Hoje, em nosso artigo, falaremos sobre caldeiras de condensação. Considere o projeto, o princípio de operação, seus prós e contras, quais parâmetros, além do preço, devem ser usados para escolher tais caldeiras. Vamos revisar três marcas de caldeiras a gás com a definição das melhores.
Por que as caldeiras a gás são mais populares entre os proprietários? A resposta é simples – não há fonte de energia mais lucrativa usada para aquecer uma casa e aquecer água para necessidades domésticas do que o gás natural da rede elétrica hoje. Resta então escolher uma caldeira a gás, guiada por … o quê? Preço, advertências de vendedores, recomendações heterogêneas de parentes e amigos, reconhecimento de marca? Descrição das caldeiras de condensação, recomendações para a escolha de uma caldeira convencional a gás, uma análise comparativa de vários modelos para determinar o melhor entre eles – neste artigo.
Caldeira a gás de condensação (condensação)
Voltaremos à escolha das caldeiras convencionais a gás mais tarde, mas por agora consideraremos uma subespécie interessante delas – as caldeiras de condensação, cujos fabricantes prometem uma eficiência de mais de 100%. Como é possível – a eficiência é superior a 100%, pois contradiz os fundamentos da física?
Uma caldeira a gás comum, cujos modelos são bastante difundidos no CIS, transfere a energia térmica obtida da combustão do gás natural para o portador de calor do sistema de aquecimento através de um permutador de calor de aço ou ferro fundido. No entanto, os gases de combustão e vapor de água resultantes, cuja temperatura é de cerca de 120 ° C, não são usados para fins de aquecimento. O calor do vapor em uma caldeira convencional não pode ser transferido para o refrigerante, uma vez que a umidade contida nele é extremamente prejudicial à sua estrutura, uma vez que quando ele esfria e condensa, o desgaste corrosivo é inevitável, uma deterioração significativa na qualidade da combustão do gás e deposição de condensado nas superfícies da chaminé. As perdas de energia térmica que escapam junto com o vapor são cerca de 10% da produtividade total de uma caldeira a gás por unidade de tempo.
Princípio de funcionamento de uma caldeira a gás convencional: 1 – fornecimento de gás; 2 – queimador atmosférico; 3 – retorno do refrigerante; 4 – saída do refrigerante aquecido; 5 – produtos de combustão
O vapor de água contido nos gases de combustão condensa em certas temperaturas do líquido de arrefecimento – menos de 57 ° C. Quanto mais baixa a temperatura do refrigerante, mais intensa é a condensação, respectivamente, mais energia térmica é retirada do vapor d’água. A eficiência máxima de uma caldeira a gás de condensação é alcançada com a temperatura mais baixa do meio de aquecimento no circuito de retorno do sistema de aquecimento. Por exemplo, com uma diferença de temperatura entre o fornecimento e o retorno de 15 ° C (fornecimento 80 ° C, retorno 65 ° C), a eficiência de uma caldeira de condensação não será superior a 97%, ou seja, uma diferença particularmente notável com a eficiência de uma caldeira a gás convencional (93-95 %) não será. Para atingir o melhor desempenho, a caldeira de condensação deve ser instalada em sistemas de aquecimento de baixa temperatura, ou seja, a diferença de temperatura ideal entre o fornecimento e o retorno é de 50 e 30 ° C, respectivamente. Somente neste caso uma eficiência da caldeira de cerca de 107% é alcançada com uma economia simultânea de gás natural de cerca de 17% devido a um queimador atmosférico.
Esquema de funcionamento da caldeira de condensação: 1 – ar do queimador; 2 – fornecimento de gás; 3 – saída do refrigerante; 4 – trocador de calor primário; 5 – trocador de calor recuperativo; 6 – fornecimento de refrigerante; 7 – exaustor de fumaça; 8 – dreno de condensado
As caldeiras a gás condensado, capazes de extrair energia térmica do vapor d’água, são equipadas com um trocador-recuperador especial, no qual esse vapor é condensado e liberado calor para a água que circula no sistema de aquecimento. No projeto de tais caldeiras, trocadores de calor de dois tipos são usados - placa (aletada) e tubular.
O trocador de calor de placas é uma estrutura em favo de mel formada por painéis de metal finos soldados entre si com uma rotação de 90 ° entre cada par de painéis. Os recuperadores de placa são geralmente grandes em tamanho, portanto, são mais frequentemente usados em caldeiras de condensação de grande porte para uso industrial e doméstico. Um recuperador tubular é composto por vários tubos retorcidos de paredes finas – em cada um deles forma-se um fluxo de vórtice de gases, pressionando contra as paredes, o que permite aumentar a intensidade da troca de calor e simultaneamente reduzir a resistência do canal por onde passam os gases de combustão. A propósito, são os recuperadores tubulares usados em válvulas de alimentação embutidas em armações de janela de plástico herméticas. Devido ao seu tamanho pequeno e eficiência suficientemente alta, os trocadores de calor tubulares são amplamente utilizados na construção de caldeiras de condensação domésticas..
Trocador de calor de tubo de condensação
O projeto da caldeira de condensação inclui dois trocadores de calor – primário e recuperativo. O trocador de calor primário é feito de ferro fundido ou aço, é idêntico aos trocadores de calor das caldeiras convencionais a gás, é capaz de tirar a maior parte do calor gerado pela chama do queimador. Uma placa ou recuperador tubular é instalado ao longo do caminho dos gases de combustão dentro do corpo da caldeira – ele extrai a energia de calor restante condensando o vapor de água a uma temperatura do refrigerante abaixo do ponto de orvalho. O líquido refrigerante que passa pelos tubos dentro do recuperador absorve energia térmica, e o líquido condensado resultante se acumula nas paredes do trocador de calor e flui para uma panela especial, de lá – por meio de um tubo plástico para o esgoto. Devido à alta agressão química do condensado, recuperadores e bandejas são feitos de materiais resistentes à corrosão química, como aço inoxidável e silumin (liga de alumínio-silício).
O volume diário de condensado liberado corresponde aproximadamente à capacidade de uma caldeira de condensação – por exemplo, uma caldeira de 20 kW liberará cerca de 20 litros de condensado por dia. Nos países europeus, aplicam-se normas rígidas a esse condensado, devido à sua agressão química, é necessário instalar filtros neutralizantes entre o ralo da caldeira e a rede de esgoto contendo grânulos de cálcio ou magnésio. No momento, na Rússia, não há requisitos para a descarga de condensado de caldeiras de gás de condensação..
De onde vem a eficiência “extra” das caldeiras de condensação?
A energia térmica gerada pelas caldeiras a gás tem sido tradicionalmente calculada a partir da combustão do combustível (calor líquido), ou seja, o calor que sai junto com o vapor d’água não foi levado em consideração, uma vez que era impossível extraí-lo antes do surgimento das caldeiras de condensação. A diferença de eficiência entre as caldeiras convencionais e de condensação é de aproximadamente 10-15% – daí as vantagens do último tipo de caldeira, cuja eficiência é calculada pelo maior calor, levando em consideração o calor de condensação.
Na verdade (do ponto de vista de maior calor), a eficiência das caldeiras a gás convencionais não ultrapassa 80%.
Características das caldeiras de condensação
Existem muitos aspectos positivos das caldeiras a gás deste tipo:
- alta potência em um tamanho compacto. Por exemplo, as caldeiras a gás montadas na parede de projeto convencional não podem ter uma potência superior a 35 kW, enquanto as caldeiras de condensação montadas na parede são limitadas a 120 kW;
- a perda de calor não excede 2% da energia térmica total gerada;
- um queimador de desenho especial permite controlar com maior precisão os modos de acionamento e desligamento da caldeira, com o que se consegue economia de combustível;
- a baixa temperatura de operação permite que sejam usados em sistemas de aquecimento como piso radiante e aquecimento de rodapé – as caldeiras de condensação são ideais para um sistema de dois circuitos;
- as emissões de energia térmica e substâncias nocivas para a atmosfera são minimizadas;
- o uso de materiais de alta qualidade na construção de trocadores de calor dobra a vida útil dessas caldeiras em relação às convencionais;
- com a mesma capacidade, as caldeiras de condensação ocupam menos espaço do que as caldeiras a gás convencionais.
A maior eficiência das caldeiras de condensação é observada em sistemas de aquecimento de grandes edifícios – a partir de 200 m2. Para aquecer tal casa, é necessária uma caldeira potente com alto consumo de gás natural, e neste caso uma caldeira de condensação com seu alto rendimento e baixo consumo de combustível é simplesmente insubstituível..
Desvantagens das caldeiras de condensação:
- a necessidade de uma chaminé selada com tiragem forçada. Ao mesmo tempo, deve ser notada a flexibilidade das caldeiras desta concepção em relação à saída da calha da chaminé, e não só para os modelos de chão, mas também para os de parede. Em caldeiras a gás convencionais, a saída da chaminé é limitada a um ponto estritamente definido;
- dependência de energia elétrica – na sua ausência, a caldeira desliga-se automaticamente, interrompendo o queimador e o fornecimento de gás natural;
- a maior eficiência de uma caldeira de condensação é alcançada em sistemas de aquecimento de baixa temperatura. Em sistemas de aquecimento convencionais, com uma temperatura do refrigerante dentro de 80 ° C, a eficiência de tal caldeira não é diferente daquela de uma caldeira a gás convencional, uma vez que não haverá entrada de calor secundária;
- alto custo devido aos materiais caros usados na estrutura (materiais mais baratos não resistem à corrosão química causada pela condensação). Os preços das caldeiras de condensação são o dobro do custo das caldeiras convencionais.
As caldeiras a gás condensado não são produzidas na Rússia, são apresentados principalmente produtos europeus das empresas italianas Baxi, Ferroli e Hermann, German Vaillant, Slovak Protherm..
Visão geral comparativa das caldeiras a gás
Vamos considerar três modelos de caldeiras a gás do tipo “usual” e escolher a melhor caldeira para compra. A seguir iremos analisar as características de caldeiras de chão de três fabricantes – Baxi (Itália), Protherm (Eslováquia) e JSC “ZhMZ” (Rússia). A potência térmica dos modelos descritos é de aproximadamente 16 kW.
Especificações Baxi Slim 1.150 i Protherm Bear 20 TLO Zhukovsky AOGV-17.4-3 “Conforto” Performance térmica Potência nominal, kW 14,9 17 17,4 Área aquecida, m2 130 140 140 Eficiência,% 90 90 88 Temperatura máxima da água no trocador de calor, ° C 85 85 90 Faixas de temperatura operacional Primeiro estágio (aquecimento do radiador), ° C 30-85 até 85 até 90 Segundo estágio (piso quente), ° C 30-45 não não Ignição Tipo de ignição elétrico elemento piezoelétrico elemento piezoelétrico Consumo de energia Frequência da fonte de alimentação, Hz 50 – – Consumo de energia, W 120 – – Ao controle Termostato de trabalho eletrônico mecânico mecânico Interruptor de segurança Há sim Há sim Há sim Desligamento automático do fornecimento de gás quando a chama se extinguir Há sim Há sim Há sim Desligamento automático ao superaquecimento Há sim Há sim Há sim Sensor de tração Há sim Há sim Há sim Características gerais Tipo de concha monobloco vertical monobloco vertical monobloco vertical Material do corpo ferro fundido e aço ferro fundido e aço aço Formato corporal retangular retangular arredondado tipo de instalação chão chão chão Tipo de câmara de combustão abrir abrir abrir Material trocador de calor ferro fundido ferro fundido aço Tipo de queimador atmosférico atmosférico atmosférico Tipo de combustível (com substituição de um queimador por um ventilador) G20 / G30 G20 / G30 G20 / G30 Pressão de entrada de combustível G20 (metano gasoso), mbar 20 13-20 6,5-18 Pressão de entrada de combustível G30 (butano liquefeito), mbar trinta 29 20-36 Consumo máximo de combustível G20, m3/ h 1,74 2,14 1,87 Consumo de combustível G30, kg / h 1,12 1.8 1,3 Número de contornos 1 1 1 Portador de calor água água água / anticongelante Modulação de chama eletrônica Há sim não não Instrumentos hidráulicos completos (bomba, tanque de expansão, manômetro) Há sim não não Capacidade do trocador de calor, l nove 9,1 – Nível de ruído a uma distância de um metro da caldeira, dB – não mais que 55 – Capacidade da caldeira de armazenamento, l opção adicional opção adicional 64 Método de descarga de gás de combustão chaminé de tiragem natural chaminé de tiragem natural chaminé de tiragem natural Diâmetro da chaminé, cm onze 13 13,5 Dimensões HxWxP, cm 85x35x52 88x42x60 105x42x48 Peso (sem água), kg 89 90 49 Proprietário da marca BAXI S.p.A., Itália Protherm Production s.r.o., Eslováquia JSC “Zhukovsky Machine-Building Plant”, Rússia País de origem Itália Eslováquia Rússia Garantia, anos 2 2 3 Vida útil aproximada, anos quatorze quatorze quatorze Outras opções Proteção contra geada Há sim não não Cronômetro opção adicional não não Custo médio, esfregar. 40.000 38.000 17.000
Baxi Slim 1.150 i
Vamos analisar os dados coletados na tabela:
- as caldeiras das marcas Baxi e Protherm são equipadas com um trocador de calor em ferro fundido confiável e durável, a caldeira de JSC “ZhMZ” – mais barata e menos confiável de aço;
- O acendimento das caldeiras reduzidas das marcas Protherm e JSC “ZhMZ” é realizado por um elemento piezoelétrico, ou seja, sem consumo de eletricidade;
- O controle eletrônico da caldeira Baxi é capaz de ajustar de forma independente e precisa o funcionamento do queimador atmosférico, ajustando-se aos dados dos sensores de temperatura na sala e fora do edifício. Por este motivo, esta caldeira apresenta o menor consumo de gás entre os modelos descritos;
- entre estes modelos, apenas a caldeira fabricada pela JSC “ZhMZ” dispõe de caldeira incorporada para aquecimento de água para consumo doméstico;
- o modo automático de ligar e desligar a caldeira de aquecimento está presente apenas em Baxi, duas outras caldeiras com ignição piezo só podem desligar quando a pressão na alimentação de gás diminui, mas não podem funcionar de forma independente;
- o custo da caldeira Zhukovsky Machine-Building Plant é a metade dos modelos dos fabricantes europeus, além disso, a caldeira AOGV-17.4-3 Comfort está equipada com uma automática mecânica Honeywell feita na Alemanha, que durará muito mais tempo e com mais eficiência do que um conjunto de automática produzida internamente;
- cada um dos modelos de caldeira apresentados na análise é capaz de operar tanto com combustível gasoso (metano) como líquido (propano, butano), porém, para o segundo caso, será necessário um queimador de ventilador, cujo custo, dependendo da potência, será de pelo menos 15.000 rublos;
- A caldeira a gás de ZhMZ OJSC apresentada na visão geral da tabela é capaz de operar com metade da pressão na rede de abastecimento de gás natural – a situação com queda de pressão no gasoduto é comum na Rússia. Enquanto as caldeiras importadas deixarão de funcionar quando a pressão no gasoduto cair abaixo de 13 mbar;
- apenas a caldeira AOGV-17.4-3 “Comfort” permite que você use dois tipos de refrigerante no sistema de aquecimento – água ou anticongelante (no entanto, há uma série de requisitos de fábrica para marcas de anticongelante).
Protherm Bear 20 TLO
Conclusão: De acordo com os resultados da análise, o modelo AOGV-17.4-3 “Comfort”, produzido pela JSC “ZhMZ”, tem uma vantagem indiscutível – além disso, é o modelo da classe “conforto”, e não o mais barato “econômico” ou “padrão” (a diferença de preço é de cerca de 3000 –4000 rublos), equipado com automáticas alemãs. As caldeiras da Fábrica de Máquinas Zhukovsky, embora não equipadas com trocador de calor em ferro fundido, são mais adaptadas à pressão instável no gasoduto, sendo mais adequadas para uso em sistemas de aquecimento com temperatura de refrigeração de 80 a 90 ° C.
Zhukovsky AOGV-17.4-3 “Conforto”
Embora o gás natural seja relativamente barato e esteja disponível na Rússia, as caldeiras a gás estão e estarão em constante demanda. Ao escolher um ou outro modelo de caldeira, é necessário determinar com antecedência o tipo e a fonte de combustível – fornecimento de gás principal ou autônomo, o tipo de sistema de aquecimento – normal (aquecimento do refrigerante a 90 ° C) ou baixa temperatura (com aquecimento de água não superior a 45 ° C). Um valor inicial igualmente importante para a escolha de uma caldeira será a área de aquecimento – se for superior a duzentos metros quadrados, então é mais lucrativo comprar uma caldeira de condensação econômica e de alto desempenho, embora a um preço mais alto do que as caldeiras a gás convencionais.
Como escolher uma caldeira a gás: critérios básicos
Escolher uma caldeira de gás pode ser uma decisão complicada. Por isso, é importante saber qual o tipo de caldeira quem mais se adequa às suas necessidades. Estes critérios básicos trarão informações essenciais para se tomar uma decisão informada. Além disso, as principais características de todas as caldeiras a gás, como segurança, economia e eficiência, podem miniar os custos de manutenção e operacionais. É fundamental pesquisar todos os dados dos modelos disponíveis para tornar a decisão fácil e assertiva.
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Quais são os critérios básicos que devo considerar ao escolher uma caldeira a gás? Eu estou tentando encontrar uma caldeira que seja eficiente e segura, mas estou um pouco perdido(a) em meio a tantas opções. Quais são os aspectos técnicos que devo analisar? E quais são os aspectos relacionados ao consumo de gás e manutenção? Agradeço qualquer orientação que possa fornecer!
Ao escolher uma caldeira a gás, é importante considerar alguns critérios básicos. Primeiramente, verifique a potência da caldeira, que deve ser adequada às suas necessidades de aquecimento. Além disso, verifique se a caldeira possui certificação de segurança, como a marcação CE. Analise também o tamanho e o peso da caldeira, para verificar se são compatíveis com a sua instalação.
Em relação aos aspectos técnicos, avalie a eficiência energética da caldeira, verificando se ela possui alta classificação energética, o que garantirá menor consumo de gás. Considere também a presença de tecnologias de controle de temperatura e funcionamento automatizado, que contribuirão para a eficiência da caldeira.
No que diz respeito ao consumo de gás e manutenção, certifique-se de entender qual será o consumo médio mensal e o custo, para garantir a economia a longo prazo. Além disso, verifique a necessidade de manutenção regular da caldeira, para evitar problemas futuros.
Em resumo, ao escolher uma caldeira a gás, leve em consideração critérios como potência, certificação de segurança, eficiência energética e tecnologias de controle. Avalie também o consumo de gás e a necessidade de manutenção. Recomenda-se buscar orientação de um profissional qualificado para auxiliar na escolha da caldeira mais adequada para suas necessidades.