurança, unidade de controle e tanque de expansão (exceto para casos individuais). Portanto, o dispositivo montado na parede sempre depende da confiabilidade da fonte de alimentação.
- Os trocadores de calor pendentes são feitos de cobre ou aço, o ferro fundido não é usado. O equipamento é oferecido em 3 versões para escolha - turbo, atmosférico e de condensação.
- As caldeiras de piso estão equipadas com trocadores de calor em aço e ferro fundido. Na Rússia e nos países da CEI, são produzidos dispositivos não voláteis acessíveis do tipo AOGV, entre os importados existem modelos com fonte de alimentação externa.
- 90% das caldeiras estacionárias estão equipadas com uma câmara aberta e conectadas a uma chaminé convencional. Também há modificações de sobrealimentação e condensação de unidades (como regra, produção estrangeira).
- Os aquecedores de parapeito são oferecidos apenas no design não volátil da atmosfera. A potência máxima da caldeira a gás de parede é pequena - até 15 kW, eficiência - 86%. O trocador de calor é de aço "preto".
Nota. A diferença entre os três layouts da caldeira, bem como as vantagens e desvantagens de cada opção, são descritas separadamente em uma revisão detalhada.
Do ponto de vista do usuário médio, o material do trocador de calor não desempenha um grande papel. Os radiadores de cobre são eficazes, mas caros, o ferro fundido é durável, mas muito pesado e frágil (com medo de mudanças repentinas de temperatura). Aço inoxidável e aço "preto" - uma opção de compromisso, implementada pelos fabricantes em várias caldeiras, independentemente do layout.
Variedades de aquecedores de água de circuito duplo
A principal diferença entre essas caldeiras das versões de circuito único é a capacidade de fornecer água quente para o lar. A água é aquecida pelo queimador principal de 4 maneiras diferentes:
- Com a ajuda de um trocador de calor bitérmico de cobre - um radiador do tipo "tubo dentro do canal". A água da água quente sanitária se move pelos tubos internos do dispositivo e o líquido de arrefecimento do sistema de aquecimento se move pelos canais externos. O queimador aquece a camisa de água externa, transferindo calor para os tubos internos.
- Por meio de um trocador de calor de placas de aço inoxidável secundário. Quando uma solicitação de água quente é recebida do misturador, um sensor de fluxo e uma válvula de três vias são ativados, direcionando todo o líquido refrigerante em um pequeno círculo de circulação através de um trocador de calor secundário. Enquanto o circuito de AQS estiver em operação, a linha principal de aquecimento com baterias e piso de água quente não esquenta.
- Uma caldeira de aquecimento indireto com capacidade de até 100 litros é instalada dentro da caldeira. Sua carga é organizada de acordo com um princípio semelhante - uma válvula de três vias alterna automaticamente o fluxo de refrigerante para a bobina do tanque quando a temperatura da água cai abaixo de um nível predeterminado.
- No trocador de calor de ferro fundido do aquecedor, é colocada uma bobina de cobre DHW.
Os trocadores de calor de placas e bitérmicas são instalados em caldeiras de circuito duplo para montagem na parede, raramente usadas nas versões de piso. Somente unidades estacionárias são equipadas com caldeiras de armazenamento (com raras exceções).As bobinas convencionais de tubo de cobre são usadas em aquecedores não voláteis - parapeito e piso.
Recursos de segurança e outros utilitários
As caldeiras que não exigem conexão à rede elétrica doméstica estão equipadas com automação mecânica de gás que atende aos requisitos mínimos de segurança e desliga o suprimento de combustível em caso de emergência (listado acima). O que é importante: depois que a válvula mecânica do tipo EuroSIT é ativada, o reinício é feito manualmente pelo usuário.
Em aquecedores com ignição automática e controle eletrônico, o sistema funciona de maneira diferente:
- Em qualquer emergência (o gás foi desligado, a corrente de ar se perdeu, a chama se apagou), a válvula desliga o combustível.
- Após alguns segundos, o controlador instrui a válvula a abrir o gás e o módulo de ignição - a enviar uma faísca aos eletrodos. Ou seja, a caldeira procura iniciar por conta própria, o número máximo de tentativas é 4.
- Se após 3-4 ignições o acidente se repetir, a unidade entra em erro - acende o indicador vermelho ou mostra o código no visor. Além disso, é necessária a intervenção do proprietário da casa ou do mestre de serviço.
Listamos outras funções úteis das caldeiras modernas:
- desligamento em caso de perda de pressão do líquido de refrigeração em um sistema de aquecimento fechado para 0,3-0,5 Bar (medido por um sensor hidráulico);
- termostatos para superaquecer a água em ambos os circuitos (aquecimento e água quente sanitária) também desligam o queimador da caldeira;
- válvula de três vias integrada e bicos adicionais para conectar uma caldeira indireta externa;
- a capacidade de conectar um termostato de ambiente, um sensor climático externo e um controle remoto;
- proteção contra degelo - o sensor de temperatura iniciará a caldeira em caso de resfriamento do líquido de refrigeração até um limite crítico de +5 ° C;
- montagem com válvula para alimentar o sistema;
- modulação da chama de um dispositivo de queimador de gás - controle automático contínuo da intensidade da combustão, dependendo da temperatura da água fornecida.
As unidades de controle eletrônico são capazes de diagnosticar problemas e emitir o sinal apropriado. Se o mau funcionamento ameaça a segurança, a luz vermelha na caldeira acende e o queimador se apaga; em outros casos, o indicador amarelo acende em vez do verde. Nos modelos equipados com um monitor, o código de erro mostrado no manual de instruções é exibido.
Em conclusão - dicas para escolher uma caldeira doméstica
Então, você determinou a potência da fonte de calor, instalou a instalação do mod e descobriu os tipos existentes de aquecedores a gás. Resta escolher a melhor opção.
Recomendação um. Segundo nossos especialistas, a melhor solução para todas as ocasiões é uma caldeira turbo de parede com duto de gás coaxial. Com o custo do equipamento, juntamente com a instalação, o aparelho será mais barato do que comprar um aspirado e construir uma chaminé de pleno direito. Uma condição: sem problemas com a fonte de alimentação.
Agora vamos descobrir qual caldeira a gás deve ser selecionada, dependendo do orçamento e das condições operacionais:
- Sob o sistema de aquecimento de água por gravidade (gravidade), você precisa definitivamente usar uma versão não volátil do aquecedor - piso ou parapeito. Este último é adequado para uma pequena casa de campo com uma área de 80 ... 120 m².
- Para um sistema fechado (o diagrama de fiação não importa), qualquer aquecedor acima é adequado. Mas é melhor usar a versão montada na parede - o produto é mais fácil e barato de conectar, você não precisa comprar uma válvula de segurança, bomba e tanque de expansão.
- Condições típicas: um canal de fumaça já foi construído, o prédio possui uma sala de forno separada e o orçamento é limitado. Solução: mini-caldeira atmosférica de parede com um conjunto mínimo de funções.
- Também é melhor colocar um modelo suspenso turbo no apartamento de um edifício de vários andares, uma vez que a remoção de produtos de combustão nos dutos de ventilação é estritamente proibida.Faça um buraco na parede externa e coloque uma chaminé horizontal do lado de fora, observando o recuo das janelas.
- Um aquecedor de circuito duplo selecionado corretamente em potência servirá no máximo 2 pontos de tração. Produtos com trocadores de calor de placas e bitérmicos são utilizados, bobinas de cobre desatualizadas são ineficientes.
- Se o consumo estimado de água doméstica for grande, você precisará adquirir uma coluna ou caldeira a gás e uma caldeira de armazenamento. Não se preocupe com o chicote de fios - leve a unidade Protherm Bear-KLZ montada no chão com uma capacidade interna de 90 litros.
- Os modelos de piso devem ser comprados em um caso extremo, quando você não pode escolher os modelos de parede - você precisa de muita energia, independência da eletricidade e assim por diante. Caldeiras a gás estacionárias são mais caras e requerem tubulação adicional.
Referência. Se você estiver interessado na pergunta sobre qual caldeira é melhor escolher, recomendamos que você visite uma página separada de nossos recursos - um ranking de modelos populares, compilado a partir de avaliações de proprietários nos fóruns.
Finalmente, sobre o equipamento de aquecimento de condensação. Agora, essas unidades não são baratas, o preço não é comparável ao aumento de eficiência (95% versus 93% para dispositivos turboalimentados). O segundo ponto negativo: quanto mais complexa a instalação da caldeira, mais cara é a manutenção e o reparo. Embora seja necessário reconhecer que uma caldeira a gás de condensação é a melhor solução para sistemas de aquecimento de baixa temperatura - piso radiante.