Caldera de gas amb caldera de calefacció indirecta, de circuit únic i doble circuit: ressenyes, esquema de connexió

El principi de funcionament de la caldera de condensació

El funcionament de la caldera de condensació es basa en el principi dels processos de combustió i condensació del combustible. Quan es cremen hidrocarburs, es forma aigua i diòxid de carboni durant una reacció química. Un líquid en un entorn d’alta temperatura en un interval curt de temps es converteix en vapor, consumint energia tèrmica, que es pot retornar convertint el vapor en aigua.

La dificultat per crear aquest sistema va ser l’alliberament de substàncies tòxiques durant la combustió del gas, que va crear compostos químicament actius que causen processos corrosius, així com diòxid de carboni. Amb el desenvolupament d’acers inoxidables capaços d’operar en aquest entorn, aquests problemes ja no eren importants.

El funcionament de la caldera de condensació per etapes és el següent:

1. Es subministra aigua a la caldera.
2. Es subministra gas a la cambra de combustió i s’encén foc.
3. En el procés de combustió, s’allibera energia calorífica, que es transfereix a l’intercanviador de calor mitjançant un mètode de gas i l’escalfa i l’aigua que hi circula.
4. El gas amb una temperatura superior al punt de rosada passa a un segon intercanviador de calor, en el qual es refreda circulant aigua amb una temperatura més baixa.
5. Quan el gas arriba al punt de rosada, l’energia tèrmica alliberada del vapor es transfereix al líquid.

El principi de funcionament de la caldera de condensació
L’intercanviador de calor de la caldera de condensació està dissenyat per maximitzar l’àrea de contacte entre el gas i el refrigerant per augmentar l’eficiència. La seva configuració també té un impacte significatiu en l’eficiència.

La dependència del volum d’humitat condensada en el mode de funcionament de la caldera és la següent: com més baixa sigui la temperatura de l’aigua al circuit de retorn, més alta serà la condensació. Tot i això, en aquest cas, la temperatura hauria d’arribar a un nivell de fins a + 500C. En cas contrari, la caldera de condensació funcionarà en mode gas normal i, per tant, la seva eficiència disminuirà fins al 5%.

Per a una comparació: a una temperatura del líquid de + 40 ° C al circuit d’alimentació directa i de + 30 ° C al revés, l’eficiència de la caldera de condensació serà del 108% i a 90 ° C i 750 ° C, respectivament. serà del 98%.

En fer funcionar les calderes, cal observar els modes de funcionament i, a l’hora de triar un model adequat, s’ha de seleccionar la seva potència de calefacció òptima.

El dispositiu dels components principals de la caldera

Les calderes de calefacció de condensació consten dels components principals següents:

• un cos d'acer en què es troben tots els elements estructurals;
• una bomba de circulació per fer circular l'aigua al sistema d'intercanviador de calor;
• cambra de combustió, a l'interior de la qual es troben els cremadors;
• cambres de refredament posterior per a la barreja vapor-gas a una temperatura de + 570C;
• un ventilador (turbina) situat a sobre de la cambra de combustió, dissenyat per barrejar la barreja de gas i aire;
• dos bescanviadors de calor: per transferir calor a l'aigua dels productes de combustió de la cambra i per condensar humitat i obtenir energia tèrmica;
• broquets i canonades per subministrar aigua al sistema de circulació;
• dipòsit de recollida de condensats;
• xemeneia per a l'eliminació de productes de combustió;
• panell de control.

Avantatges i inconvenients

Els avantatges de les calderes de condensació són els principals criteris per triar aquest disseny particular per als sistemes de calefacció. Això inclou:

• compatibilitat amb el medi ambient: la quantitat mínima d'emissions de substàncies tòxiques, per comparació, és de mitjana un 70% inferior a la del gas o el combustible sòlid;
• mida compacta, gràcies a la qual es poden instal·lar fins i tot en habitacions petites;
• baix soroll i absència de vibracions;
• temperatura relativament baixa dels gasos d’escapament, que permet equipar les calderes amb xemeneies de plàstic i estalviar finançament;
• la possibilitat d'una instal·lació en cascada, que permeti escalfar habitacions grans o organitzar sistemes de calefacció de major fiabilitat;
• regulació precisa de la potència de calefacció, gràcies a la qual és possible canviar l'eficiència de la caldera de condensació i utilitzar-la en modes econòmics.

Entre les avantatges de les calderes de condensació hi ha la seva compatibilitat amb el medi ambient i el seu baix nivell de soroll.
A l’hora d’escollir, també és important tenir en compte els desavantatges de les calderes per evitar costos innecessaris de combustible i garantir una calefacció eficaç del local:

• elevat cost de l’equip i les seves peces de recanvi;
• disseny complex de l'intercanviador de calor, que requereix manteniment periòdic i control de l'estat;
• la necessitat d’eliminar el condensat;
• requisits elevats per a la neteja de l'aire interior;
• ineficiència d’ús en condicions d’alta temperatura.

És a dir, els desavantatges de les calderes de condensació no són tan importants en comparació amb la seva eficiència, durabilitat, fiabilitat i compatibilitat amb el medi ambient, especialment quan s’utilitzen en locals residencials.

Classificació de les calderes by-pass de gas

Caldera de gas de doble circuit amb caldera incorporada

Les calderes de gas es poden classificar segons les característiques següents:

1. El poder és la característica principal. Naturalment, com més potent sigui la caldera de gas, més escalfa la sala. Centreu-vos en la zona de casa, si és petita, no cal una caldera molt potent. Si la superfície escalfada és prou gran, s’ha de partir de la fórmula que 1 kW d’energia tèrmica generada escalfa aproximadament 10 metres quadrats de la sala, sempre que els sostres de la casa no superin els 3 metres.
2. Segon circuit. Aquesta és una característica important, perquè si la caldera és de circuit únic, això imposa certes restriccions a l’ús de la unitat. Les unitats de circuit únic són molt més econòmiques i no fan pitjor la calefacció dels locals, sobretot si només se li exigeix ​​això. Si voleu que la caldera també escalfi aigua per a ús domèstic, definitivament necessiteu una caldera de doble circuit de gas de paret amb caldera. Una unitat amb caldera satisfarà totalment les seves necessitats d’aigua calenta, en contrast amb un escalfador d’aigua instantani que, amb grans volums, pot no fer front a la seva tasca.
3. Sistema d’ejecció de combustible gastat. Aquest paràmetre és directament responsable de la seguretat, ja que si la caldera crema oxigen i aire a l'habitació, apareixeran almenys efectes secundaris desagradables a tots els que estiguin a la casa. Per tant, els dispositius amb un sistema de corrent natural només són adequats quan hi ha xemeneies especials per esgotar gasos. En cas contrari, si no n’hi hagués d’avets, la millor opció seria un sistema de sortida forçada de gas. L’essència del qual és una canonada doble, els gasos d’escapament s’eliminen per l’interior i l’aire fresc s’entra per l’exterior. Són més econòmics d’instal·lar, ja que no cal construir una xemeneia especial.
4. Mètode d'encesa. Aquest no és un aspecte important, però, no obstant això, pot ajudar a estalviar una mica el funcionament de la caldera. Els mètodes principals són amb l'ajut d'un element piezo i una automatització completa. L’automatització és molt més econòmica, a causa de l’absència d’un encenedor i, per tant, tampoc no hi crema foc. A més, no cal prémer botons i tornar a encendre la flama cada vegada que hi ha interrupcions en el subministrament de gas. En mode autònom, tot s'encendrà per si mateix i ajustarà la temperatura.

Es proporcionen diversos sensors tècnics en el disseny de calderes de gas de paret. Els més habituals són:

1. Sensor de flama. Un dispositiu obligatori, ja que apaga amb precisió el subministrament de gas si la flama s’apaga sobtadament
2. Termòstat.El mateix s’aplica als sensors principals, ja que apaga la caldera de gas si l’aigua que hi ha assoleix una temperatura crítica.
3. Un sensor que bloqueja la caldera en cas d’aturada sobtada de l’energia.
4. El sensor és un bloqueig que s’activa en cas d’interrupcions de gas.
5. Sensor de control de tracció. Apaga la caldera en cas de manca de corrent d’aire.
6. Sensor de nivell de gas. En cas que hi hagi una petita quantitat de gas entrant, la caldera s'apaga.

Esquema de cablejat per a una caldera de gas de doble circuit

Tipus de calderes de condensació

Les calderes de condensació es classifiquen segons els criteris següents:

• per tipus d'instal·lació: terra o paret;
• pel nombre de circuits: circuit simple o doble.

Les calderes de sòl condensat no només són grans, sinó que també poden equipar-se amb bombes externes i altres equips que requereixen una sala independent per a la instal·lació. Normalment són de circuit únic i estan dissenyats per escalfar grans superfícies. Els seus avantatges són la mantenibilitat i la simplicitat del disseny.

Les calderes de condensació de paret es diferencien de les calderes de terra per la seva mida compacta i el seu pes relativament baix. Totes les unitats i conjunts es troben a l'interior del cos, no hi ha elements externs. Es fabriquen en un i dos circuits de disseny, són fàcils de connectar i funcionen sense pretensions.

Caldera de condensació monocircuit de peu

Les calderes de calefacció de circuit únic per a la calefacció d’espais es poden utilitzar no només en sistemes de calefacció, sinó també per al subministrament d’aigua calenta, sempre que hi hagi una caldera. Es diferencien per la simplicitat de disseny, el baix cost en comparació amb una caldera de doble circuit, l'alta eficiència i la potència de calefacció, el consum de combustible econòmic.

La caldera de gas de condensació de doble circuit es produeix amb una caldera d’emmagatzematge o amb un intercanviador de calor de flux. Es pot utilitzar per escalfar o escalfar aigua sense necessitat de comprar una caldera independent. Muntatge a terra o a la paret, compacte, fàcil d'instal·lar i mantenir.

Calderes amb caldera incorporada, quan la mida importa.

En aquest article, intentarem descriure amb detall els representants d'una classe bastant peculiar d'equips de calderes: les calderes de paret amb una caldera incorporada. Aquesta és la raó:

- La mida de la caldera incorporada poques vegades supera els 60 litres. Una subclasse d'aquestes calderes es pot anomenar calderes de paret, que estan dissenyades per instal·lar una caldera directament sota d'elles. Aquesta instal·lació sembla una nevera. - La potència de les calderes penjades amb una caldera a l'interior no supera els 35 kW. Això significa que el nínxol per utilitzar aquest equip no és el més gran, i més sobre això més endavant.

On té sentit instal·lar calderes de paret amb una caldera incorporada?

Per començar, esbossem l’aspecte d’aquest equip. Es tracta d’una caldera de paret amb una caldera de 40-60 litres (màxim 80, però ja és una variant d’una caldera situada sota la caldera). La potència de la caldera no supera els 35 kW.

Del que s'ha descrit, segueixen les següents possibles opcions per a la instal·lació d'aquests equips:

1) Calefacció d'apartaments. En els casos en què la caldera es col·loca a la cuina d’un apartament, els requisits principals per a això són unes dimensions relativament modestes. Una caldera amb caldera incorporada ocuparà definitivament una mica més d’espai que un muntatge de paret tradicional amb un intercanviador de calor secundari. PERUT! Qualsevol persona que com a mínim un cop a la vida hagi fet servir una caldera amb un intercanviador de calor secundari i la canviés per una caldera amb caldera mai no tornarà. El fet és que una caldera amb caldera incorporada no té "llagues" (característiques de l'intercanviador de calor secundari) com: - caiguda de temperatura quan canvia la pressió de l'aixeta d'aigua calenta; - la necessitat de netejar l'intercanviador de calor de plaques secundàries (aproximadament un cop cada 1-2 anys, segons la duresa de l'aigua); - inexactitud de mantenir la temperatura configurada (sovint és causada per la inestabilitat de la pressió). Per a una caldera amb caldera, aquesta "dolència" no és típica.

2) Cases particulars petites (fins a 150 m2) + Cases adossades (petites). Una caldera amb una caldera incorporada de 60 litres serà suficient si aquesta casa té 1 bany i el nombre de residents és de 2-3 persones.Si la casa és petita, la mida del pressupost per organitzar una sala de calderes pot ser modesta. Quan s’utilitza una caldera amb caldera incorporada i la seva potència de fins a 35 kW, aquest equip es pot ubicar de manera segura a la cuina sense organitzar una sala de combustió separada. Amb el nínxol d'objectes per a aquest equip, ara tot està clar. Vegem de prop el disseny de la caldera.

Dispositiu de caldera amb caldera incorporada

Al centre, una caldera amb caldera incorporada és una caldera tradicional de circuit únic de paret, el cos de la qual s’ha ampliat per acollir la caldera. És a dir, en general, la distribució de les unitats hidràuliques d’una caldera d’aquest tipus no difereix dels models convencionals de circuit únic. Molt sovint es tracta d’un intercanviador de calor de coure (en la versió de condensació, es pot utilitzar acer inoxidable o silúmina com a material de l’intercanviador de calor), una vàlvula de tres vies i unitats hidràuliques al “subministrament” i al “retorn”. A continuació es presenta un diagrama detallat que utilitza l’exemple de la caldera Viessmann Vitodens 111-W.

I - intercanviador de calor d'acer inoxidable (Vitodesn 111-W és una caldera de condensació, per tant, l'intercanviador de calor és d'acer inoxidable. En les calderes convencionals, el coure s'utilitza normalment com a intercanviador de calor) B - Caldera ACS. Disponible en acer inoxidable (Vitodens 111-W) o acer al carboni convencional amb folre d’esmalt. C - Cremador modulador. D - ventilador modulador E - vas d'expansió F - bomba incorporada G - controlador digital amb pantalla tàctil

Aquesta disposició és típica de la majoria de calderes amb caldera incorporada. Les diferències són els tipus de cremadors i intercanviadors de calor (tradicionals / de condensació), la presència o absència d’un dipòsit d’expansió de la caldera incorporada i la seva capacitat (40-60 litres) i l’automatització. Les calderes amb una caldera fictícia difereixen lleugerament pel que fa al disseny. En aquests models, s’utilitza la disposició següent: a la part superior hi ha una caldera de circuit únic (convencional o de condensació), a sota hi ha una caldera. En aquest cas, l’estructura descansa a terra i no a la paret. Pel que fa a les dimensions, aquest equip és comparable a un refrigerador de dos compartiments. A causa de la instal·lació i les dimensions del terra, la capacitat de la caldera en aquestes calderes augmenta lleugerament en comparació amb els seus companys de paret i és de 80 litres. Un exemple d’aquests equips són les calderes combinades Luna 3 (Comfort) de BAXI.

Què triar?

Al mercat, el segment de calderes amb caldera incorporada no brilla amb una varietat de models. Tot i així, el nínxol és bastant específic. Tot i això, fins i tot aquí hi ha una opció. Entre els fabricants, s’ofereixen models similars als seus usuaris: Viessmann, BAXI, Vaillant, ACV. L’elecció és força decent.

I us recordem que podeu obtenir consells sobre l’elecció de l’equip i fer preguntes que us interessin sobre el tema de l’article i no només al departament d’atenció al client de l’empresa HOGART.

Criteris d'elecció

La caldera de gas de condensació, a causa del seu elevat cost, s’ha d’escollir amb més cura segons els criteris següents:

• es recomana adquirir equips certificats de marques conegudes que puguin garantir el compliment total de les característiques declarades, així com proporcionar una garantia i un servei;
• la potència de calefacció hauria de ser suficient per escalfar una determinada zona de l’habitació, tenint en compte la diferència de temperatura dins i fora dels edificis, així com la durada de les comunicacions amb el refrigerant;
• mètode d'instal·lació, en funció de la quantitat d'espai i de les condicions tècniques per al funcionament de la caldera;
• un conjunt complet, que pot no incloure accessoris o components cars, sense els quals és impossible connectar i accionar la caldera;
• funcionalitat, mètodes i facilitat de gestió;
• la possibilitat de connectar un circuit de calefacció addicional;
• el nivell de consum d’aigua i gas.

Àrees d’ús

Les zones d’aplicació de les calderes de condensació són les següents:

• per escalfar apartaments i cases particulars;
• per a usos industrials: calefacció de tallers o subministrament d’aigua calenta;
• calefacció de locals d'oficines, llocs públics.

La caldera de condensació s’utilitza sovint per escalfar apartaments i cases particulars.

Àrees d’ús

Les zones d’ús de les calderes de condensació són:

• per escalfar apartaments i cases privatitzades;
• per a usos industrials: subministrament de calor de tallers o subministrament d’aigua calenta;
• calefacció locals d'oficines, llocs públics.

Caldera

el tipus de condensació s'utilitza sovint per escalfar apartaments i cases privatitzades

Normes d'instal·lació de la caldera de condensació i errors d'instal·lació habituals

La instal·lació de la caldera de condensació s’ha de dur a terme tenint en compte les següents normes i requisits:

• es recomana triar una sala ben ventilada per instal·lar la caldera que compleixi tots els requisits de seguretat contra incendis: alçada del sostre no inferior a 2,2 m, volum de l'habitació - des de 7,5 m3, zona de la finestra de ventilació 0,025 m2;
• la ubicació de la caldera ha de ser estrictament vertical;
• abans del muntatge, és important marcar el lloc d’instal·lació per tal d’avançar les comunicacions necessàries i pensar els passos d’instal·lació;
• cal muntar la caldera en un marc especial que s’inclou al conjunt de lliurament (només per a la classe d’equips més alta) o en una placa de muntatge;
• la xemeneia ha de ser de plàstic resistent a la calor o d’acer resistent a la corrosió;
• la part horitzontal de la xemeneia de la caldera hauria d’anar amb un lleuger pendent cap a la sala;
• El drenatge del condensat es pot organitzar de les maneres següents: a un sistema de clavegueram centralitzat o a un contenidor independent amb posterior eliminació.

Connectar una caldera de condensació sense experiència en realitzar aquests treballs pot provocar els següents errors:

1. El drenatge del condensat es realitza fora de l’espai climatitzat. En el període fred de l'any, això pot estar ple de la formació d'un tap de gel al tub, com a conseqüència del qual augmentarà la probabilitat de fallada de la caldera.
2. El drenatge del condensat es porta a terme en un contenidor no destinat a aquests propòsits o no està organitzat en absolut. Es tracta d’un gran error, ja que el condensat pot contenir substàncies tòxiques o corrosives que requereixen una eliminació especial.
3. L’estructura toca la part escalfada de substàncies fàcilment inflamables o combustibles, cosa que comporta una violació de les normes de seguretat contra incendis.
4. La connexió de gas es realitza sense l'ús de juntes de segellat especials, no s'instal·len filtres de gas. Les conseqüències poden ser les següents: fuites de gas o obstrucció del cremador a l'interior de la cambra de combustió, respectivament. Es prohibeix l'operació amb aquests errors, ja que augmenta el nivell d'explosió a l'habitació.
5. No s'ha observat l'angle d'inclinació de la caldera, especificat en els requisits d'instal·lació pel fabricant. Això comportarà una violació dels modes de condensació i circulació, pot causar un augment del consum de gas o una disminució de la potència de calefacció.
6. Instal·lació d’un comptador de gas que no es correspon amb les característiques de potència de la caldera. En aquests casos, el flux de gas serà insuficient o el propi comptador fallarà amb la probabilitat de filtracions.

Organització d’una xemeneia per a una caldera de gas de condensació monocircuit de peu

Abans de comprar una caldera monocircuit de condensació per a una casa privada, primer hauríeu de pensar com s’organitzarà l’eliminació dels gasos de combustió. Tenint en compte les peculiaritats del funcionament del tipus de calderes considerades, per al seu funcionament màxim i eficient, només s’han d’utilitzar canonades coaxials de polímer. L’ús d’alumini clàssic o acer inoxidable pot afectar negativament el rendiment i provocar una avaria ràpida a causa de l’acidesa del condensat format.

La instal·lació de xemeneies coaxials s’ha de realitzar en funció dels requisits següents:

• si la capacitat de la caldera de circuit únic de condensació no supera els 40 kW, es permet instal·lar una canonada coaxial amb un diàmetre de 100/60 mm;
• el pendent cap a la caldera ha de ser com a mínim de 50 mm per metre de la longitud de la canonada;
• la longitud de la distància entre el sostre de la sala on s’instal·la la caldera i el primer revolt de sortida de la xemeneia ha de ser com a mínim de 20 cm;
• des del carrer, la sortida de la canonada s’ha de situar a una alçada de 2-2,5 m del terra;
• la xemeneia s’ha de col·locar de manera que la distància entre el seu extrem i la paret de la casa sigui com a mínim de 30 cm.

Característiques del funcionament

Alguns matisos bàsics del funcionament de les calderes de condensació:

• està prohibit reduir la potència del cremador per sota del 10% de la potència total, ja que a causa de l’encesa i apagada constants, fallarà molt abans del període calculat;
• no es recomana augmentar la temperatura de calefacció a la sortida de la caldera per sobre de + 500С, ja que el consum de gas augmentarà significativament;
• el condensat es pot abocar al clavegueram, sotmès a dilució en una proporció de 10: 1, i també a una fossa sèptica, si es neutralitza.