Uma caldeira elétrica (EK) é uma fonte de aquecimento, bem como de abastecimento de água quente e tem uma eficiência ultra-alta de até 99%, ao contrário das caldeiras que funcionam com combustível natural. Essas unidades de aquecimento são indispensáveis em áreas onde o gás natural e o carvão estão ausentes. Eles não poluem a atmosfera com emissões de gases de combustão prejudiciais, operam de forma praticamente silenciosa e têm uma faixa de regulação de 10 a 110%.
A classificação das caldeiras elétricas determina as modificações mais bem-sucedidas, que na prática fornecem um alto nível de automação e segurança. Essas caldeiras estão bem integradas ao sistema “Smart Home” e não poluem o meio ambiente.
Tipos de caldeiras elétricas
Na rede comercial de equipamentos climáticos de hoje, você pode encontrar várias dezenas de modificações diferentes. caldeiras elétricas, que diferem no princípio de operação, no esquema de movimento do refrigerante e no funcionamento tensão. No entanto, todos esses modelos de caldeiras são unidos por uma abordagem comum para a geração de calor, que é produzida pela conversão de eletricidade em calor e liberando a maior eficiência, chegando a 95 - 100%. Os modelos decentes são caracterizados por um alto nível de proteção e regulação automática na faixa de 10 a 110%.
Para que o usuário navegue melhor entre as inúmeras marcas da CE, todas são agrupadas de acordo com vários critérios:
- por tipo de elementos de aquecimento: eletrodo, elementos de aquecimento e indução;
- o número de circuitos de aquecimento no interior do corpo da caldeira: circuito único e circuito duplo;
- tensão de trabalho: para monofásico e trifásico 220 V / 380 V.
Caldeiras de eletrodo
A classificação das caldeiras elétricas desta modificação é bastante elevada, elas sempre ocupam as primeiras posições, apesar do alto custo. O princípio de seu funcionamento é baseado no uso do calor liberado durante o movimento caótico dos íons, portanto, esses ECs também são chamados de iônicos e de troca iônica.
Para que o processo de troca iônica ocorra dentro do invólucro, dois eletrodos de polarização oposta são instalados no equipamento, que alteram sua eletropolaridade "cátodo-ânodo" com frequência de corrente de 50 vezes / seg.
A mudança na polaridade causa o movimento de íons de um eletrodo para outro, enquanto o processo prossegue com liberação de calor, que é transferida para a água aquecida através das paredes de um trocador de calor interno fechado circuito de aquecimento.
Ao mesmo tempo, o refrigerante de aquecimento está em um “compartimento” separado, sem se misturar com o meio aquecido. Este requisito é causado pela necessidade de criar um equilíbrio de sal na água do circuito de aquecimento para que o processo de ionização aumente.
As vantagens especiais deste tipo de caldeiras são o alto desempenho, as perdas de calor ultrabaixas, a capacidade de trabalhar parâmetros de baixa qualidade de eletricidade (até 180 V), sem escala nas superfícies de aquecimento de aquecimento e baixo dimensões. Essa caldeira elétrica para aquecimento de uma casa privada na classificação do equipamento climático ocupa uma posição consistentemente alta.
As desvantagens de tais modificações, os especialistas atribuem o custo relativamente alto em comparação com o convencional Elementos de aquecimento, necessidade de troca dos eletrodos, que diminuem durante o aquecimento devido à transição íons. Além disso, tais equipamentos requerem a instalação de um sério sistema de aterramento, uma vez que é possível o vazamento de corrente pelo chassi.
Caldeiras de elementos de aquecimento
Esta é a opção mais orçamentária e comprovada para caldeiras elétricas. Esses equipamentos são utilizados há muito tempo em instalações residenciais e industriais, portanto seu design é otimizado e simplificado.
O princípio de funcionamento de tais dispositivos é o seguinte: o CE consiste em uma caixa na qual vários elementos de aquecimento com alta resistência são instalados. Quando a tensão é aplicada aos elementos de aquecimento, a energia térmica começa a ser liberada, que é transferida para o meio aquecido circulante do circuito de aquecimento.
Uma vantagem distinta do design de tais EKs é sua alta facilidade de manutenção: na rede de varejo, você pode escolher qualquer elemento de aquecimento necessário e substituí-lo por conta própria. Além disso, a instalação de vários elementos de aquecimento permite a regulação em cascata do processo de aquecimento. Caldeiras deste tipo podem funcionar com circulação natural e forçada.
As desvantagens desses CEs incluem, em primeiro lugar, uma perda relativamente alta de calor e energia, portanto, sua eficiência máxima não ultrapassa 95%. É a este respeito que a classificação de uma caldeira elétrica baseada em elementos de aquecimento é baixa.
Importante! O alto processo de formação de incrustações nos elementos de aquecimento pode desativá-los no primeiro ano de operação. E isso com uma vida útil padrão de 5-6 anos. Portanto, para esses tipos de caldeiras, é necessária água do circuito interno, igual em composição à água destilada. Às vezes, compostos anticongelantes especiais são colocados na caldeira, o que ajuda a reduzir o risco de quebra.
Caldeiras de indução
Estas caldeiras são inovadoras em tecnologia climática com um processo de transferência de calor perfeito com uma eficiência de instalação de quase 100%.
Uma caldeira de indução consiste em um corpo e uma bobina indutora através da qual uma corrente elétrica é passada. Neste caso, o calor será gerado sem contato no condutor no campo da bobina, o que ocorre devido ao funcionamento do princípio de indução magnética. O calor, por sua vez, é retirado pela água circulante do circuito de aquecimento. Então, de fato, ocorre o processo de aquecimento.
Esses projetos de caldeiras têm suas próprias vantagens distintas: eles não têm requisitos de qualidade aumentados. água no circuito interno, visto que não ocorrem processos de formação de incrustações na caldeira devido ao aquecimento sem contato. Além disso, é o tipo de caldeira mais "silencioso", o que também é importante.
As desvantagens incluem alto custo e grandes dimensões. Essa caldeira elétrica tem uma classificação média devido ao alto preço.
Caldeiras elétricas de circuito único e duplo
Na prática, as caldeiras elétricas podem funcionar de acordo com dois princípios. No primeiro caso, o equipamento opera de acordo com o esquema de circuito único mais simples, durante o qual apenas o refrigerante circula pela caldeira, que aquece o objeto.
No segundo caso, o dispositivo atua como uma fonte de fornecimento de calor, operando de acordo com um esquema de aquecimento de dois circuitos. Ao mesmo tempo, o projeto da caldeira possui dois circuitos independentes: em um, a água é aquecida para posterior aquecimento, e no outro - para as necessidades de abastecimento de água quente.
A segunda opção geralmente é equipada com um tanque de armazenamento externo. Neste caso, é possível descarregar o funcionamento da caldeira passando para o aquecimento principal nocturno (com tarifação diferenciada de energia eléctrica com tarifa mínima). Os tanques de armazenamento podem conter um volume diário de água quente para toda a família ou podem ter muito mais.
Importante! O projeto dos tanques externos permite manter a água quente por vários dias sem perda de temperatura.
Além disso, o diagrama de conexão considerado de uma caldeira elétrica de circuito duplo se integra bem para trabalhar com "verde" portadores de energia, que são: as bombas de sol, vento e calor, o que eleva a classificação das caldeiras elétricas devido à sua versatilidade funcionando.
Caldeiras elétricas trifásicas
Todas as caldeiras elétricas existentes funcionam com dois tipos de voltagem, dependendo da potência de aquecimento operacional. As caldeiras com capacidade de até 10 kV são consideradas domésticas e operam em rede de 220 V. Ao mesmo tempo, a energia de entrada da casa deve fornecer a carga total tanto da CE quanto do consumo doméstico.
Com uma potência CE superior a 10 kW, é necessária uma alimentação trifásica na entrada da caldeira com uma tensão de 380 V. Além disso, para o funcionamento de tais equipamentos, é necessária uma licença da Energonadzor (para o direito de instalação de caldeiras elétricas), o que é bastante difícil de obter. Exigirá um argumento convincente do usuário explicando porque ele não pode usar outros tipos de aquecimento.
Cálculo aproximado da potência elétrica da caldeira
Um cálculo completo da potência de uma caldeira elétrica só pode ser realizado por especialistas utilizando um complexo de software de engenharia térmica complexo, uma vez que depende de características climáticas, o volume de construção do edifício, o tipo de cobertura e piso de cave, a área envidraçada e a resistência térmica das paredes, entre muitos outros fatores que são praticamente tidos em consideração no cálculo manual impossível.
Portanto, para designar indicadores aproximados, é realizado um cálculo integrado, cujos resultados são bastante aceitáveis para utilização na escolha do equipamento da caldeira. Para determinar a potência de uma caldeira elétrica localizada nas regiões centrais da Rússia, uma fórmula simples é usada: Mek = 0,1x P de,
Onde:
- Mec - potência de EC, kW;
- P de - área de aquecimento em m2.
Por exemplo, para uma casa de dois andares com uma área de 210 m2, a energia elétrica mínima é calculada da seguinte forma: 0,1 x 210 = 21 kW.
Além disso, um sistema de água quente exigirá 25-30%, ou cerca de 6 kW.
Além disso, uma margem de potência de pelo menos 15% é considerada adicionalmente, de modo que o resultado final será de pelo menos 31 kW.
Importante! Para as regiões do Norte do país, esse valor deve ser aumentado em 30%, e para as regiões do Sul - reduzido em 20%.
Deve-se também ter em mente que a potência calculada da caldeira é o máximo para as temperaturas do ar externo mais baixas. Não haverá mais do que 20-30 dias na estação de aquecimento e, no resto do tempo, a caldeira funcionará com subcarga em termos de energia.
Portanto, ao escolher uma caldeira, é melhor levar não um, mas dois ou três dispositivos para que forneçam a potência total da carga de aquecimento. Isso permitirá que o equipamento trabalhe de forma mais estável e por mais tempo. Além disso, o usuário sempre terá uma reserva confiável para a fonte de fornecimento de calor no caso de falha em uma temperatura abaixo de zero fora de uma das unidades.
Qual caldeira é melhor: elétrica ou gás
Se o gás for fornecido centralmente para a casa, então, é claro, uma caldeira a gás será melhor do que uma elétrica. Em primeiro lugar, isso se deve ao preço do equipamento e ao custo da energia térmica. Lembre-se de que, no momento, os preços das caldeiras elétricas e os custos da eletricidade são duas vezes ou mais superiores aos do aquecimento a gás.
Mas desde que a rede de gás não esteja conectada ao local e a probabilidade de sua conexão no local mais próximo o tempo está se aproximando de zero, então a instalação de uma sala de caldeira elétrica autônoma é bastante justificada e rapidamente implementada projeto.
Como escolher uma caldeira elétrica e o que procurar ao mesmo tempo
Depois que foi decidido instalar uma caldeira elétrica como fonte de fornecimento de calor, primeiro determine tensão e potência de operação, dependendo das características climáticas da área de residência e da carga de aquecimento necessária e DHW. O primeiro, por sua vez, é determinado pela área de aquecimento, e o segundo é selecionado de acordo com as taxas de uso de água, dependendo do número de membros da família e do nível de abastecimento de água quente.
Depois de escolher a potência da fonte de fornecimento de calor, são determinadas com o seu esquema, que pode ser natural ou forçado. A primeira opção só pode funcionar em moradias de pequena área e não superiores a 2 pisos. Para que a circulação no circuito de aquecimento tenha uma velocidade suficiente e cubra todas as secções sem saída da rede de aquecimento, é colocado no sistema um tanque de expansão, seleccionado de acordo com o volume da rede de aquecimento.
A circulação forçada do refrigerante é realizada por uma bomba centrífuga, que pode trabalhar com todos os tipos e tamanhos de objetos de aquecimento. O principal é escolher o desempenho correto da bomba elétrica para que corresponda à potência da CE.
Ao escolher uma caldeira, preste atenção ao sistema de controle e proteção. Como regra, os automáticos EK são completados junto com a unidade de aquecimento na fábrica. O usuário deve prestar atenção à sua configuração e capacidades de controle, bem como esclarecer se possui funções de operação remota. O tipo de sistema de controle de temperatura do refrigerante também é importante. Pode ser dependente do clima ou com base na temperatura do ar interno na sala. Além disso, não se esqueça de receber informações sobre a disponibilidade da capacidade de controlar uma válvula de três vias. Isso é necessário para comutar o meio de aquecimento para diferentes circuitos de aquecimento e AQS.
Tanque de expansão
Este dispositivo de proteção deve corresponder à saída de calor da unidade e ao volume do meio de aquecimento no sistema. Com uma potência de 30 kW, o volume mínimo do refrigerante é selecionado a partir da relação 1 kW = 15 litros: 15x30 = 450 litros.
A pressão de carga do tanque de expansão é considerada 1,0 bar com uma pressão máxima permitida de 3,0 bar. Considerando que o coeficiente de expansão da água em t = 85 ° C é 0,034, o volume do tanque deve ser de 90 litros, com enchimento mínimo de 50% - 45 litros.
Os tanques de expansão deste volume são fabricados pela BAXI, Valtec, JILEX, STOUT, Wester e UNIPUMP. A faixa de preço varia de 6.000 a 12.000 rublos. dependendo do desenho do diafragma e da pressão de operação na rede.
Bombear
Uma bomba de circulação elétrica com um "rotor úmido" é instalada no sistema de aquecimento para a circulação forçada da circulação interna da água. Os principais indicadores na escolha de bombas elétricas são os seguintes: potência da caldeira, diferença de temperatura na entrada e saída, bem como pressão diferencial, que garante o bombeamento do refrigerante por todas as resistências locais no aquecimento interno redes.
Exemplo de cálculo:
Gн = Qeq * 0,86 / (t2 - t1), m3 / h, onde:
- Mon - consumo de água pela bomba, m3 / h;
- Qeq - energia térmica, 30 kW;
- t2 é a temperatura na tubulação de abastecimento, 80 ° С;
- t1 - temperatura no duto de retorno, 40 ° С.
Gн = 30 * 0,86 / (80 - 40) = 0,645 m3 / h
As bombas para o sistema de aquecimento desta gama são produzidas pelos fabricantes: Grundfos, Leberg, OASIS, ONDO, Valtec, Vester, Wilo, ZOTA, Belamos, Vikhr e Dzhileks. Os kits mais baratos custam a partir de 2.000 rublos.
Capacidade de trabalhar com um medidor multipartidário
Todas as caldeiras elétricas podem funcionar com medidores de eletricidade multi-tarifários ou multizonas. Em seu custo, a eletricidade é cobrada em três modalidades:
- pico 7-10 e 17-21 horas, 6,79 rublos / kW;
- meio pico 10 - 17, 21 - 23 horas, 5,66 rublos / kW;
- pelo menos de 23-7 horas, 2,33 rublos / kW.
A conveniência de mudar para um medidor de várias zonas surge para os consumidores quando o consumo de eletricidade excede 1000 kW * h por mês.
O consumo médio mensal de CE para um apartamento de 100 m2 é superior a 6.000 kWh. Portanto, a economia real no uso da contabilidade de várias zonas para CE é óbvia.
Para que o usuário possa maximizar o uso de CE durante as horas da noite, no mínimo, energia adicional do equipamento será necessária. e a presença de um tanque acumulador volumétrico no qual o refrigerante pode ser aquecido à noite e circular no aquecedor sistema.
Importante! A instalação de um medidor multi-zona para caldeiras elétricas deve ser coordenada com Energonadzor.
Controle de válvula de três vias
Os eficientes sistemas de fornecimento de calor de uma caldeira elétrica permitem a presença de uma válvula de três vias no circuito. Pode estar incluso no kit ou adquirido separadamente de acordo com as características da rede interna.
A tarefa deste dispositivo é realizar um controle de alta qualidade da temperatura que entra nos radiadores. Ao mesmo tempo, a caldeira funciona com carga estável e com a mesma temperatura da água na saída desta.
Outro processo importante é a regulação pela mistura da água fria de retorno com a água quente da caldeira. É produzido devido ao trabalho de três bicos e uma câmara de mistura, que possui a válvula. Os mais promissores em termos de eficiência desse processo são os dispositivos com acionamento elétrico. Eles podem ser integrados na automação geral da regulamentação CE.
Regulamentação dependente do clima
Este é um sistema de controle automático EC inovador. Ele é instalado até agora apenas em modificações ocidentais de caldeiras elétricas e é muito caro: às vezes seu custo ultrapassa 50% do preço de uma caldeira. No entanto, a economia com a sua implementação permite ao usuário devolver o dinheiro gasto em 2-3 anos, o que é considerado uma eficiência de investimento muito alta no sistema de aquecimento.
Difere da regulação tradicional pelo funcionamento da caldeira, que funciona de acordo com a temperatura interna do ar. O gerenciamento do trabalho em um sistema dependente do clima é realizado de acordo com a temperatura do ar externo, que é uma ordem de magnitude mais precisa. Além disso, esse algoritmo de controle não tem efeito de retardo e elimina a inércia das redes de aquecimento. Como resultado, a unidade opera com um consumo mínimo de eletricidade, e o custo da unidade gerada de energia térmica é reduzido em 30 a 40%.
Conectável a relés de rejeição de carga
Esta é uma função de proteção da caldeira muito importante, embora o dispositivo não seja fornecido no kit. A escolha de um relé de proteção não é feita em função do equipamento, mas sim de acordo com a carga total de consumo de energia elétrica da casa. Tal relé é capaz de controlar a potência da CE, dependendo da ocupação da rede elétrica da casa. Em caso de sobrecarga, por exemplo, quando a máquina de lavar, ferro e chaleira são ligados ao mesmo tempo, a potência do CE é automaticamente reduzida.
O ajuste é realizado na potência máxima de corrente, ao atingir a qual o contato do relé se abre instantaneamente. Existem outros dispositivos que podem controlar a carga de EC, por exemplo, interruptores de prioridade. Caso a potência total dos dispositivos conectados exceda o máximo permitido, o relé desligará a categoria de prioridade mais baixa e habilitará a operação da prioridade mais alta.
As melhores caldeiras elétricas baratas
Caldeiras elétricas baratas incluem modelos de fabricação russa, que superam a classificação de caldeiras de aquecimento elétrico para uma casa particular:
- ZOTA Balance 6;
- EVAN EPO 4;
- RusNIT 208M;
- EVAN Next 7;
- EVAN Warmos-IV-5.
As melhores caldeiras elétricas para casa em preço e qualidade
Os modelos ocidentais são considerados caldeiras mais confiáveis, mas são caros. Se partirmos da relação "preço-qualidade", os especialistas aconselham as seguintes marcas de caldeiras:
- 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 EXPERT 12.
As melhores caldeiras elétricas para grandes espaços
Para grandes áreas, várias caldeiras podem ser instaladas para operação paralela. Ao usar este modo, as modificações das caldeiras de circuito duplo são consideradas as melhores:
- ZOTA 24 Lux;
- Protherm Skat 24 KR 13;
- ACV E-Tech S 2404;
- Savitr Premium Plus 18.
Dicas de especialistas: as duas melhores maneiras de reduzir o consumo de caldeiras elétricas
Hoje, o custo da energia elétrica é bastante elevado, o que dificulta o uso de caldeiras elétricas para aquecimento doméstico. Isso pode ser evitado usando métodos eficazes de economia de energia, entre os quais dois principais podem ser distinguidos:
- Proteção térmica das superfícies de fechamento externas da casa;
- O uso de controle automático dependente do clima, um medidor elétrico multi-zona e um tanque de armazenamento para aquecimento noturno de água.
Avaliações de clientes sobre caldeiras elétricas
Com o uso de novas tecnologias para aquecimento elétrico, cada vez mais consumidores estão instalando caldeiras elétricas como fonte de aquecimento. Depois de operar este equipamento sob carga máxima de inverno, a maioria dos usuários permanece satisfeitos com sua compra e felizes em trocar opiniões em fóruns na Internet, aqui estão alguns eles:
Igor, 43 anos, região de Leningrado: “Comprei uma caldeira elétrica Elvin EVP-4.5 com potência de 5 kW para aquecimento noturno adicional por meio de um tanque de aquecimento indireto. Funciona muito bem, embora o circuito interno seja preenchido com água limpa. À noite, a água do tanque esquenta, durante o dia é consumida para aquecimento. O circuito funciona quase até - 3 C do lado de fora, então eu também ligo a caldeira de carvão. Ao custo de uma caldeira elétrica à noite, é mais barato que o carvão e é limpo. Trabalhei o primeiro ano sem avarias. "
Olga, 54 anos, Kostroma: “Comprámos uma caldeira eléctrica para a dacha Zota Balance 4.5, para 5 kW, a área total do local já não é necessária 42 m2, estamos muito satisfeitos, funcionou durante um ano sem qualquer reclamação. "
Caldeiras elétricas para sistemas de aquecimento são um investimento lucrativo para criar condições modernas de fornecimento de calor na casa. São silenciosos, totalmente automatizados e podem funcionar no sistema “Smart Home”.
Usando a classificação existente de caldeiras elétricas, você pode escolher uma modificação para as condições de qualquer cliente. Para que tal aquecimento seja eficaz, será necessário realizar medidas de proteção energética para isolamento de estruturas externas da casa, instale um medidor elétrico multi-zona e um dependente do clima automação.
