Devido a estereótipos, o nome "caldeira" é frequentemente associado a um tanque de água quente elétrico. Embora existam outras versões de eletrodomésticos que fornecem água quente autônoma para residências e apartamentos particulares. Sob certas condições, o uso de aparelhos a gás e tanques de aquecimento indireto é muito mais lucrativo e confortável. Para escolher um aquecedor de água de armazenamento, vale a pena comparar o princípio de operação de vários tipos de caldeiras, nuances de conexão e recursos de operação.
O que é importante saber sobre a caldeira elétrica
O design do aquecedor de água mostrado no diagrama abaixo inclui os seguintes elementos:
- uma caixa de metal externa de formato cilíndrico ou retangular, equipada com um suporte de parede;
- tanque interno esmaltado ou de aço inoxidável;
- um aquecedor - um aquecedor com uma potência de 1,5-2,5 kW, instalado verticalmente na zona inferior do tanque;
- ânodo de magnésio ou titânio;
- termostato - remoto ou montado em um aquecedor;
- tubos de abastecimento de água fria e quente;
- termômetro;
- um elemento obrigatório da tubulação - uma válvula de segurança sem retorno duas em uma geralmente vem com um aquecedor;
- Os controles estão localizados na extremidade inferior do tanque cilíndrico ou no painel frontal da versão retangular.
Nota. O espaço entre a carcaça externa e o tanque de água interno é preenchido com isolamento de polímero. Em modelos mais baratos, são utilizados aquecedores elétricos tubulares convencionais; em modelos mais caros, são usados aquecedores do tipo “seco” com proteção antiescala em cerâmica.
Como funciona uma caldeira aquecida eletricamente:
- Após a instalação e conexão (o diagrama é mostrado na próxima seção do artigo), o volume interno do tanque é enchido com água fria através de um tubo que vai para o fundo do tanque.
- A seguir, a inclusão e o aquecimento da massa de água pelo elemento de aquecimento. Quando a temperatura atinge o valor definido ou máximo, o termostato desliga o aquecedor elétrico.
- A água é aspirada através de um tubo que termina na zona superior do tanque, onde a temperatura da água atinge o ponto mais alto. Ao mesmo tempo, o tanque é recarregado do suprimento de água através do tubo inferior.
- Durante a operação do sistema de AQS, a água no tanque é resfriada, o termostato liga automaticamente o elemento de aquecimento. Se não houver entrada de água, o conteúdo do tanque é aquecido periodicamente por um elemento de aquecimento para manter a temperatura desejada.
Referência. A temperatura máxima de aquecimento da maioria das caldeiras é de 75 graus; a temperatura recomendada para economizar eletricidade é de 55 ° C. Alguns modelos estão equipados com um sensor de superaquecimento que desliga o aquecedor quando o limiar é de +85 ° C.
Diagrama de fiação
Instalar e conectar um aquecedor elétrico de água aos tubos não é difícil e, se desejado, é realizado de forma independente:
- Fixe o tanque na parede usando suportes padrão. O local para a localização da caldeira é uma cozinha, banheiro ou sala da caldeira.
- Conecte o dispositivo às redes de abastecimento de água e água quente, orientadas pelo esquema.
- A energia é fornecida por uma tomada convencional equipada com um contato de aterramento.
Vamos explicar as funções de algumas partes da encadernação. O elemento chave é uma válvula 2 em 1 instalada na entrada da caldeira e resolvendo 3 tarefas:
- não permita que o recipiente volte a esvaziar no tubo de água;
- aliviar o excesso de pressão resultante do aquecimento e expansão do fluido dentro do tanque fechado;
- descarga forçada de água.
As demais válvulas de corte são necessárias para a conveniência de reparar e limpar o aquecedor de água.Para remover o ânodo inutilizável de magnésio, o recipiente deve ser esvaziado. A descarga através do bico da válvula padrão leva muito tempo devido ao pequeno furo, é melhor colocar um T e uma torneira adicional.
Comente. O esquema de drenagem rápida é especialmente relevante em casas de campo com aquecimento periódico. Para proteger o sistema de abastecimento de água do degelo no inverno, os proprietários precisam esvaziar o sistema todas as vezes antes de sair.
Os americanos e as válvulas de corte são úteis em caso de avaria, quando o aquecedor precisa ser removido e reparado sem desmontar as linhas de água. Por que um proprietário sadio sabe por que é necessário um filtro na entrada de um edifício.
Vantagens e desvantagens
Enumerando as vantagens das caldeiras, não mencionaremos os recursos inerentes a todos os aquecedores de armazenamento. Vantagens de dispositivos elétricos:
- preço razoável de um aquecedor de água;
- facilidade de instalação e cintas;
- não é necessária permissão para conectar à rede elétrica;
- tamanhos relativamente pequenos;
- execução de unidades - vertical ou horizontal, parede ou piso;
- manutenção - não mais de uma vez em 2-3 anos, realizada de forma independente.
Referência. O custo de um cilindro de AQS com um tanque de 100 litros começa em 120 onças. (modelo Ariston SB R 100 V). As contrapartes chinesas custarão ainda mais barato.
A manutenção da caldeira inclui lavagem, limpeza e substituição do ânodo de magnésio. Se o momento de desgaste crítico do ânodo for perdido, a corrosão eletroquímica assumirá o cobre do elemento de aquecimento e o metal do tanque. A capacidade enferrujada não é restaurada - você precisa comprar um novo dispositivo. O mesmo com o aquecedor queimado.
Agora, sobre os contras de aparelhos elétricos:
- pela taxa de aquecimento (cerca de 2 horas), os produtos perdem para gás e dispositivos indiretos do mesmo volume;
- consumo de energia cara;
- a incapacidade de verificar a condição do ânodo sem desmontar a unidade;
- capacidade limitada.
Aquecedores elétricos são sensíveis à dureza da água. Quanto maior o conteúdo de sais de magnésio e cálcio, mais cedo o ânodo "derrete" e mais espessa a camada de espuma nas paredes e no corpo do aquecedor. O problema é resolvido pela limpeza anual.
Aquecedores de água a gás
Externamente, a unidade se assemelha a uma versão vertical de um acionamento elétrico - um corpo cilíndrico, acessórios para tubos e um termômetro na parte frontal. Apenas em cima apareceu o tubo da chaminé e abaixo - uma seção adicional com equipamento a gás.
A estrutura interna de uma caldeira a gás natural ou liquefeito apresenta diferenças significativas:
- na seção adicional inferior há uma câmara de combustão aberta (atmosférica) e um queimador de gás;
- um tubo vertical de incêndio penetra no tanque, conduzindo os produtos de combustão através do tubo externo com uma tampa;
- um sensor de tiragem e um turbulador são colocados dentro da chaminé, fazendo com que os gases quentes se movam mais lentamente e troquem ativamente o calor com o tanque de água;
- um tanque de coleta de condensado está localizado abaixo do queimador;
- o suprimento de combustível é controlado pela automação de segurança - válvula de gás não volátil do SIT Group ou de outro fabricante;
- O tanque possui uma luva de imersão para um sensor de termostato conectado por um tubo capilar a uma válvula de segurança.
Nota. As válvulas automáticas indicadas são usadas em caldeiras a gás do tipo piso. O algoritmo de operação é absolutamente o mesmo para todas as instalações: o elemento fecha o suprimento de combustível quando o calado desaparece, a chama se apaga ou a pressão do gás no tubo cai. Uma visão geral detalhada das funções da automação de gás pode ser encontrada na seção correspondente de nossos recursos.
O princípio de operação desse tipo de caldeira é o dobro do aquecimento do tanque com água - diretamente do queimador e do calor dos gases de combustão. Como um aquecedor de água a gás funciona:
- Depois de abrir a válvula, o gás entra no dispositivo de ignição, onde é manualmente aceso por uma faísca do botão piezoelétrico.Quando o usuário define a temperatura desejada girando o botão, o queimador principal é ligado.
- A massa de água é aquecida a partir da câmara de combustão e da chaminé, o condensado formado flui para um recipiente especial e evapora gradualmente.
- Quando a temperatura definida é atingida, o termostato é acionado, a automação desliga o queimador principal.
- Quando resfriada ou aspirada, a combustão é retomada automaticamente.
Esclarecimento. Nos modelos mais modernos de caldeira a gás, como o Baxi SAG3 100, o sistema de ignição funciona sem um dispositivo de ignição em chamas constante. Uma faísca em um eletrodo especial é gerada usando baterias, como é feito em muitos aquecedores de água instantâneos (ou seja, colunas de gás).
Caso contrário, o design da caldeira é semelhante aos aparelhos elétricos. O tubo de água fria fica na parte inferior, a cerca de água quente sanitária está na parte superior e o ânodo de magnésio protege o metal da corrosão. Na versão montada no piso, os tubos de conexão saem da tampa superior do tanque. O princípio de operação da unidade é muito inteligível, mostrado no vídeo em inglês:
Nuances de instalação
A conexão da caldeira ao sistema doméstico de abastecimento de água é feita por analogia com um aquecedor elétrico - são instaladas na saída válvulas de fechamento, uma válvula de retenção de segurança e um sistema de esvaziamento rápido. Outra coisa é a conexão da linha de combustível; regras estritas começam a ser aplicadas aqui, comuns a todas as instalações que usam gás:
- mesmo que o gás seja trazido para a casa, é necessário executar ou ajustar o projeto, o que refletirá a localização do dispositivo e o diagrama de conexão;
- uma chaminé de pleno direito, construída de acordo com os requisitos do SNiP;
- a sala fornece ventilação de suprimento e exaustão, capaz de fornecer trocas de ar reguladoras (3 volumes de sala por hora mais ar de combustão);
- a altura do teto da sala não é inferior a 2,5 m, o volume mínimo é de 15 metros cúbicos.
Gorjeta. Para não equipar especialmente a sala de um aquecedor de água, é melhor colocá-la imediatamente na sala da caldeira, onde a ventilação já foi organizada e um canal de chaminé foi criado. Os requisitos de instalação e o procedimento de conexão são descritos em mais detalhes no manual de instalação da caldeira a gás.
Prós e contras de aparelhos a gás
Uma caldeira a gás natural é um produto específico. Julgue por si mesmo: nos países da CEI, onde essa transportadora de energia é vendida a baixo preço, é mais fácil instalar imediatamente uma caldeira a gás de circuito duplo ou usar uma caldeira de circuito único com tanque de aquecimento indireto. Na Ucrânia e nos países da UE, essa compra não faz sentido.
Como a primeira opção não fornece a vazão de AQS necessária e a segunda exige um investimento decente, existe uma solução de compromisso - um aquecedor de vazão (coluna). Portanto, dado o preço da unidade, existem poucos apoiadores de caldeiras a gás.
Referência. Um tanque de água quente de 100 litros e alta qualidade da conhecida empresa Baxi custará 450 dólares. Isso é comparável a uma caldeira turboalimentada de 24 kW da mesma marca.
Outra desvantagem significativa do aquecedor de água é a instalação problemática associada à obtenção de licenças para a instalação de equipamentos movidos a gás. O procedimento é tedioso e nem um pouco gratuito.
Depois de enumerar os lados negativos das caldeiras, tentaremos equilibrá-las com um positivo:
- Em termos de velocidade de aquecimento, os dispositivos são detentores de registros entre todas as unidades. Um tanque com capacidade de 100 l está pronto para uso após 20 ... 30 minutos após o início do queimador.
- Os aquecedores de água não precisam de maior atenção e manutenção frequente; recomenda-se que a prevenção seja feita anualmente.
- Baixo custo de energia para residentes da Federação Russa, Cazaquistão e outros países da CEI.
Há dúvidas sobre a confiabilidade do equipamento de aquecimento de água. Os usuários geralmente observam o desgaste das juntas perto da chaminé, causando vazamentos nos reservatórios.Outras avarias são típicas - bloqueios do bico de ignição, falha do termopar e problemas no circuito elétrico do sensor de tração.
Tanques de aquecimento indireto
Se compararmos os projetos de diferentes aquecedores de água, uma caldeira indireta é a versão mais simples e mais confiável do tanque de armazenamento para o abastecimento de água quente. A unidade não produz calor por si só, mas recebe energia de fora, de qualquer caldeira. Para fazer isso, um trocador de calor é instalado dentro do tanque isolado - uma bobina, onde é fornecido refrigerante quente.
Esclarecimento. As versões baratas de aquecedores de água são equipadas com um único trocador de calor que aquece a água no tanque. Os modelos bivalentes são equipados com 2 bobinas para conectar a unidade a várias fontes de calor, por exemplo, uma caldeira e coletores solares.
A estrutura da caldeira repete os projetos anteriores, apenas sem queimadores e elementos de aquecimento. O trocador de calor principal está localizado na zona inferior do barril, a secundária - na parte superior. Todos os bicos estão dispostos adequadamente; o tanque é protegido contra corrosão por um ânodo de magnésio. Como funciona o "indireto":
- Na caldeira, o líquido de refrigeração entra na bobina, aquecido a 80-90 graus (mínimo - 60 ° C). A circulação através do trocador de calor é fornecida pela bomba do circuito da caldeira.
- A água no tanque aquece até 60–70 ° C. A taxa de ganho de temperatura depende da potência do gerador de calor e da temperatura inicial da água fria.
- A água é retirada da zona superior do tanque, o suprimento da rodovia para a parte inferior.
- Um aumento no volume de água durante o aquecimento é percebido por um tanque de expansão montado no lado "frio" e suportando uma pressão de 7 bar. Seu volume líquido é calculado como 1/5 da capacidade do tanque, pelo menos 1/10.
- Um purgador de ar, válvula de segurança e válvula de retenção são sempre colocados ao lado do tanque.
- Na caixa existe uma luva para o sensor de temperatura do controlador de temperatura. Este último controla uma válvula de três vias que alterna o fluxo de refrigerante entre o aquecimento e a água quente sanitária.
Um ponto importante. O líquido de arrefecimento se move ao longo da bobina do tubo superior para o inferior, proporcionando uma carga em camadas do aquecedor de água.
Esquema típico de cintagem
Caldeiras indiretas são produzidas nas versões horizontal e vertical, com capacidade - de 75 a 1000 litros. Existem modelos combinados com uma fonte de aquecimento adicional - um elemento de aquecimento que mantém a temperatura em caso de parada do gerador de calor ou queima de lenha no forno da caldeira TT. Como amarrar adequadamente um aquecedor indireto a um aquecedor de parede é mostrado no diagrama acima.
Nem todas as caldeiras a madeira e gás são equipadas com “cérebros” - eletrônicos que controlam o aquecimento e a operação da bomba de circulação. Em seguida, é necessário instalar uma unidade de bombeamento separada e conectá-la à caldeira de acordo com o esquema proposto por nosso especialista no vídeo de treinamento:
Pontos positivos e negativos
Comparado aos modelos de gás de caldeiras, “indiretos” são baratos. Por exemplo, uma unidade montada na parede do fabricante húngaro Hajdu AQ IND FC 100 l custa 290 u. Mas não se esqueça: o tanque de água quente não é capaz de trabalhar de forma independente, sem uma fonte de calor. É necessário levar em consideração os custos da cintagem - a aquisição de válvulas, termostato, bomba de circulação e tubos com acessórios.
Comente. Se você deseja montar um circuito com recirculação de água quente, precisará de uma bomba adicional, um termostato e uma válvula de retenção.
O que é uma boa caldeira de aquecimento indireto:
- aquecimento de água de qualquer equipamento de energia térmica, coletores solares e elementos de aquecimento elétrico;
- grande estoque de produtividade para o abastecimento de água quente;
- confiabilidade na operação, manutenção mínima (uma vez por mês aquecendo o máximo de Legionella e substituição oportuna do ânodo);
- Os tempos de carregamento da caldeira podem ser ajustados, por exemplo, movidos durante a noite.
A principal condição para o correto funcionamento da unidade é a energia suficiente da instalação térmica.Se a caldeira for selecionada exclusivamente para o sistema de aquecimento sem reserva, a caldeira anexada não permitirá aquecer a casa ou você ficará sem água quente.
As desvantagens de um tanque de aquecimento indireto são um tamanho decente (os pequenos são menos comuns) e a necessidade de aquecer a caldeira no verão para fornecer água quente. Essas desvantagens não podem ser consideradas críticas, especialmente no contexto de alto desempenho e versatilidade de tais equipamentos.
Em conclusão, recomendações de seleção
Proprietários de imóveis com um orçamento limitado só podem escolher o modelo certo de aparelho de aquecimento elétrico. Esta é a opção mais acessível para o custo da compra e instalação de equipamentos. Posteriormente, você terá que economizar energia e aguentar a inconveniência da operação - aquecimento prolongado e uma pequena capacidade do tanque.
Qual caldeira é melhor escolher com base nas condições de vida e na disponibilidade de equipamentos de aquecimento:
- Em um prédio de apartamentos, a maneira mais fácil e rápida é colocar um aquecedor elétrico. Para a instalação de qualquer aparelho a gás, é necessário obter permissão, e o "homem indireto" não tem lugar para colocar e nada para aquecer.
- A melhor solução para uma casa particular é um barril de aquecimento indireto. Ao definir o tanque para 200-300 litros, você definitivamente encerrará a questão da água quente sanitária.
- Se não houver espaço suficiente na sala do forno, compre uma caldeira indireta no design horizontal da parede.
- Ao escolher um aparelho de qualquer tipo, preste atenção ao material de que o ânodo é feito. Os elementos de magnésio estão sendo substituídos por hastes de titânio mais duráveis.
- Com energia insuficiente da caldeira, a conexão de um tanque adicional é contra-indicada. Existem três maneiras de resolver o problema: substituir o gerador de calor, comprar um acionamento elétrico ou instalar uma caldeira a gás. Em termos de custo de conforto / instalação, a última opção parece preferível.
Nota. Se a casa já possui uma caldeira a gás, a obtenção de permissão para conectar equipamentos adicionais é simplificada. Você precisará ajustar o projeto existente e coordenar a documentação com o fornecedor de gás.
O líder indiscutível na classificação de aquecedores domésticos de armazenamento é uma caldeira elétrica. A popularidade se deve ao preço acessível, simplicidade e velocidade de conexão - o dispositivo é instalado literalmente em 1 dia.