Neste artigo: atribuição de uma caldeira de aquecimento indireto; dispositivo e princípio de operação; características positivas e negativas; preços e fabricantes; Critérios de escolha; como conectar uma caldeira de aquecimento indireto; como remover incrustações e sujeira.
O grau de conforto em nossa vida está firmemente ligado a um elemento integrante da civilização como a disponibilidade constante de água quente – para lavar louça, lavar roupa, nos lavar. Nas condições urbanas, a água quente está mais ou menos presente nas torneiras, mas nas grandes extensões de áreas rurais há problemas com o abastecimento de água quente – só vai para o aquecimento das casas, circulando em sistemas de aquecimento com caldeiras de circuito único. A opção de fornecer água quente às famílias através de caldeiras de aquecimento elétrico não é muito atraente – a eletricidade não é barata, as caldeiras a gás ou, mais comumente, os aquecedores de água a gás têm dimensões impressionantes e não são capazes de manter uma temperatura constante da água. A melhor opção é uma caldeira de aquecimento indireto.
Por que você precisa de uma caldeira de aquecimento indireto
Uma caldeira de aquecimento indireto é adquirida juntamente com uma caldeira de circuito único – juntos, esse equipamento ocupa mais espaço e é mais caro do que uma caldeira de circuito duplo. No entanto, a sua vantagem importante sobre uma caldeira de circuito duplo é a capacidade de fornecer uma quantidade significativa de água quente às residências, praticamente sem interrupção, enquanto sua temperatura permanecerá inalterada..
Qualquer sistema de aquecimento de água baseado no aquecimento de água corrente tem dois fatores negativos – seu desempenho é suficiente apenas para um ou dois pontos de consumo de água, enquanto a temperatura da água não é constante. Por exemplo, as famílias não poderão lavar a louça e, digamos, tomar banho ao mesmo tempo sem sentir falta de água e uma queda brusca de temperatura, o que é muito desagradável. Temos que desenvolver um certo cronograma interno de consumo de água quente – se alguém pretende tomar banho, então ele deve informar os outros moradores da casa sobre isso e pedir que não abram a torneira de água quente e causar desconforto inesperado ao banhista.
Em famílias com vários domicílios de 2 ou mais pessoas, os sistemas de aquecimento instantâneo de água serão ineficazes, uma solução mais ideal é uma caldeira de aquecimento indireto.
Ao utilizar uma caldeira de aquecimento indireto, o número de pontos de água quente utilizados simultaneamente é limitado apenas pela capacidade da caldeira – a água quente já é recolhida e tem a mesma temperatura em todo o volume, ou seja, não é necessário aguardar a circulação da água para abrir a torneira e entregar água quente à temperatura necessária.
Dispositivo e princípio de operação
Externamente, a caldeira de aquecimento indireto assemelha-se a um barril de metal para captação de água e tem forma cilíndrica, podendo conter dezenas ou centenas de litros de água – o volume exato depende do modelo específico. Existem caldeiras para instalação vertical e horizontal – o primeiro tipo é fixado à parede a uma certa altura do nível do chão e é preferível se a sala da caldeira for pequena. O corpo do tanque de armazenamento é feito de aço esmaltado, plástico e aço inoxidável – os dois últimos materiais garantem uma vida útil significativamente mais longa, uma vez que não estão sujeitos à corrosão.
Dispositivo de caldeira de aquecimento indireto com serpentina: 1 – entrada de água fria; 2 – saída de água quente; 3 – ânodo de proteção; 4 – entrada de refrigerante; 5 – isolamento térmico; 6 – trocador de calor tubular; 7 – saída de refrigerante
Um tubo serpentino de um trocador de calor feito de aço ou latão, instalado dentro do tanque de uma caldeira de aquecimento indireto, costuma ter um formato complexo, o que permite que o refrigerante que circula nele aqueça melhor e mais rápido a água. As bobinas do trocador de calor podem estar localizadas mais próximas da parte inferior do tanque da caldeira, onde uma camada mais fria de água se acumula, ou ser distribuídas uniformemente por todo o volume do tanque – segundo os fabricantes, esse arranjo permite um melhor aquecimento da água, atingindo uma temperatura uniforme. Existem modelos de caldeiras com dois trocadores de calor tubulares, o primeiro dos quais é projetado para a circulação do transportador de calor do sistema de aquecimento, o segundo para o transportador de calor de outras fontes, por exemplo, um coletor solar ou uma bomba de calor.
Além das caldeiras com bobinas embutidas, os modelos são produzidos sem tubos de troca de calor – tais caldeiras consistem em dois tanques instalados um no outro, o interno é feito de aço inoxidável, e o refrigerante circula entre as paredes dos tanques externo e interno.
Caldeira para aquecimento indireto “cisterna em cisterna”: 1 – entrada de água fria; 2 – saída de água quente; 3 – entrada de refrigerante; 4 – tanque interno de aço inoxidável; 5 – saída de refrigerante
Dentro da caldeira, em um tanque cheio de água, existe um ânodo de magnésio. Ele é projetado para proteger um recipiente de metal da corrosão galvânica – seu potencial elétrico é inferior ao dos metais na estrutura da caldeira, portanto, a corrosão afetará e destruirá o ânodo de magnésio. Requer substituição periódica devido ao desgaste – corrosão “corrói”.
A maioria das caldeiras de aquecimento indireto está equipada com um elemento de aquecimento elétrico, que é usado na estação quente, quando a caldeira de aquecimento é desligada..
As caldeiras de aquecimento indireto operam de acordo com um esquema bastante simples – a água fria entra pela entrada no tanque da caldeira, um refrigerante circula através da bobina do trocador de calor ou entre as paredes do corpo duplo, aquecido pela caldeira de aquecimento, que por sua vez aquece a água na caldeira e mantém sua temperatura constante. Cada caldeira de aquecimento indireto possui tubos de entrada e saída que a ligam à caldeira de aquecimento, e a água aquecida entra nos pontos de consumo através de um tubo de saída especial. Para reduzir a perda de calor em contato com a atmosfera interna da sala da caldeira e eliminar a ameaça de danos à caldeira devido às mudanças constantes nas temperaturas interna e externa, a parte externa de seu recipiente é fechada com um material isolante de calor feito de espuma de poliuretano, poliestireno expandido ou lã mineral. O corpo externo da caldeira de aquecimento indireto tem a forma de um cilindro ou de um retângulo oval.
Com uma baixa vazão de água, ou seja, não superior a 1,3 l / min, a instalação de uma caldeira de aquecimento indireto e uma caldeira de circuito único não é lucrativa, é mais fácil e mais barato instalar uma caldeira de circuito duplo. Não é lucrativo usar tal caldeira ao aquecer o refrigerante com uma caldeira de aquecimento elétrico, ao gerar eletricidade por um gerador a diesel. No caso em que é necessária água quente para encher o banho e a caldeira de aquecimento funciona com combustível sólido ou gás natural – não há como fazer sem uma caldeira de aquecimento indireto!
Caldeira de aquecimento indireto – prós e contras
Características positivas:
- não aumenta a carga da rede elétrica durante a estação fria, uma vez que não usa eletricidade para aquecer água nesta estação;
- alto desempenho, desde que uma caldeira de circuito único esteja equipada com um trocador de calor de diâmetro e potência suficientes;
- a ausência de contato direto do refrigerante com a água aquecida, ou seja, a superfície interna da serpentina da caldeira de aquecimento indireto está em contato apenas com a água preparada contendo uma pequena quantidade de sais;
- fornecer aos consumidores água quente sem o seu escoamento prévio no ponto de consumo, conseguido por recirculação, inacessível a outros dispositivos de aquecimento de água sem o seu desgaste acrescido;
- é permitido conectar várias fontes de energia térmica, bem como uma transição sazonal de uma para outra fonte de transportador de calor.
Características negativas:
- o alto custo de um conjunto de equipamentos (caldeira de aquecimento indireto + caldeira de circuito único), em comparação com uma caldeira elétrica ou de duplo circuito;
- demora várias horas para aquecer a água fria em recipientes com um volume de 100 litros; durante o período de aquecimento da água, a intensidade do aquecimento das instalações residenciais diminui;
- a capacidade de uma caldeira, principalmente de grande porte, ocupa muito espaço, o que dificulta a colocação em uma sala de caldeira e exige um planejamento cuidadoso.
Vamos comparar a caldeira de aquecimento indireto e outros tipos de aquecedores de água:
- Aquecedor de água a gás– a sua instalação requer projecto, construção de chaminé e acordo prévio com órgãos governamentais. É obrigatório o contrato de manutenção do aquecedor de água a gás. A principal desvantagem deste tipo de aquecedor de água é a incapacidade de manter uma temperatura estável da água.
- Aquecedor a gás, armazenamento– semelhante em muitas características a uma caldeira de aquecimento indireto, mas requer as mesmas medidas preliminares que a instalação de um aquecedor de água a gás.
- Aquecedor elétrico instantâneo– aquecimento rápido da água, mas baixa produtividade devido à menor potência do que a de uma caldeira de aquecimento indireto.
- Aquecedor elétrico acumulativo– como no caso de um aquecedor elétrico de escoamento, tem uma potência menor, por isso não é capaz de aquecer uma nova porção de água em um curto espaço de tempo. Um ponto negativo sério de qualquer aquecedor elétrico é um alto consumo de energia.
- Caldeira de circuito duplo – o desempenho deste aquecedor de água é baixo e a temperatura da água aquecida não é constante. A principal desvantagem na solução do problema da AQS com o auxílio de caldeiras de duplo circuito é o crescimento excessivo da serpentina na qual circula a água com depósitos de calcário (incrustações). Como resultado, a caldeira de circuito duplo perde energia, uma vez que a incrustação impede a transferência de calor, a seção transversal do tubo da serpentina diminui, razão pela qual a água flui em um fluxo fraco quando a torneira é aberta – é extremamente difícil remover completamente as incrustações dentro da serpentina.
Fabricantes e preços de caldeiras de aquecimento indireto
Uma caldeira com um volume de tanque de água de 80 litros custa cerca de 14.000 rublos, e uma das mais espaçosas – 900 litros – em média 165.000 rublos.
Na Rússia, as caldeiras com aquecimento indireto de água são representadas por uma ampla gama de marcas e volumes – alemão Buderus, Junkers Bosch Gruppe, Reflex, Viessmann, Wolf e Bosch, francês Saunier Duval, Czech Protherm, Mora e Drazice, Esloveno Gorenje, polonês Galmet, italiano Beretta e Belga ACV. Aliás, as caldeiras sem bobina – em caixa dupla – são produzidas apenas por belgas..
Como escolher uma caldeira de aquecimento indireto
A escolha começa com a seleção do volume ideal da capacidade da caldeira. O consumo médio de água quente por pessoa por dia é o seguinte: para lavar – 6 a 17 litros; para lavar pratos – 20-25 litros; chuveiro – 60-90 litros; para o banho – 160-180 litros. Com base nesses dados, as necessidades aproximadas das famílias são calculadas em função do consumo de água, arredondadas e determinada a capacidade necessária. Lembre-se de que uma caldeira de 20 litros aquece a água até a temperatura ideal em 40 minutos, enquanto uma caldeira de 200 litros leva mais de 6 horas..
Decidido o volume da caldeira e procedendo à inspeção dos modelos oferecidos pelas lojas, preste atenção aos materiais de que são feitos o tubo da serpentina, o reservatório interno de água e o isolamento térmico entre este e o invólucro externo.
Os modelos da faixa de preço mais baixa são equipados com uma bobina de aço soldada ao tanque da caldeira, os modelos mais caros possuem uma bobina de latão, em alguns modelos – com aletas, fixadas por uma conexão de flange. A bobina de latão destacável é mais eficiente no aquecimento de água e é fácil de remover e descalcificar, o que não pode ser feito com uma bobina de aço soldada.
Nas caldeiras de aquecimento indireto de baixo custo, o reservatório de água é protegido da corrosão por uma camada de esmalte ou vitrocerâmica, mas esse revestimento não dura muito – as quedas de temperatura causam a formação de microfissuras, nas quais se iniciam os processos de corrosão. Portanto, a melhor escolha seriam caldeiras com tanques de aço inoxidável. Observação: se o tanque da caldeira for feito de aço inoxidável, a garantia para ele será de mais de um ano, se não – até um ano.
Certifique-se de que o isolamento entre os corpos da caldeira é feito de poliuretano – nos modelos mais baratos, o isolamento é feito de borracha de espuma de desgaste rápido.
Cada caldeira aquecida indiretamente é equipada com uma proteção catódica que absorve os efeitos da corrosão galvânica. Existem duas maneiras de se proteger contra essa corrosão: um ânodo de magnésio, que é substituído a cada seis meses ou um ano; proteção catódica com fonte de alimentação externa – não precisa ser trocada, mas deve ser conectada à fonte de alimentação.
Um critério de seleção importante serão as capacidades de uma caldeira de circuito único, à qual uma caldeira de aquecimento indireto será conectada – se o passaporte da caldeira declarar a taxa de fluxo do refrigerante passando pela bobina do trocador de calor correspondente a 45-50% da taxa de fluxo da caldeira de aquecimento instalada em sua casa, o desempenho do sistema de aquecimento da casa diminuirá significativamente … Além disso, o tempo de aquecimento da AQS aumentará..
Verifique a presença do termostato e da válvula de segurança, geralmente incluídos com a caldeira – eles são necessários ao usar o aparelho.
As caldeiras de aquecimento indireto diferem no método de instalação: com um volume de até 200 litros, podem ser montadas na parede ou no chão, com um volume maior, apenas no chão.
Conectando uma caldeira de aquecimento indireto
É realizado por um circuito paralelo ao de aquecimento, no qual está incorporada uma bomba de circulação – graças a isso, consegue-se a independência do abastecimento de água quente do sistema de aquecimento. Além disso, tal conexão permitirá, se necessário, desligar completamente o circuito de aquecimento e direcionar o refrigerante apenas para a caldeira..
Exemplo de tubagem para caldeira de aquecimento indirecto: 1 – caldeira de aquecimento; 2 – grupo de segurança da caldeira; 3 – válvulas de corte; 4 – grupo de segurança da caldeira; 5 – tanque de expansão do sistema AQS; 6 – fornecimento de água quente aos consumidores; 7 – termostato da caldeira; 8 – radiadores de aquecimento; 9 – caldeira de aquecimento indireto; 10 – bomba de circulação da caldeira; 11 – bomba de circulação do sistema de aquecimento; 12 – válvula de retenção; 13 – filtro de malha grossa; 14 – abastecimento de água fria
A instalação de uma caldeira de aquecimento indireto em um sistema de aquecimento gravitacional é permitida; ela deve ser introduzida no circuito de aquecimento em série através do bypass, após a caldeira e antes dos dispositivos de aquecimento.
O esquema e o procedimento de instalação da caldeira constam do passaporte. Se você comprou um eletrodoméstico de parede, é necessário aumentá-lo a uma altura de modo que a parte inferior fique mais alta do que a parte superior da caldeira de aquecimento – com este arranjo, a água nele vai aquecer mais rápido.
Como descalcificar uma caldeira indireta
De acordo com as instruções do fabricante da caldeira, a sua manutenção preventiva é realizada semestralmente ou anualmente, sendo preferível realizá-la duas vezes ao ano – antes e após o período de aquecimento..
Os fabricantes de caldeiras de aquecimento indireto, no entanto, como qualquer outro aquecedor, não recomendam realizar a sua prevenção por conta própria, apenas em centros de serviços especializados, portanto não dão nenhuma informação sobre como abrir o acesso à capacidade interna da caldeira. Você pode remover e substituir apenas o cátodo de magnésio, reduzindo seu comprimento pela metade. Mas é impossível remover incrustações através dos pequenos orifícios das flanges sem equipamento especial. O que pode ser feito em ambiente doméstico, ou seja, de forma independente?
Em primeiro lugar, determine o grau de acumulação de calcário no trocador de calor, para isso é necessário medir a temperatura do refrigerante na entrada e na saída da caldeira, para determinar a perda de calor. Durante o funcionamento normal da caldeira, a diferença de temperatura na entrada e na saída não deve ultrapassar 15 ° C, ou seja, se o transportador de calor de entrada tem uma temperatura de 90 ° C e na saída 75 ° C, tudo está em ordem. A calcário, ao se depositar na superfície externa da serpentina do trocador de calor, evita a transferência de calor, e se a 90 ° C na entrada a temperatura da água na saída da caldeira for de 80-85 ° C – é necessária a descalcificação, caso contrário, o período de aquecimento da água aumentará muitas vezes.
Se a camada de incrustação no trocador de calor for pequena, ou seja, a diferença de temperatura na entrada-saída é de pelo menos 14–12 ° C, ela pode ser removida usando o método de “insolação”. Para isso, drene completamente a água da caldeira e deixe o refrigerante da caldeira em funcionamento passar pela serpentina por 10 minutos para aquecer o máximo possível o trocador de calor no tanque vazio da caldeira. Em seguida, encha a caldeira com água fria – deve encher o recipiente em 3-5 minutos. Como resultado da maior diferença entre a temperatura da serpentina e a água circundante, os depósitos de calcário ficarão para trás do tubo – enxágue e repita a descalcificação com “insolação” novamente.
Se na entrada-saída do refrigerante a diferença de temperatura for inferior a 12 ° C, o método de “choque térmico” será ineficaz – o acúmulo de incrustações na bobina é muito grande. Será necessário o uso de desincrustantes químicos, idealmente os recomendados pelo fabricante deste modelo de caldeira. Não é recomendado o uso de quaisquer meios e composições “caseiras” para a remoção de calcário – a capacidade da caldeira pode ser danificada. Os desincrustantes químicos concebidos especificamente para caldeiras indiretas são diluídos em água – a temperatura e as relações de diluição estão indicadas na embalagem do agente de limpeza. A mistura preparada é despejada no tanque da caldeira com a condição de que seu nível feche completamente a bobina do trocador de calor. O período de limpeza é informado pelo fabricante do produto químico, via de regra varia de 4 a 8 horas e depende do volume da caldeira. No final do período de limpeza, o conteúdo da caldeira é completamente removido, em seguida, deve ser enchido duas vezes com água fria e drenado – isso completa a descalcificação.
Caldeira de aquecimento indireto
A Caldeira de aquecimento indireto é uma opção ideal para aquecer seu lar. Ela é eficaz, segura e economicamente vantajosa. Apresenta uma transferência de calor segura e ascendente, mantendo-a livre de impurezas e bacterias. Sua manutenção é fácil, e uma vez que é instalada e configurada, ela será responsável por aquecer água quente em seu lar. Ela economiza até 25% de energia e seu tamanho compacto a torna ideal para quase qualquer espaço.
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Qual é a diferença entre uma caldeira de aquecimento indireto e uma caldeira de aquecimento direto? Quais são as vantagens e desvantagens de cada uma?