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» Sistema de calentamiento de agua. Caldera de calentamiento indirecto: dispositivo, principio de funcionamiento y diagramas de conexión. Precios medios de calderas para calentar agua.

Sistema de calentamiento de agua. Caldera de calentamiento indirecto: dispositivo, principio de funcionamiento y diagramas de conexión. Precios medios de calderas para calentar agua.

Dos esquemas de ACS para una casa privada en el campo: ¿cuál elegir?

¿Qué se debe hacer para que el agua caliente fluya inmediatamente después de abrir el grifo?

Dependiendo del método de calentamiento del agua. sistemas de suministro de agua caliente (ACS) para uso privado casa de Campo subdividido en:

  • ACS con calentador de agua instantáneo.
  • ACS con acumulador de agua caliente (caldera).

Esquema de suministro de agua caliente con calentador de agua instantáneo.

Como calentador de agua instantaneo puede ser usado:

  • suministro de agua caliente del géiser;
  • Circuito de calefacción de ACS de una caldera de calefacción de doble circuito;
  • calentador de agua eléctrico.
  • intercambiador de calor de placas conectado al circuito de calefacción.

Calentador de agua de flujo comienza a calentar el agua en el momento en que se analiza el agua cuando se abre el grifo de agua caliente.

Toda la energía gastada en calefacción se transfiere del calentador al agua casi instantáneamente, por un tiempo muy corto de movimiento del agua a través del calentador. Para obtener agua a la temperatura requerida en un corto período de tiempo, el diseño de un calentador de agua instantáneo prevé la limitación del caudal de agua. La temperatura del agua a la salida del calentador instantáneo depende mucho del caudal de agua la cantidad de agua caliente que sale del grifo.

Para un suministro normal de agua caliente a una sola bocina en la ducha, la capacidad del calentador de agua instantáneo debe ser de al menos 10 kilovatios. Puede llenar el baño en un tiempo razonable desde un calentador con una capacidad de más de 18 kilovatios. Y si al llenar la bañera o al hacer funcionar la ducha abres también el grifo del agua caliente de la cocina, entonces Para un uso cómodo del agua caliente, necesitará una potencia de calentador instantáneo de al menos 28 kilovatios

Para calentar una casa de clase económica, suele ser suficiente una caldera de menor potencia. Es por eso, se elige la potencia de la caldera de doble circuito en función de la demanda de agua caliente.

El esquema de ACS con un calentador de agua instantáneo no puede proporcionar un uso cómodo y económico de agua caliente en la casa por las siguientes razones:

    La temperatura y la presión del agua en las tuberías dependen mucho de la cantidad de flujo de agua. Por esta razón cuando se abre otro grifo, la temperatura y la presión del agua en el sistema de ACS cambian mucho. No es muy cómodo usar agua incluso en dos lugares al mismo tiempo.

  • Con bajo consumo de agua caliente El calentador de agua instantáneo no se enciende en absoluto y no calienta el agua. Para obtener agua de la temperatura requerida, muchas veces es necesario gastar más agua de la necesaria.
  • Cada vez que se abre el grifo, el calentador de agua instantáneo se reinicia. Encendido y apagado constante reduce el recurso de su trabajo. Cada vez que aparece agua caliente con un retraso, solo después de que el modo de calefacción se haya estabilizado. Reinicio frecuente del calentador reduce la eficiencia y aumenta el consumo de energía. Parte del agua se va inútilmente por el desagüe.
  • Es imposible recircular el agua en las tuberías de cableado de la casa. El agua caliente del grifo aparece con cierto retraso. El tiempo de espera aumenta a medida que aumenta la longitud de las tuberías desde el calentador de agua hasta el punto de análisis del agua. Parte del agua al principio tiene que ser drenada inútilmente a la alcantarilla. Además, esta es agua que ya se ha calentado, pero logró enfriarse en las tuberías.
  • Los depósitos de escamas se acumulan rápidamente en una pequeña superficie dentro de la cámara de calentamiento de un calentador de agua instantáneo. El agua dura requerirá una descalcificación frecuente.

En última instancia, el uso de un calentador de agua instantáneo en el sistema de ACS conduce a un aumento irrazonable en el consumo de agua y volumen de aguas residuales, a un aumento en el consumo de energía para calefacción, así como a un uso insuficientemente cómodo de agua caliente en la casa.

Se utiliza un sistema de ACS con calentador instantáneo, a pesar de sus carencias, debido a costo relativamente bajo y tamaño pequeño del equipo.

El sistema funciona mejor si instale un calentador de agua instantáneo individual separado cerca de cada punto de análisis de agua.

En este caso, es conveniente instalar calentadores de flujo eléctricos. Sin embargo, tales calentadores durante el análisis del agua al mismo tiempo en varios lugares pueden consumir una cantidad significativa de energía de la red (hasta 20 - 30 kilovatios). Por lo general, la red eléctrica de una casa privada no está diseñada para esto y el costo de la electricidad es alto.

Cómo elegir un calentador de agua instantáneo

El parámetro principal para elegir un calentador de agua instantáneo es la cantidad de flujo de agua que puede calentar.

  • del grifo de un fregadero o lavabo 4.2 l/min (0,07 l/s);
  • de un grifo de bañera o ducha 9 l/min (0,15 l/s).

Por ejemplo.

Tres puntos de análisis están conectados a un calentador de agua instantáneo: un fregadero en la cocina, un lavabo y un baño (ducha). Para llenar solo el baño, debe seleccionar un calentador que sea capaz de entregar al menos 9 l/min. agua con una temperatura de 55 acerca de c. Tal calentador de agua también garantizará el uso de agua caliente simultáneamente desde dos grifos: en el fregadero y el lavabo.

Usar agua caliente al mismo tiempo en la ducha y el lavabo será cómodo si el rendimiento del calentador ya es de al menos 9 l/min+4,2 l/min=13,2 l/min

Fabricantes en especificaciones técnicas suele indicar rendimiento máximo calentador de agua instantáneo, basado en calentamiento de agua para una cierta diferencia de temperatura, dT, por ejemplo, 25 acerca de c, 35 acerca de c o 45 acerca de c. Esto significa que si la temperatura del agua en el suministro de agua es +10 acerca de c, luego al máximo rendimiento, agua con una temperatura de +35 acerca de c, 45 acerca de c o +55 acerca de c.

Ten cuidado. Algunos vendedores en publicidad indican el rendimiento máximo del dispositivo, pero "olvidar" escribir para qué diferencia de temperatura se determina. Puedes comprar un géiser con una capacidad de 10 l/min., pero resulta que a este caudal solo calentará el agua en 25 acerca de c., es decir. hasta 35 acerca de c. Usar agua caliente con una columna de este tipo puede no ser muy cómodo.

Adecuado para nuestro ejemplo. géiser o caldera de doble circuito con una capacidad máxima de al menos 13,2 l/min en dT=45 acerca de c. La potencia del aparato de gas con estos parámetros de agua caliente será de unos 32 kilovatios.

Al elegir un calentador de agua instantáneo, preste atención a un parámetro más: rendimiento mínimo, consumo l/min en el que se enciende la calefacción.

Si el flujo de agua en la tubería es inferior al valor especificado en las características técnicas del dispositivo, el calentador de agua no se encenderá. Por esta razón, a menudo utilizar más agua de la necesaria. Intente elegir un dispositivo con el rendimiento mínimo más bajo posible, por ejemplo, no más de 1.1 l/min.

Los calentadores de agua instantáneos eléctricos diseñados para uso doméstico tienen una potencia de calentamiento máxima de alrededor de 5,5 - 6,5 kilovatios. A máximo rendimiento 3.1 - 3.7 l/min calentar agua por d T=25 acerca de c. Uno de estos calentadores de agua se instala para dar servicio a un punto de agua: una ducha, un lavabo o un fregadero.

Esquema de ACS con un calentador de almacenamiento (caldera) y circulación de agua

Un calentador de agua de almacenamiento (caldera) es un tanque de metal con aislamiento térmico de un volumen bastante grande.

En la parte inferior del tanque del calentador de agua, la mayoría de las veces se integran dos calentadores a la vez: un elemento calefactor eléctrico y un intercambiador de calor tubular conectado a una caldera de calefacción (). El agua en el tanque es calentada la mayor parte del tiempo por la caldera.

El calentador eléctrico se enciende según sea necesario, durante el apagado de la caldera. Tal caldera a menudo se llama Caldera de calentamiento indirecto.

El agua caliente en una caldera de calentamiento indirecto se consume desde la parte superior del tanque. En su lugar, el agua fría del suministro de agua ingresa inmediatamente a la parte inferior del tanque, se calienta mediante un intercambiador de calor y sube.

En los países de la Unión Europea Sistemas de ACS en casas nuevas, es obligatorio equipar con un calentador solar, un colector. Para conectar el colector solar otro intercambiador de calor está instalado en la parte inferior de la caldera de calefacción indirecta.

Esquema de ACS con una caldera de calefacción por capas.

A tiempos recientes el sistema de agua caliente con una caldera de calefacción por capas está ganando popularidad, el agua en la que se calienta mediante un calentador de agua instantáneo. En tal caldera no hay intercambiador de calor, lo que reduce su costo.

El agua caliente se extrae de la parte superior del tanque. En su lugar, el agua fría del suministro de agua fluye inmediatamente hacia la parte inferior del tanque. La bomba bombea agua desde el tanque a través del calentador de flujo y se suministra inmediatamente a parte superior tanque. De este modo, el agua caliente en el consumidor aparece muy rápidamente- no es necesario esperar a que se caliente casi todo el volumen de agua, como ocurre en una caldera de calentamiento indirecto.

Calentamiento rápido de la capa superior de agua, le permite instalar una caldera más pequeña en la casa, así como reducir la potencia del calentador instantáneo, sin sacrificar la comodidad.

La caldera de calefacción por capas Galmet SG (S) Fusion 100 L se conecta al circuito de ACS de una caldera de doble circuito o a un géiser. La caldera lleva incorporada una bomba de circulación de tres velocidades. Caldera altura 90 cm, diámetro 60 cm.

Los fabricantes producen calderas de doble circuito con una caldera de calefacción de capas integrada o remota. Como resultado,el coste y las dimensiones del equipamiento del sistema de ACS son algo menores,que con una caldera de calefacción indirecta.

El agua en la caldera se calienta por adelantado, si se gasta o no. El suministro de agua caliente en el tanque le permite usar agua caliente en la casa durante varias horas.

Debido a esto, el agua en el tanque se puede calentar durante bastante tiempo, acumulando gradualmente energía térmica en agua caliente. De ahí otro nombre para la caldera: acumulativo calentador de agua.

La larga duración del calentamiento del agua permite use un calentador de potencia relativamente baja.

Calentador de agua a gas acumulativo - caldera

Las calderas de almacenamiento, en las que un quemador de gas calienta el agua, son menos populares en los sistemas ACS privado en casa. El dispositivo en la casa de sistemas de calefacción y agua caliente con dos aparatos de gas: una caldera de gas y una caldera de gas, resulta ser mucho más caro.

Calentador de agua a gas acumulativo - caldera

Puede ser beneficioso instalar calderas de gas en apartamentos con calefacción central o en casas particulares con calefacción por caldera de combustible sólido y calentamiento de agua en el sistema de ACS con gas licuado.

Los calentadores de agua a gas, así como las calderas, se fabrican con leva abierta combustión y con cerrado, con extracción forzada gases de combustión y con tiro natural en la chimenea.

A la venta hay calderas de gas de acumulación que no requiere conexión a la chimenea. (Familiar estufas de gas también funcionan sin chimenea.) La potencia de los quemadores de gas de tales dispositivos es pequeña.

Las calderas de gas de hasta 100 litros están diseñadas para montaje en pared. Los calentadores de agua de gran volumen están instalados en el piso.

Utilizado en calentadores de agua diferentes caminos gas de encendido- con mecha de servicio, encendido electrónico a batería o hidrodinámico.

en dispositivos con mecha en espera una pequeña llama arde constantemente, que primero se enciende a mano. Cierta cantidad de gas arde inútilmente en esta antorcha.

Ignición electrónica Funciona con alimentación de red o pilas.

Encendido hidrodinámico Se parte de la rotación del impulsor, que es impulsado por el flujo de agua cuando se abre el grifo.

Cómo elegir el volumen del calentador de agua de almacenamiento - caldera

Cuanto mayor sea el volumen del calentador de agua de almacenamiento, mayor será la comodidad de usar agua caliente en la casa. Pero, por otro lado, cuanto más grande es la caldera, más cara es, mayor es el costo de su reparación y Mantenimiento más espacio ocupa.

El tamaño de la caldera se elige en base a las siguientes consideraciones.

Una caldera, cuyo volumen se selecciona a razón de 30 a 60 litros por usuario de agua, proporcionará una mayor comodidad.

Un calentador de agua con un volumen de 60-100 litros por persona que vive en la casa proporcionará un alto nivel de comodidad.

Para llenar el baño, necesitas usar casi toda el agua. de una caldera con un volumen de 80 - 100 litros.

Cómo elegir la potencia de la caldera para una caldera de agua caliente

Al elegir una caldera, es necesario prestar atención a la potencia del elemento calefactor que se instala en ella. Por ejemplo, para calentar 100 litros de agua a una temperatura de 55 acerca de c en 15 minutos, un calentador (intercambiador de calor para la caldera, quemador de gas incorporado o elemento calefactor) con una capacidad de aproximadamente 20 kilovatios.

En condiciones reales de funcionamiento, la temperatura del agua en la caldera es igual a la temperatura del agua en el suministro de agua solo cuando se enciende la calefacción por primera vez. En el futuro, en la caldera casi siempre hay agua ya calentada a cierta temperatura. Para calentar el agua a la temperatura requerida en un tiempo razonable, utilice dispositivos de calefacción menos poder.

Pero aún así, es mejor verificar cuánto tiempo llevará calentar el agua en la caldera. Esto se puede hacer usando la fórmula:

t = m cw (t2 – t1)/Q, donde:
t– tiempo de calentamiento del agua, segundos ( Con);
metro- la masa de agua en la caldera, kg (la masa de agua en kilogramos es igual al volumen de la caldera en litros);
cw- capacidad calorífica específica del agua, igual a 4,2 kJ/(kg·K);
t2- la temperatura a la que debe calentarse el agua;
t1– temperatura inicial del agua en la caldera;
q– potencia de la caldera, kilovatios.

Ejemplo:
Tiempo de calentamiento de agua por una caldera con una capacidad de 15 kilovatios en una caldera de 200 litros desde una temperatura de 10 ºC(suponemos que el agua que entra en la caldera tiene esta temperatura) hasta 50 ºC estarán:
200 x 4,2 x (50 – 10)/15 = 2240 Con, es decir, unos 37 min.

Esquema de ACS con recirculación de agua en el sistema

El uso de un calentador de agua de almacenamiento en el sistema de ACS le permite organizar la recirculación de agua caliente en las tuberías. Todos los grifos de agua caliente están conectados a una tubería circular por la que circula constantemente agua caliente.

La longitud de la sección de la tubería desde cada punto de consumo de agua caliente hasta la tubería del anillo no debe exceder los 2 metros.


Bomba de circulación de recirculación caliente agua ACS tiene un tamaño pequeño y poca potencia

La recirculación del agua en el sistema de ACS se realiza mediante una bomba de circulación. La potencia de la bomba es pequeña, unas pocas decenas de vatios.

Las bombas de ACS, a diferencia de las bombas de calefacción, deben tener un máximo presión operacional al menos 10 bar. Las bombas de calefacción suelen estar diseñadas para una presión máxima de no más de 6 bar. Otra diferencia es que la bomba de ACS debe tener un certificado de higiene que permita su uso en sistemas de agua potable.

El agua en los sistemas de ACS se actualiza constantemente y el contenido de oxígeno se mantiene lo suficientemente alto. La actividad corrosiva del agua caliente es alta. Además, el agua caliente debe cumplir con los requisitos sanitarios para agua potable. Por lo tanto, para la fabricación de bombas de ACS, se utilizan metales no ferrosos resistentes a la corrosión o acero inoxidable. Por estas razones, las bombas de circulación de ACS son notablemente más caras que las de los sistemas de calefacción.

En algunos diseños de tuberías de ACS, es posible crear una recirculación natural del agua, sin bomba.

Como resultado de la circulación del agua en el sistema de ACS Se suministra agua caliente a los puntos de selección constantemente.

En un sistema de ACS con acumulador y recirculación de agua, el modo de suministro de agua es más estable:

  • El agua caliente siempre está presente en los puntos de selección.
  • El muestreo de agua es posible simultáneamente en varios lugares. La temperatura y la presión del agua cambian ligeramente con un cambio en el flujo.
  • Del grifo, puede tomar cualquier cantidad de agua caliente, arbitrariamente pequeña.

El circuito de recirculación permite no solo aumentar el confort de suministro de agua en puntos alejados de la casa, sino que también da la capacidad de conectar circuitos a él suelos cálidos en habitaciones separadas. Por ejemplo, en el baño, un suelo calentado por agua será cómodo todo el año.

Un sistema de ACS con recirculación de agua consume energía constantemente para el funcionamiento de la bomba de circulación, así como para compensar las pérdidas de calor en la propia caldera y en las tuberías con agua en circulación. Para reducir el consumo de energía, se recomienda instalar una bomba de circulación con un temporizador programable incorporado que apaga la circulación de agua durante las horas en que no se necesita. La caldera y las tuberías de agua caliente están aisladas.

Desventajas de un sistema de ACS con una caldera de gas de doble circuito o un calentador de agua

Ciclo de una caldera de doble circuito en modo de calefacción

Como sabes, una caldera de gas de doble circuito puede proporcionar agua caliente a una casa y ser una fuente de calor en el sistema de calefacción. La preparación de agua caliente se lleva a cabo en el intercambiador de calor de flujo de la caldera. Lea sobre las desventajas generales de un sistema de ACS con un calentador de flujo al comienzo de este artículo. Pero aparatos de gas hay otro problema con un calentador de flujo: esta es la dificultad de elegir la potencia máxima de una caldera de doble circuito o un géiser de agua caliente.

La mayoría de las veces resulta que potencia requerida Caldera para la preparación de agua caliente, se necesita mucha más potencia para calentar todas las estancias de la casa.

Como se menciona en el artículo anterior, para obtener agua caliente a la temperatura requerida y su máximo consumo, el doble circuito calderas de gas y agua caliente géiseres tener lo suficientemente grande potencia máxima, alrededor de 24 kilovatios . o más. Las calderas y las columnas están equipadas con automatización, que puede reducir su potencia al mínimo, igual a aproximadamente el 30% del máximo, modulando la llama del quemador. La potencia mínima de una caldera de gas de doble circuito o de columna suele ser de unos 8 kilovatios. o más. Es la potencia mínima de la caldera, tanto en ACS como en calefacción.

Quemador de gas de una caldera de doble circuito o columna debido a caracteristicas de diseño no puede funcionar de forma estable con una potencia inferior a la mínima (menos de 8 kilovatios.). Al mismo tiempo, para trabajar con el sistema de calefacción de una casa particular o calefacción autónoma apartamentos, la caldera en modo calefacción debe dar muy a menudo una potencia de menos de 8 kilovatios

Por ejemplo, potencia 8 kilovatios suficiente para proporcionar calor a los locales de una casa o apartamento con un área de 80 - 110 metro 2, y en los cinco días más fríos de la temporada de calefacción. Durante los períodos más cálidos, el rendimiento de la caldera debería ser significativamente menor.

Debido a que la caldera no puede funcionar con una potencia inferior a la mínima, hay problemas con la adaptación (coordinación) de la caldera de doble circuito y el sistema de calefacción.

En instalaciones pequeñas con bajo consumo de calor para calefacción, la caldera produce más calor del que puede soportar el sistema de calefacción. Como resultado de la inconsistencia entre los parámetros de la caldera y el sistema, la caldera de doble circuito comienza a funcionar en modo pulsado, "reloj"- como dice la gente.

Trabajar en el modo "cronometraje" reduce significativamente la vida útil de las piezas de la caldera, reduce significativamente la eficiencia.

Temporización de una caldera o columna de gas en modo ACS


diagrama de calefacción agua del grifo caldera de gas de doble circuito o calentador de agua, según la temperatura ( T acerca de c) y consumo ( q l/min) agua caliente. La línea gruesa muestra los bordes del área de trabajo. Zona gris, pos.1 - zona de reloj caldera o columna (conmutación entre ON/OFF).

Para calentamiento normal de agua por caldera o columna, en el diagrama, el punto de intersección de las líneas de temperatura y flujo de agua caliente (punto de trabajo) debe estar siempre dentro área de trabajo, cuyos límites se muestran en el diagrama con una línea gruesa. Si se selecciona el modo de consumo de agua caliente de modo que el punto de operación estará en la zona gris, pos. 1 en el diagrama, luego la caldera, la columna marcará el reloj. En esta zona, con un pequeño flujo de agua, la potencia de la caldera, la columna resulta ser excesiva, la caldera, la columna se apaga por sobrecalentamiento y luego se vuelve a encender. Del grifo sale agua fría o caliente.

Baja eficiencia de calderas y columnas de gas de doble circuito.

Las calderas de gas de doble circuito, cuando funcionan a máxima potencia, tienen un rendimiento superior al 93%, e inferior al 80% cuando funcionan a mínima potencia. Imagínese cómo la eficiencia disminuirá aún más si una caldera de este tipo tiene que funcionar en modo pulsado, con un reinicio constante del quemador de gas.

Tenga en cuenta que una caldera de doble circuito funciona a potencia mínima la mayor parte del tiempo durante el año. Al menos 1/4 del gas consumido literalmente volará inútilmente hacia la tubería. Agregue a esto el costo de reemplazar las partes desgastadas prematuramente de la caldera. Esta será una retribución por instalar equipos baratos para calefacción y agua caliente en la casa.

¿Qué quieres? Elige

Si la potencia de una caldera de gas de doble circuito es superior a 20 kW., seleccionado en función del calentamiento del caudal máximo de agua caliente requerido, entonces la caldera no puede proporcionar económico y trabajo comodo en modo bajo consumo calefacción y al calentar agua con un caudal pequeño. Lo mismo puede decirse del funcionamiento de la columna de agua caliente.

La mayoría de las veces, en la casa no es necesario preparar grandes chorros de agua caliente. Para muchas personas es mucho más importante proporcionar un uso cómodo y económico del agua caliente con un bajo consumo.

Para estos anfitriones económicos, muchos fabricantes producen Calderas de gas de doble circuito y columnas con una potencia máxima de unos 12 kW. y el mínimo es inferior a 4 kW. Tales calderas, columnas proporcionarán un calentamiento y uso de agua caliente más económicos y cómodos en una cantidad suficiente para ducharse o lavar los platos.

Antes de comprar una caldera o columna de doble circuito, los propietarios deben decidir qué modo de consumo de agua caliente es más rentable y cómodo: con un gran flujo de agua o con uno pequeño. En base a esta decisión, elegir la potencia de la caldera o columna. Si desea ambos, entonces tendrá que elegir un sistema de agua caliente con una caldera.

Para los amantes de la ducha, para preparar agua caliente y calentar casas y apartamentos con una superficie calefactable de hasta 140 metro 2, con un baño capacidad 12 kilovatios. Se adaptan mejor a las necesidades de los sistemas de calefacción y agua caliente de pequeñas casas y apartamentos privados.

Para los que les gusta bañarse, así como para casas y apartamentos tallas grandes, con una superficie de más de 140 metro 2, le recomiendo encarecidamente que utilice una caldera de un solo circuito.

Muchos fabricantes equipo de calefacción fabrican kits especiales, una caldera más una caldera empotrada o remota, justo para estos casos. Dicho conjunto de equipos costará más, pero proporcionará una mayor vida útil del equipo, ahorro de gas y un uso más cómodo del agua caliente.

Esquema de suministro de agua caliente con un recuperador de calor de efluentes de aguas residuales.

A Europa Oriental y en el mundo, son populares varias formas de ahorrar energía durante el funcionamiento de una casa privada.

El agua caliente de la casa después de su uso fluye hacia el alcantarillado y se lleva consigo una parte importante de la energía térmica que se gastó en su calefacción.

Esquema de valorización de energía térmica de efluentes de depuradora al sistema de ACS

Para reducir las pérdidas de energía en la casa, se utiliza un esquema de recuperación (retorno) de calor desde los desagües de alcantarillado hasta el sistema de suministro de agua caliente de una casa privada.

El agua fría pasa por un intercambiador de calor antes de entrar en la caldera de ACS. El efluente de los aparatos sanitarios se envía al intercambiador de calor.

En el intercambiador de calor, dos corrientes, agua fría de la red y agua caliente de los desagües, se encuentran pero no se mezclan. Parte del calor del agua caliente se transfiere al agua fría. El agua precalentada entra en la caldera de ACS.

En el esquema que se muestra en la figura, solo aquellos aparatos sanitarios que funcionan con flujo de agua caliente se dirigen al intercambiador de calor. Es ventajoso utilizar un esquema de recuperación de este tipo para cualquier método de calentamiento de agua, tanto con una caldera como con un calentador de flujo.

Para recuperar el calor de los desagües de fontanería que primero almacenan agua caliente y luego la drenan al alcantarillado (baño, piscina, lavadero y lavavajillas), aplicar más esquema complejo con circulación de agua entre la caldera y el intercambiador de calor mientras estos dispositivos se están vaciando.

Para casas y apartamentos con residencia permanente recomiendo encarecidamente usar Sistema de ACS con caldera de calefacción estratificada y caldera de doble circuito, o con caldera de calefacción indirecta y monocaldera. El volumen de la caldera no es inferior a 100 litros. El sistema brindará un buen confort de uso de agua caliente, consumo económico de gas y agua, así como una menor cantidad de aguas residuales al alcantarillado. La única desventaja de este sistema es que precio alto equipo.

Con un presupuesto de construcción limitado en pequeñas casas de campo para residencia de temporada puede instalar un sistema de ACS con un calentador de flujo.

Es recomendable utilizar un esquema de suministro de agua caliente con un calentador de flujo en casas con cocina y un baño, donde la fuente de calefacción y los grifos de agua caliente están ubicados de forma compacta, a poca distancia unos de otros. Se recomienda conectar no más de tres grifos de agua a un calentador de agua instantáneo.

El costo de tal sistema es relativamente bajo. y las deficiencias de funcionamiento en este caso son menos pronunciadas. Una caldera de gas de doble circuito o un calentador de agua a gas ocupa poco espacio. Casi todo el equipo necesario está montado en el cuerpo del aparato. Para la instalación de una caldera con una capacidad de hasta 30 kilovatios o géiser no requiere una habitación separada.

Para la preparación de agua caliente y calefacción de casas y apartamentos con una superficie calentada hasta 140 metro 2, con una ducha en el baño, recomiendo instalar calderas de gas de doble circuito con un máximo capacidad 12 kilovatios.

En un sistema de agua caliente con un géiser o una caldera de doble circuito la estabilidad del modo de suministro de agua aumentará significativamente si el esquema instale un tanque de inercia entre el calentador y los grifos de agua- un termo eléctrico de acumulación convencional. Se recomienda especialmente instalar un calentador de agua eléctrico de acumulación intermedia de este tipo cerca de los puntos de desmontaje alejados del aparato de gas.


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En un esquema de tanque de inercia, el agua caliente de un géiser o una caldera de doble circuito ingresa primero al tanque de una caldera eléctrica: calentador de agua. Por lo tanto, el tanque siempre contiene un suministro de agua caliente. El calentador eléctrico en el tanque solo compensa la pérdida de calor y mantiene temperatura requerida agua caliente durante el período en que no hay análisis de agua. Un calentador de agua eléctrico con un tanque de pequeña capacidad es suficiente, incluso 30 litros, y usar agua caliente será mucho más cómodo.

Sistema de agua caliente sanitaria con calentador de agua instantáneo e integrado en la caldera o en una caldera remota de calefacción por capas será algo más caro. Pero aquí no será necesario gastar costosa electricidad para mantener la temperatura del agua, y la comodidad de usar agua será la misma que con una caldera de calefacción indirecta.

En viviendas con red de ACS extensaimplementar un esquema con calentador de agua de almacenamiento (caldera) y recirculación de agua. Solo un esquema de este tipo proporcionará la comodidad necesaria y el funcionamiento económico del sistema de ACS. Es cierto que los costos iniciales para su creación son los más grandes.

Se recomienda comprar calderas que se venden completas con caldera. En este caso, los parámetros de la caldera y la caldera ya están correctamente seleccionados por el fabricante, y la mayoría de equipamiento adicional integrado en el cuerpo de la caldera.

Si la calefacción de la casa se realiza mediante una caldera de combustible sólido, entonces es ventajoso instalar, al cual y conectar el sistema de ACS con circulación de agua.

De lo contrario, para calentar agua en la casa, conectado a una caldera de combustible sólidoCaldera de calentamiento indirecto, adicionalmente equipada con un calentador eléctrico.

Es ventajoso utilizar una caldera de agua caliente eléctrica en una casa con una caldera de combustible sólido

A menudo, solo se usa electricidad para calentar agua en una casa con una caldera de combustible sólido. Para el agua caliente en la casa, cerca de los puntos de análisis de agua, se instala una caldera eléctrica de almacenamiento: un calentador de agua. El sistema de circulación de agua caliente no se realiza en esta realización. Cerca de puntos remotos de análisis de agua, es más rentable instalar su propio calentador de almacenamiento. En este caso, la electricidad para calentar agua se gasta de manera más económica.

Cuando el agua se calienta por encima de 54 acerca de c sales de dureza se liberan del agua. Para reducir la formación de incrustaciones Si es posible, caliente el agua a una temperatura inferior a la indicada.

Los calentadores de agua instantáneos son especialmente sensibles a la formación de incrustaciones. Si el agua es dura, contiene más de 140 miligramos CaCO 3 en 1 litro, entonces no se recomienda el uso de calentadores de agua instantáneos para calentar agua, incluidos aquellos con calderas de calefacción por capas. Incluso pequeños depósitos de incrustaciones obstruyen los canales en el calentador instantáneo, lo que provoca el cese del flujo de agua a través de él.

Se recomienda suministrar agua al calentador de agua instantáneo a través de un filtro antical, que reduce la dureza del agua. El filtro tiene un cartucho reemplazable que deberá cambiarse periódicamente.

Para calentar agua dura, es mejor elegir un sistema de almacenamiento de ACS con una caldera de calefacción indirecta. Los depósitos de sal en el elemento calefactor de la caldera no interfieren con el flujo de agua, sino que solo reducen el rendimiento de la caldera. La caldera es más fácil de limpiar de incrustaciones.

Cabe recordar que el calentamiento prolongado del agua a una temperatura inferior a 60 °C puede provocar la aparición de la bacteria Legionella nociva para la salud humana en el depósito de almacenamiento (caldera) con agua caliente. Recomendado periódicamente realizar la desinfección térmica del sistema de ACS, elevando la temperatura del agua a 70°C durante algún tiempo.

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El agua caliente en un departamento o casa siempre ha sido una parte integral de la comodidad, sin la cual una persona moderna no puede imaginar su vida. No es raro que se corte el agua caliente en los apartamentos, y en el sector privado el propio propietario debe cuidar su disponibilidad. Los calentadores de agua pueden ayudar con esto. El dispositivo de caldera para calentar agua puede ser muy diferente, pero el principal característica distintiva de calentadores de flujo - la presencia de un tanque de almacenamiento en el cual siempre hay un suministro de agua caliente y lista para usar.

Dispositivo de caldera para calentar agua - foto

Los calentadores de agua de acumulación modernos pueden ser de acción directa o indirecta. Las calderas como fuente de energía calentamiento directo puede usar electricidad o gas natural. En los sistemas de calefacción indirecta, el intercambio de calor se produce desde el sistema de calefacción de la casa o desde otras fuentes de energía térmica (por ejemplo, calentadores solares de agua).

Considerar varios esquemas dispositivos de calderas modernas.

En tales sistemas, la transferencia de energía térmica va directamente al calentado para su posterior uso doméstico agua. Pueden ser eléctricos o de gas.

Sin embargo, el diseño, la ubicación, la ubicación de las tuberías de entrada y salida, el sistema de control y automatización de un fabricante a otro pueden variar significativamente. diagrama de circuito- una. La figura muestra su vista general simplificada:

Caldera eléctrica de calentamiento directo - esquema

  • Toda la estructura está montada en una caja metálica (1), que tiene uno u otro diseño decorativo exterior. En el interior hay un tanque de agua (2), y el espacio entre este y la carcasa exterior está lleno de material de aislamiento térmico (3), generalmente espuma de poliuretano.
  • El agua fría se suministra a través del tubo de aspiración (4), sobre el que se coloca la válvula de retención y válvula de seguridad, se activa cuando se supera la presión en el interior de la caldera. La tubería de suministro (10) suele estar equipada con un atomizador de malla para evitar la formación de flujos de agua turbulentos.
  • Se suministra corriente alterna al elemento calefactor - elemento calefactor (9) a través del cable de alimentación (5).El dispositivo debe estar equipado con un sistema de control de temperatura y un termostato que le permita establecer el nivel requerido de calentamiento del agua y apagarse automáticamente la fuente de alimentación cuando se alcanza la temperatura requerida.
  • El ramal (6) está conectado al sistema de suministro de agua caliente; a través de él, el agua calentada a través del tubo (8) desde la parte superior de la caldera ingresa a los puntos de consumo. La presión necesaria se mantiene mediante un suministro de agua fría constantemente abierto: rellena el tanque a medida que se consume y siempre permanece lleno.
  • La válvula de aire (7) se utiliza para purgar el aire durante el llenado inicial de agua de la caldera; evita la formación de un colchón de aire.

Para evitar la corrosión galvánica en el tanque de agua, se coloca un ánodo de magnesio. Su potencial eléctrico es menor que el del cuerpo del tanque o la superficie del elemento calefactor, por lo que los procesos de corrosión destructivos lo afectarán. Periódicamente, a medida que se produce la corrosión y el crecimiento excesivo, el ánodo se reemplaza por uno nuevo.

Tal esquema es simple, y es el más generalizado entre las calderas domésticas. Dichos dispositivos suelen ser económicos, lo que los hace populares entre los consumidores. Desventaja principal- El elemento calefactor funciona directamente en agua corriente calentada, lo que conduce a un crecimiento excesivo bastante rápido de los depósitos minerales disueltos en ella.

Caldera de gas de fuego directo

La caldera de gas es bastante simple en cuanto al principio de su funcionamiento y tiene el siguiente diseño general:

  • Un tanque de agua está ubicado en una caja de metal (la mayoría de las veces de acero inoxidable), que tiene un aislamiento térmico confiable.
  • El agua fría se suministra a través de la tubería (1) hasta el fondo del tanque. En la parte superior del depósito se encuentra soldado un ramal para la toma de agua calentada con su posterior distribución a los puntos de consumo.
  • El quemador de gas está ubicado debajo del fondo del tanque (4), está cerrado del agua por un panel semicircular que desempeña el papel de un intercambiador de calor.
  • El segundo intercambiador de calor es una tubería para eliminar los productos de combustión: pasa a través de un recipiente con agua. Los gases se eliminan a través de una chimenea convencional o un sistema de tipo coaxial (según el modelo de la caldera, con cámara de combustión abierta o cerrada).
  • El ánodo de magnesio (5) sirve para acumular incrustaciones; debe cambiarse regularmente, ya que crece demasiado.
  • La caldera debe estar equipada con un sistema Control automático- un termostato (3) para controlar el nivel de temperatura, una válvula para cerrar el suministro de gas cuando se alcanza el nivel de calentamiento del agua establecido, un dispositivo de encendido piezoeléctrico - para encender automáticamente los quemadores de gas cuando el líquido se enfría a medida que se consume.

Una caldera de gas tiene un alto rendimiento, es mucho más económica que una eléctrica. Sin embargo, también tiene inconvenientes importantes: requiere una chimenea obligatoria y su instalación está asociada con el proceso de coordinación del proyecto con las autoridades de supervisión técnica de supervisión. Además, estas calderas de calentamiento directo son mucho más caras que las eléctricas.

Calderas de calentamiento indirecto

La principal diferencia fundamental se calienta para las necesidades domésticas ( así llamado, sanitario) el agua no tiene contacto directo con electricidad o aparatos de gas calefacción. El calor se transfiere mediante la conexión al sistema de calefacción de la casa (u otras fuentes de agua caliente de la caldera).

Dicha caldera se instala con mayor frecuencia en combinación con una caldera de calefacción de circuito único. Este tipo de caldera puede tener un volumen medido en decenas o centenas de litros, y cuál elegir dependerá del número de viviendas. Se producen modelos de piso o se montan en la pared horizontal o verticalmente en soportes especiales.

Según la organización de la transferencia de calor, pueden tener un diseño completamente diferente:

Caldera con intercambiador de calor en espiral

Esta caldera está diseñada de la siguiente manera:

Caldera de calentamiento indirecto con intercambiador de calor: una bobina (foto seccional)

  • En el interior de la vivienda aislada térmicamente hay un depósito volumétrico para agua sanitaria. Un intercambiador de calor (2) en forma de serpentín está instalado en su cavidad.
  • A través de las boquillas 3 y 4, circula el refrigerante: agua técnica caliente recibida de una caldera de circuito único. El calor se transfiere al agua sanitaria, que entra por la parte inferior del depósito a través del tubo de entrada (1).
  • La descarga de agua sanitaria calentada se realiza desde la parte superior del depósito a través del ramal (5).

El serpentín en algunos modelos está ubicado más cerca del fondo del tanque, donde cae agua fría, mientras que en otros se distribuye uniformemente por todo el tanque, lo que le permite calentar rápidamente todo el volumen de líquido.

Se producen calderas, cuyo diseño incluye dos tubos intercambiadores de calor. El refrigerante calentado por la caldera pasa a través de un circuito, y de otras posibles fuentes de calor, por ejemplo, de calentadores de agua solares, a través del segundo circuito.

Esquema "tanque en el tanque"

Otra versión de la caldera de calentamiento indirecto no tiene serpentines con refrigerante en el interior, pero está dispuesta de manera algo diferente. Consta de dos contenedores que se instalan uno dentro del otro. Naturalmente, el tanque, que se encuentra en el interior, tiene un volumen menor: es un acumulador de agua sanitaria calentada.

Calentamiento indirecto según el principio tank-in-tank

El diagrama muestra claramente estructura interna Este modelo.

  • A través del tubo 1 se suministra agua sanitaria fría al depósito interior.
  • Los ramales 2 y 4 están conectados al sistema de calefacción; el agua caliente de la caldera circula a través de ellos.
  • El depósito interior (3) está fabricado en acero inoxidable.
  • Por el conducto 5 se realiza la toma de agua calentada para consumo doméstico.

Cualidades positivas de las calderas de calentamiento indirecto:

  • Buen rendimiento del dispositivo si el intercambiador de calor tiene suficiente área y la caldera está conectada a una caldera de alta potencia.
  • Ahorro energético y sin carga en la red eléctrica.
  • El refrigerante no entra en contacto con el agua sanitaria. El agua especialmente preparada pasa a través del intercambiador de calor, que contiene un mínimo de sales.
  • La capacidad de cambiar la caldera a diferentes fuentes de energía, por ejemplo, en invierno puede funcionar con una caldera de calefacción y en verano puede funcionar con una batería solar.

Sin embargo, también hay desventajas:

  • Cuando el agua se calienta en la caldera, la temperatura en el sistema de calefacción disminuye.
  • Este es un equipo bastante costoso en comparación con una caldera de calentamiento directo.
  • Todo el complejo ocupa mucho espacio, es decir. es mejor asignarle una habitación separada, lo que no siempre es posible.

Puede obtener más información sobre el dispositivo de una caldera para calentar agua indirecta viendo el video adjunto al artículo:

Video: una descripción general de las capacidades de una caldera de calentamiento indirecto

Calderas de acción combinada

Las calderas que combinan ambos principios son una buena opción. Están conectados al circuito de calefacción, pero su diseño también implica la presencia de su propio elemento calefactor. Por ejemplo, un diagrama del dispositivo de caldera de calefacción SMART de ACV:

  • Un tanque exterior de acero (8) hecho de chapa de polipasto con aislamiento térmico confiable de espuma de poliuretano (3) está instalado en una carcasa de polipropileno resistente a los impactos (10). Sirve para hacer circular el agua del sistema de calefacción alimentada desde la caldera a través de los conductos (11).
  • En su interior se encuentra un depósito de acero inoxidable para agua sanitaria (9). Prevé la entrada de agua procedente del ACS (14) y su descarga a los puntos de consumo a través de la tubería (2).
  • En la parte superior hay una tapa (7) con salida de aire manual (1) - para el llenado inicial del sistema.
  • Dentro del acumulador externo se coloca un elemento calefactor con una potencia de 2 a 6 kW (5), que se encenderá por orden del controlador automático si el termostato (4) detecta un calentamiento insuficiente a través del sistema de intercambio de calor externo. A período de verano cuando el sistema de calefacción está apagado, el elemento calefactor será la principal fuente de energía térmica.
  • El panel de control está equipado con los dispositivos de ajuste necesarios: la temperatura del calentamiento del agua sanitaria, el temporizador para encender el elemento calefactor (por ejemplo, para su uso a una tarifa nocturna reducida).

Tal diseño de caldera es el más versátil y combina las cualidades positivas de todos los sistemas mencionados anteriormente. Quizás el único inconveniente de un calentador de agua de este tipo es el precio bastante alto.

Al elegir un calentador de agua, considere los pros y los contras de cada opción observando las características de cada uno. También es importante prestar atención al tamaño del dispositivo seleccionado y considerar el lugar que debe ocupar.

En casas particulares, casas de campo, complejos deportivos y hoteles, a menudo se usa una caldera de calefacción indirecta: el calentador de agua funciona sin estar conectado a suministro de agua centralizado. Este equipo hace frente al calentamiento de grandes volúmenes de agua, mantiene fácilmente la temperatura deseada y asegura un suministro ininterrumpido de flujo caliente.

En una palabra, si está buscando un calentador de agua económico en un kit para una caldera de un solo circuito, considere instalarlo en la casa BKN. Y para simplificar la tarea de elegir, le sugerimos que se familiarice con los criterios para comprar una caldera, el principio de funcionamiento y los diagramas de conexión.

Una caldera de calefacción indirecta solo puede funcionar con recursos de una fuente externa, pero para dar servicio al sistema en tiempo cálido año, puede conectar el elemento calefactor.

Para garantizar un suministro ininterrumpido, se proporciona un circuito de recirculación en el sistema: el agua se moverá constantemente a través de las tuberías y, cuando se abre un grifo, fluirá una corriente caliente en los puntos conectados al circuito.

Una caldera de calefacción indirecta generalmente se instala junto a la caldera de calefacción, y este "dúo" ocupa un área bastante grande, especialmente si ambos dispositivos están colocados en el piso.

Por lo tanto, el dispositivo le permite ahorrar significativamente en recursos energéticos, pero al mismo tiempo no obtiene menos comodidad que cuando usa sistema centralizado suministro de agua caliente.

galería de imágenes

La velocidad de calentamiento del agua depende del número de vueltas en su espiral. El principio de funcionamiento de este diseño de una caldera de calentamiento indirecto es extremadamente simple: el agua fría ingresa al tanque y el refrigerante, moviéndose a lo largo de la bobina, lo calienta a la temperatura deseada.

Pero también hay dispositivos diseñados según el esquema de "tanque en un tanque", donde se utilizan dos contenedores de diferentes diámetros en lugar de una tubería en espiral.

El sistema funciona así: el agua fría ingresa a un tanque más pequeño, que es calentado por un refrigerante caliente que circula entre las paredes de los tanques.

En tales dispositivos, el agua se calienta en cuestión de minutos. gran cuadrado La calefacción permite que el equipo funcione de manera eficiente en modo flujo, lo que garantiza un suministro ininterrumpido de flujo caliente.

Un BKN combinado para calentar agua puede usar energía de varias fuentes a la vez o estar equipado con un elemento calefactor incorporado.

Variedades de caldera KN.

Por localizacion:

  • Muro- por lo general, este es un dispositivo pequeño con un desplazamiento de hasta 200 litros. Se sujeta con soportes especiales a cualquier superficie vertical suficientemente fuerte para soportar el peso de un tanque completamente lleno ( tabiques de cartón yeso definitivamente no encajará). Se puede ubicar lo suficientemente alto y no ocupar área utilizable habitaciones.
  • Piso- una caldera de gran capacidad diseñada para una gran cantidad de consumidores. Es cierto que para un dispositivo con una capacidad superior a 1000 litros, se recomienda asignar una habitación separada. Pero dicho sistema generalmente se instala para atender grandes casas de campo, negocios, hoteles y otras instituciones, para uso familiar, puede arreglárselas con un dispositivo de 250-300 litros.

Forma del tanque:

  • Horizontal- ocupa mucho espacio, pero es más fácil mantener el nivel de agua deseado sin tener que conectar bombas.
  • Vertical- ahorra espacio libre, pero tiene una capacidad muy limitada.

Dependiendo de los matices de uso, características de diseño y disponibilidad. espacio libre, tu puedes elegir modelo óptimo BKN, que encajará orgánicamente en el diseño de la habitación y proporcionará a su hogar un suministro ininterrumpido de agua caliente.

Qué buscar al elegir un BKN

Uno de los principales parámetros que debe ser el argumento decisivo a la hora de comprar una caldera es su capacidad. Para averiguar la capacidad requerida del tanque, le recomendamos que se centre en la cantidad de personas en su familia.

  • 80-100 litros– 2 consumidores;
  • 100-120 litros- 3 personas;
  • 120-150 litros– 4 usuarios;
  • 150-200 litros– 5 consumidores.

Es importante separar los conceptos de "capacidad total del tanque" y "capacidad de trabajo", porque la tubería en espiral ubicada dentro de la caldera ocupa un área importante. Por lo tanto, asegúrese de especificar al comprar cuánta agua se coloca realmente en el dispositivo. En las especificaciones técnicas, se debe indicar este matiz.

Además, además del recálculo "total" de los consumidores potenciales, es necesario tener en cuenta tanto la frecuencia como los volúmenes de uso del agua. Por ejemplo, si a su familia le encanta sumergirse en baño calido, y no se duche apresuradamente, la capacidad de trabajo del tanque debe ser adecuada, al menos 120 litros.

Es ventajoso usar BKN en combinación con una caldera de gas de combustible sólido o de un solo circuito, pero si el caudal de agua es inferior a 1 l / min, una caldera de doble circuito costará menos, lo que ocupará mucho menos espacio que una sistema de calentamiento indirecto

Otros parámetros importantes:

  1. Energía- cuanto mayor sea el consumo de agua, mayor debe ser el recurso del dispositivo. Pero al mismo tiempo, es importante que el poder de los "indirectos" no exceda las capacidades sistema de calefacción(u otra fuente de alimentación externa). Por ejemplo, si el volumen tanque de almacenamiento varía entre 120-150 litros, la potencia de la caldera debe ser de al menos 23 kW, y para 160-200 litros ya se necesitarán 31-39 kW.
  2. Tiempo de calentamiento- un parámetro que depende del volumen del tanque y del número de vueltas de la bobina (los tanques grandes o combinados pueden equiparse con varias bobinas).
  3. material del tanque- para uso a largo plazo, las calderas de acero inoxidable o acero médico son las más adecuadas.
  4. aislamiento térmico- Los modelos baratos usan goma espuma, que se desgasta rápidamente y transmite calor, por lo que es mejor comprar un dispositivo más caro donde se haya usado poliuretano.
  5. Control- el dispositivo podrá funcionar en modo automático, si es necesario, apagando e iniciando el flujo de agua, controle el calentamiento mediante un sensor de temperatura.

A la hora de elegir la forma y tamaño del depósito también hay que tener en cuenta que aunque teóricamente la caldera se puede instalar en cualquier estancia donde haya acceso a la red de calefacción, su ubicación óptima es junto a la caldera. Entonces la transferencia de calor es más eficiente.

Se puede hacer una caldera de calentamiento indirecto con sus propias manos. Las instrucciones para la fabricación de la unidad se describen en.

Los matices y esquemas para conectar la caldera.

Como ya se mencionó, BKN utiliza energía de una fuente externa para calentar el agua. Por lo tanto, antes de conectar el refrigerante, es importante elegir un esquema adecuado para montar el dispositivo. Considere las opciones más comunes.

Principios generales para instalar el dispositivo.

Es necesario montar la caldera en una superficie plana preparada en las inmediaciones de la caldera. Modelos suspendidos montado en una pared de hormigón o ladrillo, al mismo nivel o ligeramente por encima de la caldera de calefacción.

Para un aparato de pie, debe nivelar el área reservada para la colocación del tanque (si el piso es muy irregular, puede hacer un soporte en forma de podio).

Un calentador de agua de almacenamiento eléctrico, o, simplemente, una caldera, ha entrado en nuestras vidas hace mucho tiempo y firmemente, brindando comodidad adicional y permitiéndole no depender de los sistemas públicos de suministro de agua caliente. Este sencillo dispositivo mantiene automáticamente la temperatura del agua requerida, mientras tiene un cierto suministro de la misma. Los dispositivos producidos industrialmente tienen una variedad de formas, tamaños y diseños externos. A pesar de las aparentes diferencias, en esencia, todos los calentadores de agua tienen un diseño similar y un solo principio de funcionamiento. Sin embargo, a la hora de elegir entre uno u otro modelo de caldera, no sólo hay que entender cómo funciona, sino también entender las prestaciones de algunos de sus componentes.

De hecho, cualquier calentador de agua de este tipo es un gran termo con un calentador eléctrico tubular (TEN) en su interior, por lo que el diseño de todas las calderas cuenta con los siguientes elementos:

  • carcasa externa con piezas que le permiten montar el dispositivo en una pared o piso;
  • tanque interno;
  • capa termoaislante entre el recipiente interior y el cuerpo;
  • calentador eléctrico tubular;
  • termostato con la capacidad de ajustar la temperatura de calentamiento;
  • válvula de seguridad;
  • ánodo protector de magnesio;
  • Circuito de control e indicación.

A la hora de elegir una caldera, es imposible no notar una gran diferencia de precio incluso entre distintos modelos de un mismo fabricante. Se debe, en primer lugar, a la tecnología y el material de fabricación del tanque interior, así como a la presencia de una unidad electrónica de control e indicación.

Estos parámetros establecen la conveniencia de usar el dispositivo, así como la duración de su servicio.

Cuadro

Las carcasas de los calentadores de agua tienen formas estrictamente cilíndricas y ovaladas e incluso rectangulares, varios colores y diseños. a menudo en fuera de la carcasa va unida a un termómetro para controlar el funcionamiento del aparato, así como a reguladores o elementos de control. El material para la fabricación de las carcasas es chapa de acero o plástico.


Para instalar la caldera, hay sujetadores en el diseño de la carcasa, según el tipo de ubicación (esquema de instalación en pared o piso). El espacio entre el cuerpo del calentador de agua y el tanque interno está lleno de material aislante del calor; la mayoría de las veces, el poliuretano denso actúa como su función.

Depósito interior

El diseño del tanque interno de la caldera debe cumplir con el criterio de mayor resistencia a la corrosión y al mismo tiempo soportar cambios constantes de temperatura, por lo que los fabricantes prestan mucha atención a este elemento, desarrollando nuevos revestimientos para tanques y aplicando métodos para protegerlo.

Tanques de acero revestidos con esmalte de vidrio o porcelana de vidrio

Tal recubrimiento se obtiene proyectando una capa protectora con su posterior cocción a alta temperatura(hasta 850 o C). El esmalte de vidrio no es capaz de oxidarse, por lo tanto, no se corroe en absoluto. Además, su superficie lisa resiste la formación de incrustaciones.


Paradójicamente, la principal desventaja de un recubrimiento de este tipo proviene de su ventaja: la alta dureza de la capa es de baja plasticidad y, con el tiempo, los cambios constantes en la temperatura del agua conducen a la formación de microfisuras en su capa, que finalmente contribuyen a la destrucción de el tanque.

Los fabricantes buscan constantemente nuevas formulaciones para este tipo de recubrimiento. Por ejemplo, la adición de polvo de titanio igualó los coeficientes de expansión térmica de la cristalería y el acero, mejorando ligeramente la resistencia al agrietamiento de la capa. Puede reducir ligeramente los efectos nocivos de la exposición a la temperatura ajustando la temperatura del agua en la caldera a no más de 70 ° C, aunque aún debe calentar el dispositivo al menos una vez al mes al máximo, para cumplir regulaciones sanitarias. Otra desventaja del revestimiento de porcelana de vidrio del tanque es el aumento del peso de la caldera. Las empresas que producen calentadores de agua con tanques de este tipo dan garantía sobre sus productos por no más de 3 años.

Depósitos de acero revestidos de titanio

Al rociar polvo de titanio en el interior del tanque, excelente resistencia a la corrosión. Al mismo tiempo, este tipo de recubrimiento tiene una alta dureza y resistencia mecánica, presentando puntos débiles únicamente en las uniones soldadas. La garantía de un dispositivo con un tanque de este tipo es de hasta 10 años, lo cual es una gran ventaja, incluso considerando su costo bastante alto.

Tanques interiores inoxidables

Dichos contenedores están desprovistos de las desventajas de los dos elementos anteriores. El acero inoxidable, como el titanio, puede resistir la influencia de las impurezas en el agua, así como la corrosión. Se cree que el acero inoxidable le da al agua un olor y un sabor peculiares que aparecen durante su calentamiento, pero esto es solo una especulación, absolutamente no confirmada. investigación científica. Se sabe que el "acero inoxidable" no entra en reacción química con agua. Los fabricantes también otorgan hasta 10 años de garantía para dichos tanques, pero son los más caros. Los tanques hechos de acero inoxidable, así como los tanques recubiertos de titanio son más propensos a la formación de incrustaciones que los tanques de porcelana de vidrio, pero esto no resta valor a sus méritos. En el depósito interior hay tuberías para el suministro de agua fría y salida de agua caliente, así como una unidad electrónica de calefacción y protección.

Unidad de calefacción y protección

Los elementos responsables de calentar el agua a una temperatura determinada, así como de proteger el metal del tanque interno de la destrucción, se instalan en una brida de metal, que se conecta mediante un sello al tanque interno del dispositivo.


Para calentar el agua, se utilizan elementos calefactores de varias capacidades. Dependiendo del principio de calentamiento, hay:

  • Los elementos calefactores "húmedos" que están en contacto directo con el agua, por lo tanto, inevitablemente se cubren con incrustaciones, que deben eliminarse periódicamente, de lo contrario, el elemento calefactor fallará debido al sobrecalentamiento;
  • calentadores secos. Están privados de esta desventaja, ya que están instalados en un tubo de metal, que entra en contacto con el líquido. Tal esquema le permite deshacerse de las incrustaciones no solo en el calentador, sino también en el tubo cubierto con una capa de porcelana de vidrio.

Algunos modelos de calderas están equipados con varios calentadores. Este diseño permite el ajuste gradual de la calefacción y también reduce la cantidad de ciclos de conmutación para cada uno de ellos (las sobretensiones durante el encendido de los dispositivos afectan su durabilidad).

Junto con los elementos calefactores, se instalan un termostato y una varilla de magnesio (ánodo) en la brida. El termostato es el encargado de encender el elemento calefactor cuando la temperatura del agua desciende por debajo de la temperatura establecida por el consumidor. Los termorreguladores se utilizan tanto de tipo mecánico como dispositivos electrónicos que funcionan en conjunto con una unidad de control electrónica. A menudo, el dispositivo de termostato incluye un circuito de apagado de protección para el elemento calefactor en ausencia de agua en el tanque. El electrodo de magnesio está diseñado para reducir el intercambio de iones de los componentes metálicos dentro de la caldera, devolviendo sus partículas. Tal esquema reduce el efecto del lavado de electrones de los elementos estructurales y se corroen en mucha menor medida. La barra de magnesio en sí se destruye con bastante rapidez y requiere un reemplazo periódico (cuando se adelgaza a 10 mm o se reduce en longitud a 200 mm). El circuito de control e indicación brinda comodidad adicional al usar el calentador de agua, con las funciones de ajustar con precisión la temperatura del agua, encender la calefacción por tiempo, mantener grados variables Calefacción según la hora del día.

El principio de funcionamiento de los calentadores de agua de almacenamiento.

El esquema de operación de las calderas se basa en el principio de separación de capas de agua con diferentes temperaturas. Como saben, las capas cálidas del líquido están en la parte superior. Su selección del calentador de agua se realiza a través de una tubería de salida de agua caliente, cuya longitud permite el uso de su capa superior más cálida. El agua fría, por el contrario, ingresa a la parte inferior del tanque, donde están instalados los calentadores de agua. Además, se instala un divisor en la tubería de entrada corta, que no permite que el líquido fluya en un chorro y, por lo tanto, contribuya a la mezcla de agua fría y caliente.

La característica de líquido tibio que sube no permitirá el uso de una caldera diseño verticales, colocándolo paralelo al suelo. Debe prestar mucha atención a esto al elegir el tipo de dispositivo para sus necesidades.

El calentamiento del agua fría se realiza mediante elementos calefactores (uno o más). El termostato controla su temperatura. Cuando se alcanza la temperatura establecida, se abre circuito eléctrico fuente de alimentación del calentador.


Buen aislamiento térmico le permite mantener la temperatura deseada del agua, gastando un mínimo de energía en su calentamiento constante.

En el caso de utilizar varios calentadores, se utiliza un elemento calefactor para mantener la temperatura en un nivel determinado. El resto se encienden a alto consumo, aumentando repetidamente la potencia de calefacción. Este esquema aumenta la eficiencia y la confiabilidad del dispositivo.

Seleccionado desde arriba agua tibia se reemplaza constantemente por un líquido recién calentado, que se suministra desde la línea. Así es como funciona el proceso de calentamiento continuo. Con un caudal alto, la temperatura del agua a la salida de la caldera desciende con el tiempo, por lo que es necesario elegir el volumen del acumulador en función del tamaño de la toma de agua caliente.

Es posible que el termostato falle, en cuyo caso el agua puede hervir, como resultado de lo cual la presión en el tanque interno aumenta a un nivel peligroso. Para evitar un accidente, se instala una válvula de seguridad en la tubería de suministro de agua fría: cuando se alcanza el límite de presión, se abre y, por lo tanto, descarga parte del líquido en la línea de suministro. La misma válvula se utiliza para drenar el agua del dispositivo durante los trabajos de mantenimiento.

A continuación se presenta un video detallado sobre el dispositivo de la caldera:

No descuides el periódico medidas preventivas consistente en limpiar la caldera de incrustaciones y óxido. Permitirán que el dispositivo funcione de manera confiable y eficiente, y le ahorrarán gastos no planificados.

En la actualidad, el suministro autónomo de agua caliente en apartamentos y casas particulares se está volviendo cada vez más popular. El suministro centralizado de agua caliente se ha vuelto caro y antieconómico, por lo que poco a poco se está convirtiendo en una cosa del pasado. Está siendo reemplazado por calentadores de agua de varios diseños, los más comunes de los cuales son dispositivos de tipo de almacenamiento. En este artículo, solo consideraremos el dispositivo y el principio de funcionamiento de una caldera para calentar agua.

Tipos de calentadores de agua de almacenamiento

Por el momento, existen varias variedades de unidades para el suministro autónomo de agua caliente. Todos ellos fueron creados con el mismo objetivo, pero lo logran de diferentes maneras, es decir, utilizando diferentes portadores de energía. El propietario de la vivienda tiene la oportunidad de elegir la que más le convenga en todos los aspectos.

Por lo tanto, los siguientes tipos de calderas de calefacción se ofrecen en el mercado moderno:

  • calentadores eléctricos de almacenamiento;
  • calderas de calentamiento indirecto;
  • calderas de gas;
  • calentadores de flujo

Nota. Traducido directamente de palabra inglesa"caldera" significa "caldera". Esto significa que incluyen no solo el almacenamiento, sino también todo tipo de calentadores de agua instantáneos. No tenerlos en cuenta será incorrecto en relación con los usuarios.

Calderas electricas

Este es el tipo más común de calentador de agua, que se usa con mayor frecuencia en apartamentos y pequeñas casas privadas. La razón de esta popularidad es el costo relativamente bajo y la facilidad de instalación, que no requiere ningún permiso. Los dispositivos son bastante confiables en su funcionamiento y cumplen con la mayoría de los requisitos de los usuarios. Para comprender el principio de funcionamiento de un calentador de agua, considere su dispositivo, que se muestra en la figura:

La unidad es un tanque, generalmente redondo u ovalado, encerrado en una capa material de aislamiento térmico(generalmente - espuma de poliuretano), cubierto con una carcasa decorativa. El contenedor en sí puede estar hecho de los siguientes materiales:

  • acero con revestimiento de esmalte;
  • acero inoxidable;
  • el plastico.

Un elemento calefactor eléctrico ubicado en el fondo del tanque calienta el agua a una temperatura limitada por un termostato. Su valor máximo, adoptado en todas las calderas eléctricas, es de 75 ºС. Si bien no hay entrada de agua, el dispositivo de la caldera eléctrica permite mantener la temperatura establecida en el modo de encendido y apagado automático del elemento calefactor. Este último tiene protección adicional contra el sobrecalentamiento y en caso de emergencia se apagará automáticamente cuando la temperatura del agua alcance los 85 ºС.

Nota. modo óptimo el trabajo para la caldera es calentar hasta 55 ºС. En este modo, el dispositivo proporciona cantidad correcta agua caliente y al mismo tiempo ahorra energía. Desafortunadamente, a menudo el calentador de agua de almacenamiento funciona a la máxima potencia debido al hecho de que en invierno sale agua demasiado fría del suministro de agua y el elemento calefactor no tiene tiempo para calentarlo en el modo económico.

La entrada de agua se produce a través de un tubo conducido a la zona superior del depósito, donde el agua está más caliente. Al mismo tiempo, bebe agua fría previsto en la parte inferior de la caldera, donde se instala el elemento de calefacción. Para proteger los tanques de acero de la corrosión electroquímica, el dispositivo calentador de agua incluye un ánodo de magnesio. Con el tiempo, colapsa y, por lo tanto, requiere reemplazo aproximadamente 1 vez en 2-3 años.

Calderas de calentamiento indirecto

Estos aparatos no producen energía térmica por sí solos, aunque algunos modelos llevan incorporado un elemento calefactor para mantener la temperatura del agua en Diferentes situaciones. En modo normal, la caldera prepara agua para el suministro de agua caliente, calentándola con un serpentín por el que circula un refrigerante. El siguiente diagrama muestra el dispositivo de una caldera de calentamiento indirecto:

Un tanque aislado de gran capacidad (a veces hasta 1000 l) tiene un serpentín incorporado con un refrigerante suministrado desde la caldera. Como en una caldera eléctrica, el agua fría se suministra al fondo del tanque, el agua caliente se toma de la parte superior. La unidad es capaz de proporcionar un consumo importante de agua caliente y, por lo tanto, se utiliza en casas particulares con un número grande consumidores

El intercambio habitual de calor entre medios con diferentes temperaturas es el principio de funcionamiento de una caldera de calentamiento indirecto. Pero para obtener agua de un grifo con una temperatura de 55 ºС, la caldera debe calentar el refrigerante a al menos 80 ºС, esta es una de las desventajas de este calentador de agua. El segundo inconveniente es el largo tiempo de carga de un depósito de gran capacidad, por lo que en caso de consumo intensivo de agua, las personas que viven en la casa necesitan adaptarse para utilizar el suministro de agua caliente según un horario determinado.

Me gusta calderas electricas, los calentadores de agua de calentamiento indirecto están equipados con un ánodo de magnesio para proteger el tanque de acero de la corrosión. Los modelos más complejos y costosos están equipados con dos serpentines, el refrigerante de la caldera fluye a través de uno y el segundo se puede conectar a una fuente alternativa de energía térmica. Pueden servir como otra caldera o colector solar. Para mantener la temperatura en diferentes situaciones, en la zona superior del depósito se incorpora una resistencia con termostato.

Las unidades de calefacción indirecta se producen en versiones de pared y piso, pueden funcionar con cualquier fuente de energía térmica. Los fabricantes de equipos de calderas a menudo los ofrecen junto con calderas de doble circuito. En este caso, el generador de calor mantiene la temperatura de calefacción y carga la caldera, alternando entre estos dos sistemas.

Calentadores de agua de almacenamiento de gas

Estos dispositivos recuerdan estructural y externamente a las calderas eléctricas. Todo el mismo tanque colgado en la pared, cubierto con una capa de aislamiento, solo se instala un quemador de gas en la parte inferior y en la parte superior hay una tubería de chimenea. Una caldera de gas funciona según el mismo principio, solo un quemador que calienta un recipiente de agua sirve como fuente de calor. El dispositivo del calentador de agua se muestra en el diagrama:

Como puede verse en la figura, el calentamiento se realiza no solo desde el quemador, sino también tomando calor de los productos de la combustión. Esto se logra mediante una chimenea de acero con divisores, que pasa verticalmente a través del tanque e intercambia calor con agua. El funcionamiento del quemador está controlado por una unidad electrónica, cuya función es apagarlo o encenderlo cuando se alcanza o se baja la temperatura establecida. Como es habitual, el diseño de la caldera prevé un ánodo de magnesio para proteger el cuerpo.

Este tipo de calentadores de agua no es muy popular debido a las dificultades en el diseño y conexión de instalaciones que utilizan gas. Además, para operar una caldera de gas, necesitará una chimenea completa, no siempre es posible o es demasiado costoso cumplir con este requisito.

La ventaja de los calentadores de agua de almacenamiento es que pueden producir inmediatamente un gran flujo de agua para el suministro de agua caliente, pero por un período de tiempo limitado. Después de eso, necesitan un descanso para preparar la siguiente porción de agua.

Acerca de los calentadores de agua instantáneos

A diferencia de calderas de almacenamiento el principio de funcionamiento de un calentador de agua instantáneo no es calentar por adelantado, sino calentar rápidamente agua corriendo según sea necesario.

Las fuentes de calor son los mismos elementos calefactores eléctricos y quemadores de gas, solo se encienden después de que se abre el grifo de agua caliente en la casa. Estos calentadores incluyen:

  • géiseres;
  • calentadores de flujo

Nota. A veces se utiliza una caldera de placas para proporcionar agua caliente a una casa particular, que es un intercambiador de calor agua a agua. Como una caldera de calentamiento indirecto, transfiere la energía del refrigerante al agua, solo que lo hace en modo flujo.

El diseño del géiser es bastante complejo y, por lo tanto, merece un tema aparte. Un calentador de agua eléctrico es simple: un poderoso elemento calefactor calienta el agua corriente en él. Al tener la ventaja de un tamaño pequeño, el dispositivo tiene un consumo de energía demasiado alto y, por lo tanto, su alcance es limitado. El dispositivo de una caldera eléctrica que fluye se muestra en la figura:

La ventaja de los calentadores de agua continuos es que pueden suministrar agua calentada sin preparación y durante un tiempo ilimitado. Pero su consumo tiene límites, lo cual es importante cuando en numeros grandes consumidores

Conclusión

Si distribuimos todos los dispositivos enumerados por popularidad, entonces las calderas eléctricas ocuparán el primer lugar con confianza, las razones de esto son comprensibles. En segundo lugar están los géiseres, el tercero es para calderas de calentamiento indirecto.