Las calderas de calefacción indirecta son calentadores de agua que le permiten proporcionar un suministro ininterrumpido de agua caliente en un sistema doméstico privado. Tal calentador de agua es una muy buena alternativa para calentar calderas de doble circuito.
Las calderas de calentamiento indirecto deben comprarse completas con calderas de un solo circuito, lo que significa que esta opción de equipo ocupa más espacio y su costo es más alto que el precio de una caldera de doble circuito estándar. Sin embargo, una ventaja importante es la posibilidad de suministro ininterrumpido de una cantidad significativa de agua caliente con indicadores de temperatura constante.
Cualquier método de calentamiento de agua corriente por casi cualquier sistema va acompañado de un rendimiento insuficiente y una variabilidad en la temperatura del agua suministrada. En este caso, se necesitará un programa de consumo de agua bien diseñado. El principio de funcionamiento de las calderas de calefacción indirecta es algo diferente, lo que le permite utilizar varios puntos de uso de agua caliente al mismo tiempo.
El principio de funcionamiento y el dispositivo de calentadores de agua de calentamiento indirecto.
Desde un punto de vista técnico, cualquier calentador de agua de calentamiento indirecto es un intercambiador de calor estándar capaz de acumular una cierta cantidad de agua a una temperatura determinada. El agua caliente se puede suministrar de forma inmediata a través de varios puntos de consumo de agua. La unidad más simple de este tipo es un tanque aislado y tiene una bobina, así como cuatro entradas y salidas:
- para el suministro de portador de calor caliente;
- para la devolución del portador térmico;
- para suministro de agua fría;
- para dispensar agua caliente.
La automatización del trabajo, así como la prevención de accidentes y un aumento en el nivel de durabilidad, se lleva a cabo utilizando elementos adicionales:
- sensor de temperatura para agua;
- bomba de circulación;
- válvula de seguridad;
- la válvula de retención;
- válvulas de cierre;
- protección catódica contra los cambios de corrosión.
El equipo de calefacción está conectado en paralelo con el cableado para calefacción. El resultado de conectarse a su propio circuito es garantizar un flujo de refrigerante suficiente. El cumplimiento del esquema de conexión reduce la variación de temperatura en el sistema de calefacción cuando la caldera está encendida.
Por qué y cómo montar una caldera indirecta (video)
Tipos de calderas de calentamiento indirecto.
Prácticamente no hay diferencias en el principio de funcionamiento de ningún modelo de calderas indirectas. Este tipo de equipo de calentamiento de agua difiere principalmente en el lugar de conexión:
- unidades para exteriores;
- unidades de pared.
El conjunto de equipos de calderas también le permite clasificar los equipos de calentamiento de agua en los siguientes tipos:
- unidades que tienen un intercambiador de calor en espiral en la parte inferior;
- dispositivos de calentamiento de agua que tienen un par de intercambiadores de calor.
- Drazice OKC 160-NTR. Es inmune a las características de calidad del portador de calor y está hecho de material de alta calidad que no es propenso a cambios corrosivos. No diseñado para operar a presiones superiores a seis atmósferas;
- Gorenje GV-120. Modelo económico para colocación en suelo o pared. Dispone de un intercambiador de calor tubular de alto rendimiento. No hay posibilidad de un delineador de ojos superior;
- Buderus Logalux L-135. El interior del depósito está recubierto con un esmalte Duoclean resistente al calor con un alto rendimiento anticorrosión. Diseñado para montaje horizontal. El costo es bastante alto;
- Gorenje KGV 300-2/BG. Representado por un tanque de acero esmaltado, con protección interna adicional mediante un ánodo de magnesio, un par de intercambiadores de calor tubulares, un termómetro y protección contra sobrecalentamiento;
- Vaillant Vih CK-70. Presenta un diseño atractivo, alta calidad de construcción y buenos materiales modernos. Las desventajas incluyen pequeño volumen y alto costo;
- Protherm FE-200BM. Versión de pie en acero inoxidable con acabado esmaltado. Calentador de agua de alto rendimiento sin posibilidad de conectar elementos de recirculación y calefacción;
- Bosch SO 120-1. Equipos de alta calidad, compactos e inteligentes, diseñados para presiones de entrada de hasta diez atmósferas. Existe la posibilidad de un delineador de ojos inferior. La unidad es fácil de instalar y mantener, pero tiene una sola salida al agua.
Es importante recordar que es necesario determinar correctamente el volumen requerido, que garantizará completamente el suministro de agua. Para una familia de tres a cuatro personas, se requiere una caldera con un volumen de 100-150 litros.
Cómo conectar una caldera indirecta (video)
Diagrama de conexión del calentador
Como regla general, en un hogar privado, se utiliza un sistema hidráulico eficiente para instalar equipos de calentamiento de agua.
Conexión al sistema de calefacción
La conexión y conexión al sistema de suministro de agua se realiza de acuerdo con las siguientes reglas:
- se suministra agua fría al fondo del tanque;
- la salida de agua caliente se proporciona en la parte superior del tanque;
- en la parte central hay un punto de recirculación.
Conexión con una válvula de tres vías
La tecnología de dicha conexión está representada por un circuito de calefacción y un circuito de calefacción para el suministro de agua caliente. Una válvula de tres vías asegura la distribución uniforme del portador de calor entre estos circuitos.
El control automático se lleva a cabo por medio de un termostato que, cuando el agua se enfría, cambia la válvula, como resultado de lo cual el agua del circuito de calefacción ingresa al circuito del calentador de agua. Cuando se alcanzan los indicadores de temperatura requeridos, el termostato cambia la válvula a la posición opuesta y el portador de calor se redirige a los radiadores de calefacción.
Conexión de un sistema de dos bombas
Esta opción implica el movimiento de flujos de portadores de calor a lo largo de diferentes líneas por medio de una bomba de circulación. Cuando se conecta en paralelo, el funcionamiento del equipo de bombeo es controlado por un sensor de temperatura.
Las válvulas de retención se instalan después de las bombas. Cuando se enciende la línea de agua caliente, el circuito de calefacción se apaga. Si se instala un sistema de calefacción complejo en dos calderas, pero el funcionamiento de la calefacción y el suministro de agua caliente será ininterrumpido.
Conexión con interruptor hidráulico
El distribuidor hidráulico y la flecha le permiten equilibrar los flujos de refrigerante en sistemas de circuitos múltiples con bombas de circulación. La operación conjunta del colector hidráulico y el módulo ayuda a minimizar las caídas de presión, pero es bastante difícil hacer esa conexión por su cuenta.
Conexión con recirculación
Esta opción es relevante si hay un secador de toallas de agua en el sistema. Todos los consumidores pueden conectarse a un circuito de recirculación de este tipo, y el agua caliente se destila constantemente en un círculo mediante una bomba. Cuando se conecta la recirculación, aumenta el consumo para calentar el refrigerante.
Se debe prestar especial atención a la instalación de componentes y elementos adicionales., que debe estar representado por válvulas de retención y seguridad, así como un venteo automático de aire y un tanque de expansión. Puede instalar modelos que no tengan entrada al circuito de recirculación, conectándolos mediante tes estándar.
Posibles errores al conectar equipos
A pesar de que, en la mayoría de los casos, no es difícil instalar y conectar calderas indirectas de forma independiente, incluso una ligera desviación de la tecnología de instalación puede afectar negativamente el rendimiento de todo el sistema. Los principales errores cometidos al realizar trabajos de instalación de bricolaje son los siguientes:
- elección incorrecta del lugar para instalar un calentador de agua. La caldera indirecta debe ubicarse lo más cerca posible de la caldera de calefacción;
- conexión incorrecta del equipo de bombeo. La parte axial del motor debe ubicarse necesariamente en posición horizontal, lo que reducirá el porcentaje de desgaste de los cojinetes;
- falta de control de protección de los equipos de bombeo. Es necesario evitar que la suciedad y los desechos entren en la unidad y revisar sistemáticamente los filtros.
Entre otras cosas, cuando la entrada y la salida del portador de calor están conectadas en serie, es posible obtener la mayor eficiencia posible del equipo de calefacción. Se pueden lograr indicadores óptimos de calentamiento y calentamiento de agua si el refrigerante ingresa a la caldera de calentamiento indirecto desde arriba y sale por la parte inferior.
Cómo conectar una caldera (video)
A pesar del costo relativamente alto y la necesidad de asignar una cantidad suficiente de espacio para la instalación, las calderas indirectas se caracterizan por amplias posibilidades y tienen una gran cantidad de ventajas obvias, por lo que se han vuelto muy populares entre los consumidores domésticos.
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 de fuego directo pueden utilizar electricidad o gas natural como fuente de energía. 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).
Considere varios esquemas para el dispositivo de calderas modernas.
En tales sistemas, la transferencia de energía térmica va directamente al agua calentada para su posterior uso doméstico. Pueden ser eléctricos o de gas.
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, pero el concepto es el mismo. 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 suministro de agua fría se realiza a través del tubo de aspiración (4), en el que está instalada una válvula de retención y una válvula de seguridad, que actúan 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.
- A través del cable de alimentación (5), el elemento calefactor - elemento calefactor (9) se alimenta con corriente alterna.El dispositivo debe estar equipado con un sistema de control de temperatura y un termostato que le permita configurar el nivel requerido de calentamiento del agua y encender automáticamente apague la fuente de alimentación cuando se alcance la temperatura requerida.
- El tubo de derivación (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; no permite que se forme 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 destructivos de corrosión 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. La principal desventaja es que el elemento calefactor funciona directamente en agua corriente calentada, lo que conduce a su crecimiento excesivo bastante rápido con 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 está necesariamente equipada con un sistema de 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 de 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 aparatos de calefacción eléctricos o de gas. 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 pie o que 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 la estructura interna de 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. En verano, cuando se apaga el sistema de calefacción, 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.
La temperatura del agua en la piscina, si no se ve afectada de ninguna manera, se vuelve igual a la temperatura del aire circundante. Pero si la temperatura del aire de 17-18 grados todavía puede considerarse tolerable, entonces para nadar esta temperatura no es adecuada. Es por ello que en nuestras latitudes septentrionales el tema del calentamiento del agua en la piscina es bastante acuciante, sobre todo si está abierta (aunque en el interior, la temperatura del agua suele bajar más de lo que nos gustaría).
Si descartamos la percepción subjetiva, existen estándares de temperatura regulados para diferentes tipos de piscinas. Para piscinas de natación y deportivas la temperatura estándar es de 24-26 °C, para piscinas infantiles la norma se eleva a 28-30 °C, y en piscinas de hidromasaje y spa la norma alcanza los 32-38 °C. Pero para evitar problemas con el mantenimiento de la temperatura correcta, debe elegir el equipo de calefacción adecuado, preferiblemente en la etapa de diseño. Este artículo está diseñado para ayudarlo a navegar este problema y elegir un modelo del tipo y potencia apropiados.
Todos los sistemas de calentamiento de agua Trabaja según el principio de transferir calor de caliente a frío. Las diferencias radican en el principio de obtención de calor para calefacción. EN intercambiadores de calor recuperativos el agua circulante, calentada de una forma u otra, transfiere calor a través de las paredes, calentando así el agua. calentadores eléctricos, Como era de esperar, se calientan debido a la electricidad. El calor se transfiere al agua directamente desde los llamados elementos calefactores (calentadores eléctricos tubulares). Consideremos cada una de las variedades con más detalle.
Intercambiadores de calor
Es un matraz, dentro del cual hay 2 circuitos. El circuito primario, o circuito de calefacción, hace circular el agua de la caldera. El agua de la piscina pasa por el circuito secundario. El intercambio de calor tiene lugar entre los circuitos: el agua de la piscina se calienta y la caldera comienza a calentar el agua que ha salido del intercambiador de calor. El ciclo se cierra y continúa hasta que el agua de la piscina alcanza la temperatura requerida.
El agua calentada por el intercambiador de calor vuelve a la piscina. El tiempo que tarda el agua en alcanzar la temperatura deseada depende de la potencia del calentador y del volumen de la piscina. Cuando se alcanza la temperatura establecida, el calentador se apaga o comienza a funcionar en el modo de mantenimiento de temperatura. Depende de la configuración.
Los intercambiadores de calor agua-agua también suelen dividirse según el tipo de circuito de calefacción. A su vez, se denominan verticales y horizontales, ilustrando con su nombre la posición en la que es más conveniente montarlos.
Intercambiadores de calor horizontales
llamar modelos con un circuito de calefacción en forma de espiral.
En intercambiadores de calor verticales
el circuito es un haz de tubos delgados, cada uno de los cuales pasa agua. La presencia de una gran cantidad de tubos en el haz aumenta el área de transferencia de calor. Además, algunos fabricantes proporcionan un haz de tubos desmontado, lo que garantiza la capacidad de mantenimiento del intercambiador de calor. 
Las carcasas de los intercambiadores de calor están hechas de plástico compuesto o acero inoxidable. Aunque las cajas de titanio también se encuentran en modelos premium. Los circuitos de calefacción (tanto horizontales como verticales) están fabricados en acero inoxidable (generalmente AISI316), titanio, níquel y cuproníquel. La primera opción tiene una excelente relación calidad-precio para piscinas de agua dulce, pero para piscinas llenas de agua de mar, se deben elegir materiales anticorrosivos más caros. 
En la mayoría de los casos, los intercambiadores de calor agua-agua serán la solución ideal para calentar agua. Son relativamente baratos y no requieren grandes gastos durante la operación. Sin embargo, para su funcionamiento se requiere una caldera de gas en la casa. Si no está disponible, puede instalar una caldera eléctrica, pero esta es una solución costosa y no siempre justificada.
Otra característica desagradable es que el intercambiador de calor funcionará a la potencia declarada solo a la diferencia de temperatura entre los circuitos primario y secundario indicados en la hoja de datos, así como la relación de velocidades del fluido en ellos. Es posible evaluar la caída en el rendimiento del calentador, en caso de desviación de los valores de pasaporte, de acuerdo con los gráficos adjuntos. (Diagrama A y Diagrama B)
Para estimar el tiempo de funcionamiento del intercambiador de calor para calentar la piscina, sin tener en cuenta las desviaciones de la potencia declarada y las pérdidas de calor, existe una fórmula empírica:
t = 1.16 * V * T / P,
donde t es el tiempo deseado en horas, V es el volumen de agua de la piscina en metros cúbicos, T es la diferencia de temperatura requerida en grados, P es la potencia declarada.
Con su ayuda, puede estimar de antemano cuánto tiempo llevará calentar su piscina con un intercambiador de calor de cierta capacidad. Y créanme, este proceso es bastante largo. Por ejemplo, para calentar el agua a 20 ° C en una piscina con un volumen de 30 metros cúbicos. con un intercambiador de calor de 6 kW, necesita 116 horas. Y de nuevo, esto es sin tener en cuenta las pérdidas.
También vale la pena recordar que los componentes necesarios para la conexión no se suministran con el intercambiador de calor. Por lo tanto, cuando compre, también deberá comprar un kit de tuberías, que consiste en acoplamientos de metal y plástico con tapa (para una transición suave de tuberías de plástico a una varilla calentadora de metal), una bomba de circulación (si no está inicialmente en la caldera) para bombear refrigerante, una válvula electromagnética (para evitar la circulación espontánea) y, si es necesario, un termostato.
Colectores solares
Además del agua-agua, existe otro tipo de intercambiadores de calor recuperativos para la piscina. Paneles solares son un colector que se calienta por la acción de la luz solar y permite aprovechar este calor para calentar el agua de la piscina mediante un sistema de tubos finos.
Parecería que no se necesita una caldera de gas. No hay necesidad de desperdiciar electricidad. Sin embargo, es poco probable que dicho sistema sea una buena solución en nuestras latitudes. Incluso en un día despejado, sujeto a todas las reglas de funcionamiento, un metro cuadrado de superficie de batería solar producirá energía térmica en el rango de 0,6-0,9 kWh. Es decir, para cubrir incluso el intercambiador de calor agua-agua más débil en términos de potencia, se requerirá un área de baterías comparable al área de superficie de la piscina. Si además recordamos que en el mismo Moscú hay una media de 184 días nublados y 98 días nublados al año, entonces el uso de “fuentes de energía alternativas” será una gran duda. No estamos tratando de disuadirlo por completo de comprar paneles solares, sin embargo, nuestra experiencia sugiere que este sistema de calefacción solo se puede usar durante los veranos soleados.
Calentadores eléctricos
Una alternativa a los intercambiadores de calor son calentadores eléctricos.
En su carcasa se instala un elemento calefactor (elemento calefactor eléctrico tubular), que transfiere calor al agua que fluye a través del dispositivo. No existen diferencias fundamentales entre los modelos, por lo que al elegir un calentador eléctrico adecuado, basta con centrarse en la potencia de salida y el material utilizado para fabricar la carcasa y el elemento calefactor. Como en el caso de los intercambiadores de calor, cuando se utilizan en una piscina de agua de mar, el elemento calefactor debe seleccionarse de un material resistente a los medios oxidantes agresivos: titanio, níquel o cuproníquel.
A partir de los modelos de gama media, los calentadores eléctricos están equipados con un termostato con pantalla que permite regular la temperatura del agua hasta décimas de grado. Lo que los distingue de los intercambiadores de calor.
Los calentadores eléctricos tienen otra característica importante. Están equipados con un kit de automatización que les impide funcionar cuando el caudal de agua está por debajo de un determinado valor. Para esto, los calentadores eléctricos están equipados con un sensor de flujo o un sensor de presión. La primera opción es mejor y más precisa. Pero independientemente del tipo de sensor, siempre debes recordar que si la velocidad del agua en las tuberías es demasiado lenta, el calentador eléctrico no funcionará.
La instalación de calentadores eléctricos también tiene una pequeña característica. Debe pasar por el llamado "bucle". Esto significa que la tubería que ingresa al calentador debe dirigirse verticalmente hacia abajo. Esto se hace para que el recipiente del dispositivo esté siempre lleno de agua. De lo contrario, si la automatización se estropea, el dispositivo se encenderá sin agua en su interior. El elemento calefactor del calentador, en tal situación, simplemente puede quemarse.
A diferencia de los intercambiadores de calor, los calentadores eléctricos están inicialmente equipados con todo lo necesario para su puesta en marcha y funcionamiento. Además del sensor de flujo/presión, también están equipados con un sensor de control de temperatura, un sensor de protección contra sobrecalentamiento y un kit de montaje.
Parecería que los calentadores eléctricos son mejores que los intercambiadores de calor en todo, pero esto no es del todo cierto. Calentando agua con ellos consume una gran cantidad de electricidad
aumentando significativamente el costo de mantenimiento de la piscina. Y si pasamos de la teoría a la práctica, para muchas casas de verano existen restricciones sobre la cantidad total de energía liberada. Tan pocas personas pueden permitirse un calentador eléctrico con una potencia de más de 3-6 kW. Los modelos de mayor potencia requieren una conexión trifásica a la red, que tampoco está al alcance de todos. Por eso, normalmente, los calentadores eléctricos se utilizan para piscinas privadas muy pequeñas (no más de 12 cubos para exteriores y no más de 20 para interiores). En otros casos, si las condiciones lo permiten, es preferible utilizar un intercambiador de calor.
Cabe señalar que a pesar de la aparente sencillez, la tarea de mantener la temperatura requerida en la piscina no es tan fácil de resolver. La fórmula para calcular el tiempo de calentamiento del agua no tiene en cuenta una característica tan importante como la pérdida de calor durante la evaporación. Debido a estas mismas pérdidas de calor, el sistema de calentamiento de agua tiene que trabajar aún más tiempo, a pesar de que el proceso de calentamiento, por lo que suele tardar de 2 a 3 días. Es por eso que vale la pena pensar en las ayudas de calefacción de antemano: una manta térmica, recubrir las paredes de la piscina con rociado de aislamiento térmico y usar un sistema de paneles solares como calefacción auxiliar.
Determinación del poder
Y por último, alguna información práctica. Existen varias fórmulas simplificadas al máximo que le permiten elegir el calentador de agua adecuado:
Para piscinas al aire libre, la potencia del intercambiador de calor (en kilovatios) se selecciona igual al volumen de la piscina (en metros cúbicos).
En el caso de un calentador de agua eléctrico, la potencia debe ser igual a la 1/2 del volumen.
Para piscinas cubiertas, el intercambiador de calor se selecciona en términos de potencia igual a 3/4 del volumen.
Pues del termo eléctrico necesitarás una potencia igual a 1/3 del volumen de la piscina.
Si aún decide arriesgarse y comprar un sistema de calefacción con energía solar, tenga en cuenta que el área total de los colectores debe ser igual al área de la piscina.
Entonces, para resumir brevemente:
— Los intercambiadores de calor agua-agua, los calentadores eléctricos y los paneles solares se utilizan principalmente para calentar el agua de las piscinas. Las dos primeras opciones tienen sus ventajas y desventajas, y la tercera puede usarse principalmente como un medio adicional de calefacción.
— La selección de un modelo adecuado se basa principalmente en la potencia del calentador.
— Al usar una piscina de sal marina, debe estar preparado para gastar una cantidad decente de dinero en un calentador hecho de materiales anticorrosivos.
— El proceso de calentamiento en sí lleva bastante tiempo.
Esperamos que este artículo lo ayude a navegar por la variedad de sistemas de calentamiento de agua y elegir el modelo que necesita.
Un calentador de agua de acumulación eléctrica, o, de manera simple, 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.
Marco
Las carcasas de los calentadores de agua tienen formas estrictamente cilíndricas y ovaladas e incluso rectangulares, varios colores y diseños. A menudo, se adjunta un termómetro al exterior de la carcasa para monitorear el funcionamiento del dispositivo, así como los reguladores o controles. 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 papel.
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
Dicho recubrimiento se obtiene rociando una capa protectora con su posterior cocción a alta temperatura (hasta 850 ° 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 revestimiento. Por ejemplo, la adición de polvo de titanio igualó los coeficientes de expansión térmica de la cristalería y el acero, mejorando algo 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 tanto como sea posible para cumplir con las normas sanitarias. normas. 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, se logra una 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 de acero inoxidable
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 sabor peculiar que aparece durante su calentamiento, pero esto es solo especulación, absolutamente no confirmada por la investigación científica. Se sabe que el "acero inoxidable" no entra en reacción química con el 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 una comodidad adicional al usar el calentador de agua, ya que tiene las funciones de ajustar con precisión la temperatura del agua, encender la calefacción por tiempo y mantener un grado diferente de 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 peculiaridad de que el líquido caliente suba no permitirá el uso de una caldera vertical, colocándola paralela 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, abre el circuito eléctrico de alimentación del calentador.
Un 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.
El agua caliente tomada desde arriba se reemplaza constantemente por un líquido recién calentado, que se suministra desde la tubería principal. 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 descuide la realización de medidas preventivas periódicas, que consisten en limpiar la caldera de escamas y óxido. Permitirán que el dispositivo funcione de manera confiable y eficiente, y le ahorrarán gastos no planificados.
Hay dos formas principales de preparar agua caliente. Primero, el agua se calienta mientras se mueve a través del calentador y se suministra a la toma de agua. Tal calentador se llama calentador de flujo.
La segunda forma: se calienta un gran volumen de agua en un recipiente con aislamiento térmico y luego se consume gradualmente. Tal calentador se llama almacenamiento. La fuente de energía suele ser gas, electricidad o refrigerante calentado del sistema de calefacción.
Fluyendo - alta potencia máxima
El calentador de flujo debe ser relativamente potente para proporcionar el flujo requerido de agua caliente en el grifo. Para un cabezal de ducha, se requiere una potencia de al menos 10 kW, para llenar un baño, desde 15 kW, para dos grifos de agua caliente, desde 20 kW.
Calentar agua con un calentador instantáneo eléctrico no es barato. Además, necesita una conexión trifásica (más de 6 kW) y un permiso especial para alta potencia.
De manera óptima, para disponer de varios grifos, instale un calentador de flujo eléctrico compacto en cada uno de ellos. Al mismo tiempo, se pone protección contra su funcionamiento simultáneo para no sobrecargar la red.
Una opción más económica es calentar el agua con gas. Se utiliza un géiser o un segundo circuito de una caldera de calefacción. La potencia de tales dispositivos puede ser suficiente para dos grifos y el agua caliente es más barata.
Desventajas del flujo
Con un circuito de flujo, el calentador debe ubicarse lo más cerca posible del grifo para drenar menos agua hasta que esté caliente. La distancia recomendada no supera los 5 metros. Pero en cualquier caso, habrá un desbordamiento de agua y energía. Un inconveniente similar es típico del calentador de almacenamiento.
Otro inconveniente del circuito de impulsión de ACS (suministro de agua caliente) es la imposibilidad de tomar agua caliente. Cada dispositivo tiene su propia potencia mínima. Por lo tanto, con bajo consumo de agua, simplemente no se enciende.
Como resultado, también se desperdicia agua y energía.
Los picos de presión en el sistema traen molestias, ya que cambian la temperatura del agua de salida.
En los puntos de venta, para vender un calentador eléctrico de flujo inadecuado, simplemente indican que emite tantos litros de agua a esa temperatura, por ejemplo, +50 grados, lo que es aceptable a primera vista. Pero no indica a qué temperatura se calienta el agua. La característica clave de un aparato de este tipo es la diferencia de temperatura de calentamiento. Después de todo, el agua fría suele ser de +6 a +10 grados, y no de +15 o +20.
Sistema de calentamiento de agua acumulativo
La principal ventaja de un tanque de almacenamiento eléctrico con una potencia de 1,5-2,0 kW es que se puede instalar en cualquier lugar, en cualquier casa y apartamento donde haya una fuente de alimentación de 220 V. Su volumen suele ser de 25 a 150 litros (volumen de funcionamiento 50 - 100 litros) . El agua que contiene se calienta gradualmente a una temperatura predeterminada, y durante la admisión es posible un gran caudal, la temperatura disminuye gradualmente.
Es más económico calentar agua con un acumulador de gas con quemador de baja potencia (hasta 3 kW). El hecho es que dicho calentador no necesita una chimenea especial. Pero solo se puede instalar de acuerdo con Gorgaz, probablemente en un proyecto separado. Está provisto de aire de la habitación (con un sistema de escape).
Desventajas de acumulativo
- Volumen de agua limitado, que puede crear dificultades. Por ejemplo, si se usa una porción en el volumen del tanque para bañarse, se necesita mucho tiempo para preparar el siguiente volumen.
- El calentador debe instalarse junto a la toma de agua, si el baño y la cocina están separados, entonces se debe instalar un tanque de almacenamiento separado para cada grifo.
- Hay un gasto excesivo de energía por el enfriamiento del agua caliente no utilizada en el calentador.
- Consumo excesivo de agua al drenar agua de un grifo que se ha enfriado en la tubería.
Caldera de calefacción indirecta - sistema de ACS estable
La ventaja de una caldera de calefacción indirecta es que la energía del sistema de calefacción se utiliza para la calefacción, que es abundante y normalmente no es cara. Por lo tanto, puede haber mucha agua caliente, su temperatura es estable y el agua es más barata.
La caldera de calentamiento indirecto tiene una capacidad de almacenamiento de 100 - 300 litros. El calentamiento se lleva a cabo mediante una tubería en espiral, a través de la cual se mueve un refrigerante calentado a 80 - 90 grados.
Los sistemas de calefacción se crean de tal manera que cuando el suministro de agua caliente se enfría por debajo de un valor umbral, por ejemplo, +50 grados, la caldera cambia a calentar la caldera. Al mismo tiempo, emite una mayor temperatura, funciona a plena capacidad, calentando el ACS al valor del umbral superior, por ejemplo, +60 grados. Luego vuelve a calentar.
Con capacidad de amortiguación: la mayor reserva de energía
En el tanque de compensación, ocurre lo contrario: se usa un tanque de gran volumen, aproximadamente 1 tonelada o más se llena con refrigerante y el agua calentada se mueve en espiral, es decir, se produce un calentamiento directo. Pero cuando se abren grifos adicionales, su temperatura cambia ligeramente, ya que el diseño tiene una gran reserva en cuanto a la cantidad de energía transmitida.
La temperatura del agua caliente será la misma que la del portador de calor del sistema de calefacción. A veces esto no es adecuado, por lo que también se incluye una unidad de mezcla en el circuito de suministro de agua para reducir la temperatura...
El tanque de inercia se alimenta principalmente con sistemas de calefacción con calderas de combustible sólido.
Otras características del calentamiento de agua por calentamiento.
La caldera a menudo se suministra con calderas de gas o líquido de circuito único.
Otra característica del sistema es la posibilidad de crear una circulación constante de agua a través de la tubería anular de suministro de agua. Luego, cuando abres el grifo, inmediatamente obtienes agua caliente. El enfriamiento del agua no se considera una pérdida de energía, porque se gasta en calentar la casa.
Todavía existe la oportunidad de ahorrar dinero: se coloca una bobina de calefacción adicional en la caldera y se conecta al colector solar. La energía solar se llama gratuita, el costo de los colectores solares en este caso vale la pena. Esto permite calentar agua en verano, si no hay suficiente energía, la caldera está conectada.
Caldera de calefacción por capas
Las principales desventajas de un sistema de calefacción de paso convencional con un calentador de gas (circuito de caldera secundario) o un calentador eléctrico se resuelven instalando una caldera de calefacción por capas. Uno o más por grifo. Es un recipiente termoaislante en el que se suministra agua caliente desde arriba. Desde el mismo nivel, se realiza su vallado.
Tal caldera permite recibir simultáneamente una gran cantidad de agua caliente a una temperatura estable. Con ella se puede recoger "un poco de agua", así como asegurar la más mínima bajada del frío. Una caldera de calefacción convencional también se puede utilizar como tal almacenamiento intermedio.
Error - conexión incorrecta de la caldera de ACS
Uno de los errores comunes al crear un sistema de suministro de agua caliente en una casa es conectar una caldera de calefacción indirecta al segundo circuito de una caldera de doble circuito. Este circuito en sí está diseñado para preparar agua caliente, por lo que tiene un límite máximo de temperatura de +60 grados, para que no se produzcan quemaduras térmicas.
Ahora la solución más cómoda y económica para crear un sistema de suministro de agua caliente es instalar una caldera de calentamiento indirecto, donde sea posible hacerlo. El resto de esquemas de ACS se pueden considerar decisiones forzadas que vienen dictadas por las circunstancias, por ejemplo, el ahorro en la creación...
