Com és una caldera que serveix dos circuits alhora
La principal diferència entre una caldera de doble circuit i una de similar amb un circuit és la possibilitat de proporcionar simultàniament a la sala calefacció i aigua calenta. L'intercanviador de calor primari, per la seva ubicació, escalfa el refrigerant de manera que el sistema de calefacció de tota l'habitació pugui funcionar completament. El secundari s’encarrega de subministrar a les instal·lacions aigua calenta al volum requerit.
L'estabilitat del funcionament del principi de funcionament d'una caldera de doble circuit només es pot assegurar mitjançant una completa funcionalitat i coherència de funcionament de cada component.
Estructuralment, qualsevol caldera de doble circuit inclou elements com:
- bescanviadors de calor per un import de dos;
- cambra de combustió, a la qual és obligatori el bloc de cremadors;
- equips de protecció;
- sistema de control.
Per entendre exactament com es disposa una caldera de gas de tipus doble circuit i el seu principi de funcionament, cada component significatiu d’aquest disseny s’ha de considerar amb més detall per separat.
Esquema típic d’una caldera de calefacció de gas de doble circuit
Penseu en un diagrama típic de caldera utilitzant l'exemple d'una caldera de gas de doble circuit Saunier Duval Themaclassic F 30:
Caldera Saunier Duval Themaclassic F 30 (diagrama)
1. Ventilador. 2. Sensor de tracció - manòstat. 3. Intercanviador de calor primari. 4. Sensor de temperatura (emergència). 5. Cambra de combustió de gas. 6. Tanc d’expansió. 7. Elèctrode per al control de presència de flama. 8. Cremador. 9. Elèctrode d’encesa. 10. Bomba de circulació. 11. Sensor de temperatura del refrigerant. 12. Unitat d’encesa. 13. Bypass. 14. Unitat de gas. 15. Sensor de pressió d’aigua al sistema de calefacció. 16. Intercanviador de calor ACS. 17. Vàlvula de tres vies. 18. Sensor de cabal d’ACS. 19. Filtre ACS. 20. Dispositiu per constituir aigua per al sistema de calefacció. 21. Vàlvula de seguretat del sistema de calefacció. 22. Gall de drenatge d’aigua. 23. Filtre de calefacció.
A - Entrada d’aigua del sistema de calefacció. B - Aigua freda. C - Sortida d’aigua cap al sistema de calefacció. D - Sortida ACS. E- Gas.
Principi de funcionament d’una caldera de calefacció de doble circuit amb dos bescanviadors de calor
Quan una caldera de calefacció de gas de doble circuit funciona en mode "calefacció", es produeixen aquests processos.
- El cremador de gas escalfa l'intercanviador de calor principal,
- L’intercanviador de calor transfereix energia calorífica al refrigerant que hi circula (a causa de la bomba)
- La vàlvula de tres vies es troba en una posició que impedeix l’entrada del medi escalfador a l’intercanviador de calor secundari.
- Tot el refrigerant "entra" al sistema de calefacció, dóna energia als radiadors que hi ha i torna a la caldera a través de la línia de retorn.
Esquemes de funcionament de la caldera en mode calefacció i aigua calenta
Funcionament d'una caldera de gas de doble circuit al sistema ACS (subministrament d'aigua calenta)
- Cremador de gas, escalfa l'intercanviador de calor primari,
- L’intercanviador de calor transfereix energia calorífica al refrigerant que hi circula (a causa de la bomba)
- La vàlvula de tres vies està en una posició que impedeix que el portador de calor entri al circuit extern del sistema de calefacció.
- El refrigerant circula per l'intercanviador de calor secundari, escalfant-lo.
- L’aigua freda de l’aixeta, que passa a través de l’intercanviador de calor secundari, s’escalfa i “entra” a la línia de subministrament d’aigua calenta.
Avantatges de les calderes de calefacció amb intercanviadors de calor separats:
- L’intercanviador de calor primari és menys susceptible a la corrosió i a la formació de dipòsits (escates), ja que el refrigerant circula en bucle tancat i no canvia de manera constant i significativa la seva composició química.
- L'intercanviador de calor secundari és més susceptible a l'atac amb aigua de l'aixeta agressiva. Les sals de la seva composició l’obstrueixen amb el pas del temps i l’intercanviador de calor falla.
És important! Si l’intercanviador de calor secundari falla, és possible fer funcionar la caldera en mode calefacció. Per tant, sense aigua calenta, però calenta.
- L’intercanviador de calor secundari és més barat de substituir que el bitèrmic.
Inconvenients de les calderes de calefacció amb diferents intercanviadors de calor: major cost en comparació amb les bitèrmiques.
Principi de funcionament d’una caldera de calefacció de gas de doble circuit amb un intercanviador de calor bitèrmic
Esquema d’una caldera de doble circuit amb un intercanviador de calor bitèrmic
Quan la caldera funciona en mode de subministrament d’aigua calenta, el cremador de gas escalfa el refrigerant del circuit extern. I ja s’escalfa l’aigua corrent de l’aixeta, que es troba a la canonada interior de l’intercanviador de calor.
Nota! Quan la caldera subministra aigua sanitària calenta, el mitjà de calefacció no circula al sistema de calefacció. El mitjà de calefacció està tancat al circuit de la caldera. No s’ha de produir circulació simultània de fluid als dos circuits.
Avantatges de les calderes amb intercanviadors de calor bitèrmics: menor cost que les calderes amb intercanviadors de calor separats.
Inconvenients: augment de la "càrrega" tèrmica a l'intercanviador de calor (escalfament del suport de calor i aigua calenta).
Cremadors de gas com a part d’una caldera de doble circuit
El cremador d’una caldera de gas s’encarrega d’obtenir la quantitat de calor necessària, que pot garantir el correcte funcionament del sistema de calefacció a cada habitació de l’objecte escalfat. A més, l’aigua s’escalfa a la temperatura requerida i es subministra calenta al volum adequat. L’energia tèrmica es pot obtenir cremant volums adequats de combustible. Per a això, el cremador es col·loca a la cambra de combustió, on, a més de gas, també s’injecta aire, cosa que contribueix a mantenir la flama.
Depenent del mode seleccionat, els cremadors es poden dividir condicionalment en un sol nivell, multi-nivell i simulats. A la primera versió, l'equip només funciona en dos modes: "arrencar" i "aturar", és altament eficient, econòmic i té un disseny senzill. Els cremadors de dos pisos poden funcionar a potència total o parcial. Els seus avantatges es poden apreciar plenament, a partir de la primavera, quan no cal escalfar i, per tant, no té sentit fer funcionar el dispositiu a tota força. Un cremador modulador es considera el més car, amb la seva ajuda podeu ajustar i regular la potència de la caldera. Aquest últim és econòmic i dura bastant.
Estructuralment, els cremadors estan oberts i tancats. En el primer cas, l’aire, sense el qual és impossible una combustió total del combustible, s’abasteix des de la sala on es troba la caldera. Aquest sistema està equipat amb una xemeneia, amb la seva ajuda es proporciona corrent natural.
Les calderes de calefacció atmosfèrica estan equipades amb una canonada metàl·lica convencional, mentre que els models turboalimentats estan equipats amb una xemeneia coaxial. Es poden instal·lar verticalment, però sovint es troben en un angle: aquesta opció està connectada a un eix comú, a través del qual s’elimina completament el fum i els productes de combustió.
S'ha de prestar especial atenció als models de calderes de gas turboalimentats, en els quals s'instal·len càmeres de combustió tancades. L’oxigen hi entra de manera forçada i, per tant, es considera més fiable i no suposa cap perill en el procés de treball, cosa que fa que siguin demandats en locals residencials. A més de la xemeneia, necessiten un canal especial: a través d’ella es subministrarà oxigen a la cambra.
Per a les calderes turbo, calen canonades coaxials per eliminar el fum i aspirar l’aire fresc del carrer. En alguns models, hi ha dos elements d’aquest tipus, a més estan equipats amb una canonada per al subministrament d’aire.
Tots aquests models estan necessàriament equipats amb ventiladors que promouen el fum, així com automatització i un sistema de protecció de diversos nivells.
Connexió d’una caldera de doble circuit
La caldera de doble circuit es pot fabricar en una versió de terra o de paret. La instal·lació d’una unitat muntada a la paret és una mica més senzilla: no cal equipar-hi un lloc especialment, i totes les connexions es fan de la mateixa manera.
Abans d’instal·lar una caldera de gas de doble circuit, cal ordenar el desenvolupament del projecte i coordinar-lo amb representants dels serveis de supervisió. Després de l’aprovació del projecte, el treball es realitza en la següent seqüència:
- Col·locació de la caldera... La instal·lació d’un dispositiu de doble circuit muntat a la paret s’ha de fer mitjançant fixacions especials, tenint en compte el pes de la unitat i el material de la paret. Per evitar accidents, cal assegurar la fixació més fiable a la paret. La instal·lació d’una caldera de peu es realitza sobre una base prèviament preparada i reforçada;
- Instal·lació de circuits de calefacció... Per connectar la xarxa de calefacció, cal utilitzar les entrades i sortides corresponents de la caldera.
Es recomana instal·lar un filtre a l’entrada de la caldera (retorn) per evitar l’entrada de brutícia.
- Connexió de gas... La connexió d’una caldera de gas de doble circuit a la xarxa l’ha de fer un especialista amb les homologacions necessàries. El diagrama de connexió inclou una vàlvula de gas, un comptador i una vàlvula d’aturada tèrmica.
- Instal·lació del sistema d’escapament... Una caldera de doble circuit sol tenir una cambra de combustió tancada, de manera que els gasos s’eliminen a través d’un tub coaxial. Es posa a la presa de corrent i es treu al carrer per un forat de la paret més propera. El diagrama d’instal·lació d’aquesta xemeneia i els requisits bàsics per al seu manteniment es donen a les instruccions de la caldera;
- Cablejat elèctric... És molt aconsellable connectar la part elèctrica a la presa mitjançant un estabilitzador de tensió;
- Omplint amb aigua. S'aboca aigua o un refrigerant especial a la línia de calefacció d'una caldera de doble circuit. Si s’utilitza aigua, s’ha de netejar a fons. L'ús d'aigua excessivament dura pot provocar un fracàs prematur del grup hidràulic. Cal connectar aigua sanitària al circuit d’ACS a pressió creada per equips adequats, per exemple, un acumulador hidràulic;
- Primer inici... Una unitat de gas de doble circuit és un dispositiu tècnicament complex, de manera que només un enginyer especialitzat en formació el pot configurar correctament. Molts fabricants només ofereixen garanties per als seus productes si la instal·lació i la posada en marxa han estat realitzades per instal·ladors autoritzats.
La caldera és la part més important d’un sistema de calefacció autònom. Per tant, s’ha de prestar especial atenció a la seva instal·lació. La connexió correcta d’una caldera de gas de doble circuit és la clau del seu funcionament fiable i sense problemes durant tota la seva vida útil.
Quins són els intercanviadors de calor de les calderes de gas
Un intercanviador de calor en una caldera de gas és l’encarregat de rebre calor per tal de transferir-lo a l’aigua més tard. Si parlem d’una caldera de doble circuit i del seu principi de funcionament, hi ha un intercanviador de calor primari i secundari. El primer es troba a sobre del cremador i està representat per un tub amb costelles, una serp corbada. L’aigua escalfada a la temperatura requerida a l’intercanviador de calor passa a la vàlvula de tres vies, després de la qual cosa entra al sistema de calefacció. L’intercanviador de calor secundari està representat per tot un sistema de plaques corbades per ones, totes elles combinades en un sol bloc, sobre el qual també es troben 4 forats.Mitjançant 2 d'ells, es realitza el flux d'aigua, 2 més són responsables del moviment del refrigerant, que es subministra al circuit de calefacció.
El sistema de dos bescanviadors de calor s’anomena doble. Al mercat hi ha dispositius de calefacció que fan servir un intercanviador de calor bitèrmic. Es caracteritza per una configuració complicada. Per a la seva fabricació s’utilitza coure, l’element en si es representa mitjançant tubs situats entre si: el portador de calor es mou al llarg de l’exterior, l’interior serveix per al moviment de l’aigua, amb l’ajut del qual es subministra aigua calenta. assegurat.
Les calderes de gas equipades amb aquests intercanviadors de calor són difícils de funcionar, sent difícils de descalcificar aquests darrers. No obstant això, aquests dispositius de calefacció són molt demandats, ja que són de mida petita i escalfen l'aigua molt ràpidament.
Com funciona la caldera en diferents modes
El dispositiu té funcions importants. Per entendre-les, el principi de funcionament d’una caldera de calefacció de gas de doble circuit s’ha de considerar per separat en diferents modes.
Per a calefacció
La vàlvula de tres vies es posa en una posició especial. Això significa que el medi de treball de l'intercanviador de calor primari entra al circuit de calefacció.
El mode és el següent:
- La temperatura del refrigerant es controla mitjançant un sensor. Quan es refreda 1 °, el sensor envia un senyal al controlador: s’obre el subministrament de gas i s’encén una flama al cremador principal.
- Després d'escalfar el refrigerant a una temperatura 5 ° C superior al valor establert per l'usuari, la caldera s'apaga.
- Després de refredar-se, es repeteixen els passos 1 i 2.
Si hi ha un termòstat remot, la caldera també té en compte la temperatura de l’aire a la casa. Els models més avançats estan equipats amb sensors dependents del clima que determinen la temperatura exterior. Quan es canvia, l'escalfador té temps per corregir la producció de calor de manera oportuna.
En escalfar aigua
Quan l’usuari obre l’aixeta, el líquid de la línia d’ACS comença a moure’s i el sensor de cabal envia un senyal al controlador. Això canvia la vàlvula de tres vies i la substància que circula al circuit de calefacció s’envia des de l’intercanviador de calor primari al secundari. Aquest procés es mostra al vídeo.
Una caldera que funciona en aquest mode ignora el sistema de calefacció. Per tant, amb un gran flux d’aigua calenta, farà fred a l’habitació. En aquest cas, és millor comprar una caldera independent d’un sol circuit i un escalfador d’aigua de gas.
La quantitat d'aigua calenta preparada per unitat de temps depèn de la potència de l'escalfador. Aquest paràmetre s’indica a les especificacions tècniques (per exemple, 11 l / min). Cal aclarir quina diferència de temperatura entre l’entrada i la sortida està implícita (dt). Per a alguns fabricants és de 35 ° C, per a altres només de 25 ° C.
Amb una potència de la caldera inferior a 20 kW, el rendiment de l’aigua calenta és baix. En aquestes condicions, és més convenient un model amb caldera incorporada.
Els seus avantatges:
- L'escalfament del líquid es realitza durant els períodes en què el sistema de calefacció no requereix calor.
- Fins i tot amb la menor potència, el rendiment és suficient per a diversos punts d’anàlisi.
- L’aigua calenta de seguida surt de l’aixeta.
També hi ha desavantatges:
- grans dimensions;
- rendiment d’aigua calenta limitat en el temps (depèn del volum de la caldera).
També cal tenir en compte l’augment del consum de gas, que es deu a la pèrdua de calor al dipòsit d’emmagatzematge.
Temps d’estiu
En canviar a aquest mode, la caldera realitza les accions següents:
- La vàlvula de tres vies es mou a la posició "Cap a l'intercanviador de calor secundari".
- El cremador principal s’encén al comandament del sensor de cabal.
- Després d’escalfar el refrigerant a la temperatura establerta, la caldera s’apaga i, quan la substància es refreda, s’encén de nou.
Així, en mode estiu, el dispositiu només funciona com un escalfador d’aigua.
Com es controla la caldera
Per garantir el funcionament estable i segur d’aquests equips de calefacció, és millor triar l’automatització. Controla la temperatura de l'aigua en components individuals, manté la temperatura del refrigerant al nivell adequat i és responsable del principi competent de funcionament de la caldera de doble circuit. En cas de situacions potencialment perilloses, la caldera s'apaga automàticament; es mostra una manifestació similar si:
- disminució de la pressió al sistema de gas;
- escalfament màxim del refrigerant;
- manca de tracció.
En les calderes de gas que hi ha al mercat actualment, s’utilitza un control predominantment “intel·ligent”, el programari del qual us permet seleccionar un dels modes de funcionament disponibles.
Les particularitats del funcionament de les calderes amb dos circuits
Aquells que pensen que tots dos circuits d’un sistema d’aquest tipus s’escalfen immediatament al mateix temps s’equivoquen, de fet, tot funciona completament diferent. En funcionament normal, aquests equips funcionen de forma continuada només per escalfar el refrigerant que circula al sistema. La freqüència amb què s’encén i la intensitat de la flama durant l’operació depèn del sensor de temperatura que supervisi aquests processos. Juntament amb el cremador, la bomba s'inicia, però només si la circulació del refrigerant naturalment no té cap efecte en el funcionament del sistema de calefacció. Després que la temperatura d’aquest últim assoleixi el nivell desitjat, des del sensor s’envia un senyal que s’ha de reduir l’activitat del cremador. Després d'això, la caldera només funciona en mode passiu fins que l'indicador de temperatura arriba al nivell programat. A continuació, el sensor envia un senyal a l'automatització, que, al seu torn, arrenca la vàlvula, que s'encarrega de subministrar combustible.
N’hi ha prou amb familiaritzar-se amb algunes subtileses del funcionament de les calderes de gas equipades amb dos circuits per entendre quins avantatges es poden obtenir del seu funcionament. A més, la compra d’aquests sistemes de calefacció permet no adquirir equipament addicional, que pot ser necessari en qualsevol altre cas per subministrar a la casa aigua calenta. Fins i tot si falla un circuit, el segon es pot operar més, substituir un circuit encara serà molt més barat que reparar tota una instal·lació de calefacció.
Una caldera de doble circuit pot funcionar bé a l’estiu, quan no hi ha necessitat de calefacció i només s’ha de subministrar aigua calenta per a necessitats domèstiques. D’aquesta manera, podeu estalviar diners, ja que comprar dues unitats alhora, cadascuna de les quals funciona de manera autònoma, costarà molt més.
Una mica més sobre les característiques del treball
S'utilitza una vàlvula de tres vies per evitar que els mitjans entrin al segon circuit. Així, era possible aconseguir el subministrament d’aigua escalfada de la caldera al sistema a través d’una línia (subministrament) i retornar per una altra (retorn). Val la pena prestar atenció al fet que la caldera de gas de doble circuit muntada a la paret està dissenyada de manera que el portador es mogui en cercle sense formar una incursió. Però això s'aplica al primer intercanviador de calor. En el segon, s’agafa aigua de la canonada. Com mostra la pràctica, la qualitat del mitjà sovint deixa molt a desitjar. Per aquesta senzilla raó, té sentit col·locar filtres davant dels suports per eliminar compostos insolubles. Si el circuit de subministrament d’aigua calenta es descompon, la caldera pot funcionar en mode calefacció. Per tant, no us asseureu a un apartament o a una casa freda a l’hivern.
