Fornecendo aquecimento constante para sua casa: uma visão geral de todos os tipos de caldeiras elétricas, seu design e princípio de operação
Aquecer uma casa de campo com uma caldeira de aquecimento elétrica é inferior às caldeiras tradicionais a gás e a combustível sólido em termos de eficiência, mas é uma maneira simples e eficaz de aquecimento.
Caldeira elétrica - um tanque com um elemento de aquecimento dentro, e a circulação do refrigerante através dos tubos é realizada por meio de bomba ou por meio de convecção térmica.
De acordo com seu projeto, podem ser de elemento de aquecimento, eletrodo, indução. Tal caldeira, operando com corrente monofásica ou trifásica, controlado por um controlador especial, que ajuda a manter a temperatura ideal ou ligar o aquecimento por temporizador. Conectar uma caldeira elétrica à rede de aquecimento é fácil e pode ser feito por você mesmo.
Como funcionam as caldeiras elétricas de indução?
O princípio de funcionamento do dispositivo é baseado no fenômeno indução eletromagnética. O campo magnético gerado pela bobina induz uma corrente parasita no núcleo metálico, causando seu aquecimento.
A composição de tal caldeira elétrica inclui:
- bobina;
- trocador de calor ao redor do núcleo;
- tubos de entrada e saída de refrigerante;
- unidade de controle;
- acionadores de tiristores, regulação de potência;
- invólucro protetor com camada isolante de calor.
O refrigerante entra pela válvula na serpentina, localizada próxima ao núcleo, onde o líquido é aquecido. A eficiência atinge 99%, e a potência máxima dos dispositivos individuais excede 50 kW.
Vantagens do aquecimento por indução
- Alta eficiência funciona;
- confiabilidade e durabilidade caldeira de indução;
- pequenas dimensões;
- uso de qualquer líquido como transportador de calor (anticongelante, óleo);
- segurança de uso com manutenção mínima do dispositivo.
Imperfeições
- Preço alto;
- complexidade de conexão de fiação elétrica e tubulação.
Referência! Os fabricantes de caldeiras recomendam o uso de um água desmineralizada ou anticongelante com aditivos que previnem a formação de incrustações.
Dispositivos de elemento de aquecimento
DEZ significa aquecedor elétrico térmico. Qualquer elemento de aquecimento é um tubo em forma letras U Feito de aço inoxidável ou cobre, dentro do qual é colocada uma espiral de nicromo ou tungstênio, e cerâmica ou areia de quartzo serve como isolante térmico. Os elementos de aquecimento de contato único possuem um tubo reto, e a função do segundo contato é desempenhada pelo próprio corpo.
Foto 1. Caldeira de aquecimento elétrico de piso, pintada de azul, feita de aço inoxidável.
Uma corrente elétrica que passa por um filamento de tungstênio o aquece a uma temperatura muito alta. Esse calor absorve areia de quartzo e o transfere para o líquido de arrefecimento. O princípio de funcionamento é semelhante ao de uma chaleira elétrica.
Importante! A superfície dos elementos de aquecimento aquece a temperaturas muito altas, por isso devem ser cobertos com água para esfriar.
Os elementos de aquecimento são colocados dentro da caldeira com líquido. O número de elementos de aquecimento determina capacidade da caldeira.
O aquecimento da água ocorre de forma intensiva, por isso bombas de circulação são utilizadas em grandes circuitos de aquecimento.
É o suficiente para um sistema compacto troca de calor por convecção.
O termostato, o sensor de temperatura e pressão e a unidade de controle da caldeira elétrica são responsáveis pela regulação da temperatura. O tanque de expansão protege o sistema de aquecimento contra a entrada de ar.
Vantagens
- Muito fácil de conectar e manter;
- baixo custo de caldeiras elétricas e elementos de aquecimento (a partir de 500 rublos por peça);
- aquecimento rápido do líquido.
Imperfeições
Desvantagens Os elementos de aquecimento de haste têm significativamente mais:
- baixa eficiência devido à forma ineficiente de conversão de energia;
- formação de escamas nos elementos de aquecimento e sua entrada no circuito de aquecimento;
- automação mínima em modelos baratos requer controle manual;
- O filamento de tungstênio queima com o tempo, o que leva à substituição do elemento de aquecimento;
- existe a possibilidade de danos na carcaça do elemento de aquecimento e choque elétrico;
- altas correntes de partida e carga nas redes elétricas durante a operação;
- grandes dimensões da caldeira elétrica.
Potência dos elementos de aquecimento individuais não excede 5–6 kW. Isso é suficiente para aquecer uma casa de campo ou para usar como sistema de aquecimento de emergência.
A incrustação reduz significativamente a eficiência do aquecimento, por isso é necessário prestar muita atenção ao seu controle e ao amaciamento da água.
Métodos para reduzir a dureza da água para uso em sistemas de aquecimento:
- Método químico com adição de sulfato de sódio ou carbonato de sódio. A solução é deixada em repouso e a água limpa é drenada do sedimento. Após filtrar e ferver, o líquido está pronto para uso.
- Coleta de água da chuva com posterior filtragem.
- Usando líquido derretido.
- Compre água destilada na loja.
Caldeiras elétricas de eletrodo
O princípio de funcionamento é baseado no efeito condutividade da água devido aos sais metálicos dissolvidos nele. A caldeira mais simples, com duas pás e todos os dispositivos de aquecimento por eletrodos, funciona segundo este princípio.
Atenção! Você só pode enchê-lo com água normal água da torneira, destilado ou líquido dessalinizado não esquentará.
O dispositivo da caldeira a eletrodo consiste em um corpo metálico revestido com uma camada protetora, um eletrodo e tubos de saída e entrada. O fio de fase é conectado ao eletrodo e o fio neutro ao corpo. É possível o contato entre o cátodo e o ânodo. somente através do líquido de arrefecimento.
Foto 2. Caldeira elétrica de eletrodo com corpo metálico e camada protetora, tubos de saída e entrada.
A corrente elétrica põe em movimento os íons contidos no líquido. Esse movimento caótico aquece a água. Alta intensidade de aquecimento permite o uso de dispositivos compactos com um tanque pequeno.
Se a caldeira de eletrodo não desenvolver a potência necessária, a razão reside em água de baixa salinidade. Você pode corrigir o líquido adicionando sal de cozinha.
Prós
- Alto rendimento térmico;
- o mais compacto entre outros tipos de caldeiras elétricas;
- design simples e confiável;
- baixo consumo de energia.
Características negativas
- Sempre opera na potência máxima, exigirá o uso de um sistema automático liga-desliga;
- dependência da composição química da água;
- formação severa de incrustações e precipitação de sal;
- esquema complexo de instalação e conexão.
Características das caldeiras elétricas
A escolha de dispositivos elétricos de aquecimento de água é enorme entre marcas importadas e russas. Razões para popularidade caldeiras elétricas:
- fácil de instalar e controle de temperatura;
- baixo custo em comparação com outros tipos de caldeiras;
- nenhuma dependência de gás e combustível sólido;
- compacidade e a possibilidade de montagem na parede;
- não é necessário exaustor no ambiente onde se encontra a caldeira;
- sem chama aberta;
- operação silenciosa;
- pode ser integrado ao sistema de aquecimento com a caldeira principal a gás como reserva;
- não é necessário armazenamento de combustível, não há fuligem, cinzas ou outros produtos de combustão;
- a ativação é programada à noite ou em horários preferenciais;
- nenhuma emissão na atmosfera Permite o uso em áreas de conservação da natureza.
Foto 3. Caldeira elétrica de parede, funciona silenciosamente, adequada para pequenos espaços.
As desvantagens dos dispositivos de aquecimento elétrico vêm de devido ao alto custo da eletricidade e baixa eficiência em alta potência. Portanto, aquecer uma casa com uma área a partir de 100 m2. economicamente inviável. As caldeiras elétricas se destacam nas regiões do sul do país, com uma combinação competente de propriedades de economia de energia doméstica e o uso de fontes alternativas de energia.
Importante! Cortes de energia frequentes e prolongados podem se tornar causa do degelo todo o sistema de aquecimento no inverno, a menos que haja uma fonte de energia de reserva.
Vale a pena instalar?
Antes de instalar uma caldeira elétrica, você precisa calcular a perda de calor de uma casa na diferença máxima de temperatura.
Se a instalação de uma caldeira elétrica for impraticável, ela será usada como um dispositivo de aquecimento auxiliar.
A instalação ajuda a otimizar o trabalho:
- sensor de temperatura, protegendo o sistema contra superaquecimento;
- relé de carga, o que impede que a caldeira opere sob carga pesada na rede elétrica;
- relé de tempo (liga o aparelho nos horários mais favoráveis, por exemplo, à noite).
Vídeo útil
No vídeo você pode aprender como conectar corretamente uma caldeira elétrica e não errar nas fases.
Conclusão
Para qualquer caldeira elétrica, o aterramento é realizado e a fiação é usada de acordo com os requisitos GOST Para dispositivos de aquecimento potentes. Instalação e conexão corretas são a chave para uma operação segura e bem-sucedida.
