Una caldera eléctrica (EK) es una fuente de calefacción, así como de suministro de agua caliente y tiene una eficiencia ultra alta de hasta el 99%, en contraste con las calderas que funcionan con combustible natural. Tales unidades de calefacción son indispensables en áreas donde no hay gas natural ni carbón. No contaminan la atmósfera con emisiones de gases de combustión nocivos, funcionan prácticamente en silencio y tienen un rango de regulación del 10 al 110%.
La calificación de las calderas eléctricas determina las modificaciones más exitosas, que en la práctica brindan un alto nivel de automatización y seguridad. Estas calderas están bien integradas en el sistema "Smart Home" y no contaminan el medio ambiente.
Tipos de calderas eléctricas.
En la red comercial de equipos climáticos de hoy puede encontrar varias docenas de modificaciones diferentes. Calderas eléctricas, que difieren en el principio de funcionamiento, el esquema de movimiento del refrigerante y el funcionamiento. tensión. Sin embargo, todos estos modelos de calderas están unidos por un enfoque común para la generación de calor, que se produce convirtiendo la electricidad en calor y liberando la mayor eficiencia, alcanzando el 95-100%. Los modelos decentes se caracterizan por un alto nivel de protección y regulación automática en el rango del 10 al 110%.
Para que el usuario pueda navegar mejor entre las numerosas marcas de la CE, todas están agrupadas según varios criterios:
- por tipo de elementos calefactores: electrodo, elementos calefactores e inducción;
- el número de circuitos de calefacción dentro del cuerpo de la caldera: circuito simple y circuito doble;
- tensión de trabajo: para monofásico y trifásico 220 V / 380 V.
Calderas de electrodos
La calificación de las calderas eléctricas de esta modificación es bastante alta, siempre ocupan las primeras posiciones, a pesar del alto costo. El principio de su funcionamiento se basa en el uso del calor liberado durante el movimiento caótico de los iones, por lo que estas CE también se denominan iónicas y de intercambio iónico.
Para que el proceso de intercambio iónico tenga lugar en el interior de la carcasa, se instalan en el equipo dos electrodos polarizados opuestos, que cambian su electropolaridad "cátodo-ánodo" con una frecuencia de corriente de 50 veces / seg.
El cambio de polaridad provoca el movimiento de iones de un electrodo a otro, mientras que el proceso avanza con liberación de calor, que se transfiere al agua calentada a través de las paredes de un intercambiador de calor interno cerrado circuito de calefaccion.
Al mismo tiempo, el refrigerante de calefacción está en un "compartimiento" separado sin mezclarse con el medio calentado. Este requisito se debe a la necesidad de crear un equilibrio salino del agua del circuito de calefacción para que el proceso de ionización aumente.
Las ventajas especiales de este tipo de calderas son el alto rendimiento, las pérdidas de calor ultrabajas, la capacidad de trabajar en Parámetros de electricidad de baja calidad (hasta 180 V), sin escala en las superficies de calentamiento de calefacción y baja dimensiones. Una caldera eléctrica de este tipo para calentar una casa privada en la clasificación de equipos climáticos ocupa una posición constantemente alta.
Las desventajas de tales modificaciones, los expertos atribuyen el costo relativamente alto en comparación con las convencionales Elementos calefactores, la necesidad de cambiar los electrodos, que disminuyen durante el calentamiento debido a la transición. iones. Además, dicho equipo requiere la instalación de un sistema de conexión a tierra serio, ya que es posible una fuga de corriente a través del chasis.
Calderas de elementos calefactores
Esta es la opción más presupuestaria y probada para calderas eléctricas. Dichos equipos se han utilizado durante mucho tiempo en instalaciones residenciales e industriales, por lo que su diseño se optimiza y simplifica.
El principio de funcionamiento de tales dispositivos se ve así: la CE consiste en un caso en el que se instalan varios elementos calefactores con alta resistencia. Cuando se aplica voltaje a los elementos calefactores, comienza a liberarse energía térmica, que se transfiere al medio calentado circulante del circuito de calefacción.
Una ventaja distintiva del diseño de tales EK es su alta capacidad de mantenimiento: en la red minorista, puede elegir cualquier elemento calefactor necesario y reemplazarlo usted mismo. Además, la instalación de varios elementos calefactores permite la regulación en cascada del proceso de calentamiento. Las calderas de este tipo pueden funcionar con circulación natural y forzada.
Las desventajas de estos EC incluyen, en primer lugar, una pérdida relativamente alta de calor y energía, por lo que su eficiencia máxima no supera el 95%. Es en este sentido que la calificación de una caldera eléctrica basada en elementos calefactores es baja.
¡Importante! El alto proceso de formación de incrustaciones en los elementos calefactores puede inhabilitarlos en el primer año de funcionamiento. Y esto es con una vida útil estándar de 5-6 años. Por lo tanto, para este tipo de calderas se requiere agua del circuito interno, de composición igual a la del agua destilada. A veces, se vierten compuestos anticongelantes especiales en la caldera, que ayudan a reducir el riesgo de rotura.
Calderas de inducción
Estas calderas son de tecnología climática innovadora con un proceso de transferencia de calor perfecto con una eficiencia de instalación de casi el 100%.
Una caldera de inducción consta de un cuerpo y una bobina inductora a través de la cual pasa una corriente eléctrica. En este caso, se generará calor sin contacto sobre el conductor en el campo de la bobina, lo que ocurre debido al funcionamiento del principio de inducción magnética. El calor, a su vez, es extraído por el agua circulante del circuito de calefacción. Entonces, de hecho, tiene lugar el proceso de calentamiento.
Estos diseños de calderas tienen sus propias ventajas distintivas: no tienen mayores requisitos de calidad. agua en el circuito interno, ya que no se producen procesos de formación de incrustaciones en la caldera debido al calentamiento sin contacto. Además, es el tipo de caldera "más silencioso", lo que también es importante.
Las desventajas incluyen un alto costo y grandes dimensiones. Tal caldera eléctrica tiene una calificación promedio debido al alto precio.
Calderas eléctricas de circuito simple y doble circuito
En la práctica, las calderas eléctricas pueden funcionar según dos principios. En el primer caso, el equipo funciona de acuerdo con el esquema de circuito único más simple, durante el cual solo el refrigerante circula a través de la caldera, que calienta el objeto.
En el segundo caso, el dispositivo actúa como una fuente de suministro de calor, operando de acuerdo con un esquema de calefacción de dos circuitos. Al mismo tiempo, el diseño de la caldera tiene dos circuitos independientes: en uno, el agua se calienta para el calentamiento posterior y en el otro, para las necesidades de suministro de agua caliente.
La segunda opción suele completarse con un tanque de almacenamiento externo. En este caso, es posible descargar el funcionamiento de la caldera cambiando a la calefacción principal por la noche (con medición de tarifa diferenciada de electricidad con tarifa mínima). Los tanques de almacenamiento pueden contener un volumen diario de agua caliente para toda la familia o pueden tener mucho más.
¡Importante! El diseño de tanques externos permite mantener el agua caliente durante varios días sin pérdida de temperatura.
Además, el diagrama de conexión considerado de una caldera eléctrica de doble circuito se integra bien para trabajar con "verde" portadores de energía, que son: el sol, el viento y las bombas de calor, lo que aumenta la calificación de las calderas eléctricas por su versatilidad marcha.
Calderas eléctricas trifásicas
Todas las calderas eléctricas existentes funcionan con dos tipos de voltaje, dependiendo de la potencia de calefacción operativa. Las calderas con una capacidad de hasta 10 kV se consideran domésticas y operan en una red de 220 V. Al mismo tiempo, la potencia de entrada a la casa debe proporcionar la carga total tanto en la CE como en el consumo doméstico.
Con una potencia EC de más de 10 kW, se requiere una fuente de alimentación trifásica en la entrada de la caldera con una tensión de 380 V. Además, para el funcionamiento de dicho equipo, se requiere un permiso de Energonadzor (para el derecho a instalar calderas eléctricas), que es bastante difícil de obtener. Requerirá un argumento convincente del usuario que explique por qué no puede usar otros tipos de calefacción.
Cálculo aproximado de la potencia eléctrica de la caldera.
Un cálculo completo de la potencia de una caldera eléctrica solo puede ser realizado por especialistas que utilizan un complejo complejo de software de ingeniería térmica, ya que depende de las características climáticas, el volumen de construcción del edificio, el tipo de cubierta y piso de sótano, el área de acristalamiento y la resistencia térmica de los muros, así como muchos otros factores que prácticamente se tienen en cuenta a la hora de calcular manualmente imposible.
Por lo tanto, para designar indicadores aproximados, se realiza un cálculo ampliado, cuyos resultados son bastante aceptables para usar al elegir el equipo de la caldera. Para determinar la potencia de una caldera eléctrica ubicada en las regiones centrales de Rusia, se usa una fórmula simple: Mek = 0.1x P de,
Donde:
- Mack - potencia de EC, kW;
- P de - área de calefacción en m2.
Por ejemplo, para una casa de dos pisos con un área de 210 m2, la potencia eléctrica mínima se calcula de la siguiente manera: 0.1 x 210 = 21 kW.
Además, un sistema de ACS requerirá entre un 25% y un 30%, o alrededor de 6 kW.
Además, se tiene en cuenta adicionalmente un margen de potencia de al menos el 15%, por lo que el resultado final será de al menos 31 kW.
¡Importante! Para las regiones del norte del país, este indicador debería aumentarse en un 30%, y para las regiones del sur, reducirse en un 20%.
También debe tenerse en cuenta que la potencia calculada de la caldera es la máxima para las temperaturas del aire exterior más bajas. No habrá más de 20-30 días de este tipo en la temporada de calefacción, y el resto del tiempo la caldera funcionará con poca carga en términos de potencia.
Por lo tanto, al elegir una caldera, es mejor tomar no uno, sino dos o tres dispositivos para que proporcionen la potencia total de la carga de calefacción. Esto permitirá que el equipo funcione de manera más estable y durante más tiempo. Además, el usuario siempre tendrá una reserva confiable para la fuente de suministro de calor en caso de que a temperatura bajo cero en el exterior falle una de las unidades.
¿Qué caldera es mejor: eléctrica o de gas?
Si el gas se suministra de forma centralizada a la casa, entonces, por supuesto, una caldera de gas será mejor que una eléctrica. En primer lugar, esto se debe al precio de los equipos y al costo de la energía térmica. Tenga en cuenta que en este momento los precios de las calderas eléctricas y los costos de electricidad son dos o más altos que los de la calefacción a gas.
Pero siempre que la tubería de gas no esté conectada al sitio y la probabilidad de su conexión en el más cercano el tiempo se acerca a cero, entonces la instalación de una sala de calderas eléctrica autónoma está bastante justificada y se implementa rápidamente proyecto.
Cómo elegir una caldera eléctrica y qué buscar al mismo tiempo.
Después de que se decidió instalar una caldera eléctrica como fuente de suministro de calor, primero determine tensión y potencia de funcionamiento, en función de las características climáticas del área de residencia y la carga de calefacción requerida y ACS. El primero, a su vez, está determinado por el área de calefacción, y el segundo se selecciona de acuerdo con las tasas de uso de agua, según el número de miembros de la familia y el nivel de suministro de agua caliente.
Después de elegir la potencia de la fuente de suministro de calor, se determinan con su esquema, que puede ser natural o forzado. La primera opción solo puede funcionar en casas de un área pequeña y que no exceda los 2 pisos. Para que la circulación en el circuito de calefacción tenga una velocidad suficiente y cubra todas las secciones sin salida de la red de calefacción, se coloca un tanque de expansión en el sistema, seleccionado de acuerdo con el volumen de la red de calefacción.
La circulación forzada del refrigerante se realiza mediante una bomba centrífuga, que puede funcionar con todo tipo y tamaño de objetos calefactores. Lo principal es elegir el rendimiento correcto de la bomba eléctrica para que coincida con la potencia de la EC.
Al elegir una caldera, preste atención al sistema de control y protección. Como regla general, las automáticas EK se completan junto con la unidad de calefacción en la fábrica. El usuario debe prestar atención a su configuración y capacidades de control, así como aclarar si tiene funciones de operación remota. El tipo de sistema de control de temperatura del refrigerante también es importante. Puede depender del clima o basarse en la temperatura del aire interior de la habitación. Además, no se olvide de recibir información sobre la disponibilidad de la capacidad de controlar una válvula de tres vías. Esto es necesario para cambiar el medio de calefacción a diferentes circuitos de calefacción y ACS.
Tanque de expansión
Este dispositivo de protección debe corresponder a la salida de calor de la unidad y al volumen del medio de calentamiento en el sistema. Con una potencia de 30 kW, el volumen mínimo de refrigerante se selecciona de la relación 1 kW = 15 litros: 15x30 = 450 litros.
Se supone que la presión de carga del tanque de expansión es de 1,0 bar con una presión máxima permitida de 3,0 bar. Teniendo en cuenta que el coeficiente de expansión del agua en t = 85 ° C es 0.034, el volumen del tanque debe ser de 90 litros, con un llenado mínimo de 50% - 45 litros.
Los tanques de expansión de este volumen son fabricados por BAXI, Valtec, JILEX, STOUT, Wester y UNIPUMP. El rango de precios varía de 6.000 a 12.000 rublos. dependiendo del diseño del diafragma y la presión de funcionamiento en la red.
Bomba
Se instala una bomba de circulación eléctrica con un "rotor húmedo" en el sistema de calefacción para la circulación forzada de la circulación interna de agua. Los principales indicadores al elegir bombas eléctricas son los siguientes: potencia de la caldera, diferencia de temperatura en la entrada y salida, así como caída de presión, que asegura el bombeo del refrigerante a través de todas las resistencias locales en la calefacción interna redes.
Ejemplo de cálculo:
Gн = Qeq * 0,86 / (t2 - t1), m3 / h, donde:
- Mon - consumo de agua a través de la bomba, m3 / h;
- Qeq- potencia térmica, 30 kW;
- t2 es la temperatura en la tubería de suministro, 80 ° С;
- t1 - temperatura en la tubería de retorno, 40 ° С.
Gн = 30 * 0,86 / (80 - 40) = 0,645 m3 / h
Las bombas para el sistema de calefacción de esta gama son producidas por los fabricantes: Grundfos, Leberg, OASIS, ONDO, Valtec, Vester, Wilo, ZOTA, Belamos, Vikhr y Dzhileks. Los kits más baratos cuestan desde 2000 rublos.
Capacidad para trabajar con un medidor de tarifas múltiples.
Todas las calderas eléctricas pueden funcionar con contadores de electricidad multitarifa o multizona. En su costo, la electricidad se carga en tres modos:
- pico 7-10 y 17-21 horas, 6,79 rublos / kW;
- medio pico 10-17, 21-23 horas, 5,66 rublos / kW;
- al menos de 23 a 7 horas, 2,33 rublos / kW.
La conveniencia de cambiar a un medidor multizona surge para los consumidores cuando el consumo de electricidad excede los 1000 kW * h por mes.
El consumo medio mensual de CE para un apartamento de 100 m2 supera los 6000 kWh. Por lo tanto, los ahorros reales en el uso de la contabilidad multizona para EC son obvios.
Para que el usuario pueda maximizar el uso de EC durante las horas de la noche como mínimo, se requerirá energía adicional del equipo. y la presencia de un tanque de almacenamiento volumétrico, en el que el refrigerante puede calentarse por la noche y circular a través de la calefacción sistema.
¡Importante! La instalación de un medidor multizona para calderas eléctricas debe coordinarse con Energonadzor.
Control de válvula de tres vías
Los sistemas eficientes de suministro de calor de una caldera eléctrica prevén la presencia de una válvula de tres vías en el circuito. Se puede incluir en el kit o se puede adquirir por separado según las características de la red propia.
La tarea de este dispositivo es realizar un control de alta calidad de la temperatura que ingresa a los radiadores. Al mismo tiempo, la caldera funciona con carga estable y con la misma temperatura del agua a la salida de la misma.
Otro proceso importante es la regulación mezclando agua fría de retorno con agua caliente de la caldera. Se produce gracias al trabajo de tres boquillas y una cámara de mezcla, que posee la válvula. Los más prometedores en términos de eficiencia de este proceso son los dispositivos con accionamiento eléctrico. Pueden integrarse en la automatización general de la normativa CE.
Regulación dependiente del clima
Este es un innovador sistema de control automático EC. Se instala hasta ahora solo en modificaciones occidentales de calderas eléctricas y es muy costoso: a veces su costo excede el 50% del precio de una caldera. Sin embargo, el ahorro de su implementación permite al usuario devolver el dinero gastado en 2-3 años, lo que se considera una eficiencia de inversión muy alta en el sistema de calefacción.
Se diferencia de la regulación tradicional por el funcionamiento de la caldera, que funciona según la temperatura del aire interior. El funcionamiento en un sistema dependiente del clima está controlado por la temperatura del aire exterior, que es un orden de magnitud más preciso. Además, dicho algoritmo de control no tiene un efecto de retraso y elimina la inercia de las redes de calefacción. Como resultado, la unidad funciona con un consumo de energía mínimo y el costo de la unidad de energía térmica generada se reduce en un 30 - 40%.
Conectable a relés de deslastre de carga
Esta es una función de protección de la caldera muy importante, aunque el dispositivo no se suministra con el kit. La elección de un relé de protección no se lleva a cabo según el equipo, sino de acuerdo con la carga total de consumo de electricidad en la casa. Dicho relé es capaz de controlar la potencia de la CE, dependiendo de la ocupación de la red eléctrica de la casa. En el caso de una sobrecarga, por ejemplo, cuando la lavadora, la plancha y el hervidor se encienden al mismo tiempo, la potencia EC se reduce automáticamente.
El ajuste se realiza a la intensidad máxima de corriente, al alcanzarse la cual el contacto del relé se abre instantáneamente. Hay otros dispositivos que pueden controlar la carga EC, por ejemplo, interruptores de prioridad. En el caso de que la potencia total de los dispositivos conectados exceda el máximo permitido, el relé apagará la categoría de prioridad más baja y permitirá que funcione la categoría de prioridad más alta.
Las mejores calderas eléctricas económicas.
Las calderas eléctricas económicas incluyen modelos de fabricación rusa, superan la calificación de calderas de calefacción eléctrica para una casa privada:
- ZOTA Balance 6;
- EVAN EPO 4;
- RusNIT 208M;
- EVAN Siguiente 7;
- EVAN Warmos-IV-5.
Las mejores calderas eléctricas para el hogar en cuanto a precio y calidad
Los modelos occidentales se consideran calderas más confiables, pero son caras. Si partimos de la relación "precio-calidad", los expertos aconsejan las siguientes marcas de calderas:
- Vaillant eloBLOCK VE 12;
- Protherm Skat 12 KR 13;
- Bosch Tronic Heat 3000 9;
- Protherm Skat RAY 12 KE / 14;
- ZOTA 9 Lux;
- Kospel EKCO. L2 12;
- EVAN EXPERTO 12.
Las mejores calderas eléctricas para grandes espacios
Para áreas grandes, se pueden instalar varias calderas para funcionamiento en paralelo. Al usar este modo, las modificaciones de las calderas de doble circuito se consideran las mejores:
- ZOTA 24 Lux;
- Protherm Skat 24 KR 13;
- ACV E-Tech S 2404;
- Savitr Premium Plus 18.
Consejos de expertos: dos mejores formas de reducir el consumo de su caldera eléctrica
Hoy en día, el costo de la electricidad es bastante alto, lo que dificulta el uso de calderas eléctricas para calentar la casa. Esto se puede evitar utilizando métodos efectivos de ahorro de energía, entre los que se pueden distinguir dos principales:
- Protección térmica de las superficies exteriores de cerramiento de la casa;
- El uso de la regulación automática dependiente del clima, un medidor eléctrico multizona y un tanque de almacenamiento para el calentamiento nocturno del agua.
Opiniones de clientes sobre calderas eléctricas
Con el uso de nuevas tecnologías para calefacción eléctrica, cada vez más consumidores están instalando calderas eléctricas como fuente de calefacción. Después de operar este equipo con la carga máxima de invierno, la mayoría de los usuarios permanecen satisfechos con su compra y felices de intercambiar opiniones en foros de Internet, aquí hay algunos de los ellos:
Igor, 43 años, región de Leningrado: “Compré una caldera eléctrica Elvin EVP-4.5 con una potencia de 5 kW para calefacción nocturna adicional a través de un tanque de calentamiento indirecto. Funciona muy bien, aunque el circuito interior está lleno de agua limpia. Por la noche, el agua en el tanque se calienta, durante el día se consume para calentar. El circuito funciona casi hasta - 3 C en el exterior, luego enciendo adicionalmente la caldera de carbón. A costa de una caldera eléctrica nocturna, es más barata que el carbón y está limpia. Trabajé el primer año sin averías ".
Olga, 54 años, Kostroma: "Compramos una caldera eléctrica para la dacha Zota Balance 4.5, por 5 kW, el área total del local ya no se necesita 42 m2, estamos muy satisfechos, funcionó durante un año sin ninguna queja ".
Las calderas eléctricas para sistemas de calefacción son una inversión rentable para crear condiciones modernas para el suministro de calor en la casa. Son silenciosos, totalmente automatizados y pueden funcionar en el sistema "Smart Home".
Usando la clasificación existente de calderas eléctricas, puede elegir una modificación para las condiciones de cualquier cliente. Para que dicho calentamiento sea efectivo, será necesario llevar a cabo medidas de protección energética para aislamiento de estructuras externas de la casa, instale un medidor eléctrico multizona y un dependiente del clima automatización.