Como selecionar e ligar a caldeira de acumulação de aquecimento indireto

Uma escolha inteligente para garantir um fornecimento consistente de água quente em sua casa é a instalação e seleção de uma caldeira de acumulação de aquecimento indireto. A eficiência e a compatibilidade deste tipo de sistema com o seu sistema de aquecimento atual são bem conhecidas. Para obter melhores resultados e poupanças de energia, é importante saber como selecionar e ligar este tipo de caldeira, quer esteja a construir uma casa nova ou a substituir o seu antigo sistema de água quente.

É crucial compreender o que é uma caldeira de acumulação de aquecimento indireto e como funciona antes de fazer uma compra. Os sistemas indirectos utilizam o sistema de aquecimento primário da sua casa para aquecer a água, que é depois armazenada num depósito. Isto contrasta com as caldeiras de aquecimento direto, que produzem calor diretamente na água. Como utiliza frequentemente o excesso de calor de uma caldeira ou forno que, de outra forma, seria desperdiçado, esta técnica tem potencial para ser mais eficiente em termos energéticos.

É necessário fazer uma série de considerações ao selecionar uma caldeira, como tamanho, compatibilidade com seu sistema de aquecimento atual e qualidades de isolamento. As necessidades de água do seu agregado familiar devem determinar o tamanho da caldeira. Uma caldeira demasiado grande pode resultar em desperdício de energia, enquanto uma caldeira demasiado pequena não conseguirá satisfazer as suas necessidades diárias. Para obter os melhores resultados, a caldeira e o seu sistema de aquecimento atual devem ser compatíveis. Isto leva-nos a outro ponto importante.

Após a seleção, vem a instalação, que normalmente requer a assistência de um perito, devido à forma como deve ser integrada no sistema de aquecimento central. Além de garantir uma operação eficaz, a instalação adequada aumenta a vida útil da caldeira. É fundamental colaborar com um especialista treinado que possa fazer as modificações necessárias no seu sistema de aquecimento central e garantir que tudo está ligado de forma segura e correcta.

Em suma, uma caldeira de acumulação de aquecimento indireto pode fornecer água quente fiável e eficaz, o que a torna uma mais-valia maravilhosa para a sua casa. Com uma seleção e instalação cuidadosa do modelo, pode ter água quente sempre que precisar, para seu conforto e comodidade, sem ter de pagar muito dinheiro pela energia.

2 tipos de aquecedores de tanque para AQS

Uma caldeira de aquecimento indireto doméstico é um depósito metálico de 50-300 litros que prepara a água quente utilizando uma fonte de calor externa, como uma caldeira, um forno com circuito de água, um coletor solar ou, menos frequentemente, uma instalação geotérmica (bomba de calor). Os aparelhos de aquecimento de água são classificados em dois tipos, consoante o aparelho e o seu princípio de funcionamento:

1. A variante mais comum – com um permutador de calor sob a forma de uma bobina feita de cobre ou aço inoxidável.
2. Tanque no tanque" design, em que o elemento de aquecimento é um tanque interno de aço inoxidável.

O depósito de acumulação tem a forma de um cilindro ou de outra forma, mas tem sempre extremidades arredondadas. Um reservatório retangular soldado (do inglês tank) não dura muito tempo porque a pressão da água atinge frequentemente 6-8 bar; as paredes planas dobram-se e o reservatório rebenta nas costuras.

Referência: Como se pode ver na imagem abaixo, alguns modelos de caldeiras a gás de dois circuitos têm reservatórios de aquecimento indireto alojados no interior do gerador de calor. Os depósitos de armazenamento integrados têm uma capacidade máxima de 80 litros.

Vamos fornecer uma explicação detalhada de cada tipo de caldeira indireta para o ajudar a tomar uma decisão informada e a compreender a situação.

Aparelhos com permutador de calor em espiral

Os componentes deste tipo de caldeira de tanque são os seguintes

• o reservatório de aquecimento indireto é feito de aço inoxidável ou de metal preto revestido de esmalte resistente ao calor;
• o reservatório metálico está equipado com torneiras para a ligação à rede de abastecimento de água e mangas de imersão para a instalação de termóstatos ou sensores de temperatura;
• no interior do tanque está instalado um elemento de aquecimento – bobina em espiral, ligado ao sistema de aquecimento de uma casa privada;
• Para proteger o recipiente de aço dos efeitos da corrosão eletroquímica é utilizado um ânodo de magnésio ou titânio, que se deteriora gradualmente durante o funcionamento;
• o exterior do tanque é isolado com espuma de poliuretano de 30-50 mm de espessura, o revestimento frontal é uma folha fina de metal pintado ou um invólucro de polipropileno;
• a parte frontal da unidade está equipada com uma escala de um termómetro de seta.

Nota: Ocasionalmente, os fabricantes incluem nos seus produtos uma torneira com purga de ar automatizada, torneira de drenagem e outras características práticas.

A caldeira funciona segundo um princípio muito básico: o líquido de refrigeração aquecido a uma temperatura entre 70 e 90 graus Celsius é introduzido na serpentina através do tubo superior, aquecendo rapidamente todo o volume de água no depósito. Através do tubo inferior, o líquido de refrigeração arrefecido é redireccionado para a caldeira.

A parte superior do depósito é utilizada para extrair água quente, enquanto a parte inferior é utilizada para a reabastecer. O termóstato e a válvula de três vias, que fazem parte do esquema de tubagem da caldeira que examinaremos mais tarde, regulam a carga (aquecimento) até à temperatura desejada.

Detalhes para contrastar. Quando aquecido a 45 graus, o permutador de calor da água (indireto) pode produzir uma potência que varia entre 12 kW (80 litros no depósito) e 25 kW (200 litros). A temperatura da água da caldeira varia entre 80 e 90 °C. Os elementos de aquecimento de um kW são utilizados em caldeiras eléctricas. 2.5 kW em 5. De acordo com as informações do fabricante francês Atlantic, os tempos de aquecimento mínimo e máximo para 100 litros de água são de 25 e 150 minutos, respetivamente.

Analisámos um modelo de esquentador de circuito simples a um preço razoável. Que outros tipos de dispositivos estão disponíveis no mercado??

• caldeira eléctrica com dois permutadores de calor para ligar uma fonte de calor adicional;
• Depósito combinado com um elemento de aquecimento para aquecimento direto da água, esquematizado no desenho;
• modelos verticais nas versões de chão e de parede;
• caldeiras murais de várias formas – redondas horizontais, estreitas e alongadas (Slim), caldeiras planas de câmara dupla;
• depósitos universais fixados à parede em qualquer posição – horizontal ou vertical.

Ponto importante. As caldeiras de parede têm ligações na parte inferior e um tubo para a entrada de água quente das camadas superiores está localizado no interior do depósito. Nos modelos de chão, o tubo da ligação de abastecimento de água fria é baixado até ao fundo do tanque, e a parte lateral ou superior do aparelho tem as roscas de ligação. Veja o vídeo para saber como funciona o aquecedor de água.

Construção tanque-em-tanque

O exterior da caldeira é idêntico ao da sua "congénere" com um corpo cilíndrico isolado, torneiras para ligação de água sanitária e de transporte de calor, e uma escala termométrica. O esquentador tem uma disposição interna distinta:

1. O depósito exterior, feito de aço-carbono comum, serve de camisa de água para o depósito interior. O líquido de arrefecimento aquecido a 80-90 °C circula entre as paredes dos dois recipientes.
2. O depósito cilíndrico interior é soldado em aço inoxidável.
3. No interior do reservatório aquecido existe uma manga de sensor de temperatura e um tubo de entrada/saída de água (dependendo da orientação do corpo no espaço). Sem ânodo de magnésio.
4. A capacidade útil do circuito de AQS é de cerca de 70% do volume total da caldeira.
5. A potência térmica do aparelho de 100 litros atinge 18 kW com uma superfície de aquecimento de 1.03 m², tempo de carga total – 10 minutos (dados do fabricante belga ACV).
6. A caldeira aquecida é capaz de funcionar em modo de fluxo – a área de permuta de calor é suficiente para produzir água quente "em funcionamento". Uma condição: o equipamento da caldeira deve assegurar o caudal necessário do líquido de refrigeração. Por exemplo, um modelo de 100 litros (o depósito de AQS é de 70 litros) pode pedir 1.5…2.5 toneladas de fluido de aquecimento por hora.

O reservatório é representado em secção no diagrama abaixo, e é fácil ver como o perfil ondulado das paredes do reservatório foi criado para estes fins:

• a estrutura ondulada das paredes laterais permite que o recipiente se expanda/contraia durante o aquecimento/arrefecimento da água;
• Aumento da área de permuta de calor;
• a mobilidade do perfil ondulado provoca a auto-limpeza das superfícies internas do calcário.

Uma versão combinada de "tanque em tanque" Também estão disponíveis aquecedores de água com elementos de aquecimento direto. Quando o conteúdo da caldeira atinge uma temperatura pré-determinada, o elemento tubular liga-se automaticamente. Funciona também no verão, quando o sistema de aquecimento está desligado. Uma unidade de controlo eletrónico é utilizada pelo utilizador para regular a temperatura.

Para ser claro. O líquido de arrefecimento da caldeira, e não a água sanitária dentro do tanque inoxidável, é aquecido pelo elemento de aquecimento, ao contrário das caldeiras eléctricas.

Os aquecedores de água indirectos com duas paredes são mais robustos e eficientes; os fabricantes garantem uma vida útil de cinco a dez anos. Outra vantagem é a facilidade de manutenção; o utilizador não tem de se preocupar em substituir o ânodo de magnésio de dois em dois anos nem em verificar o seu estado. Agora as desvantagens:

• o revestimento de aquecimento retira 25-30% do volume útil do depósito, a serpentina tradicional – até 10%;
• os modelos equipados com um elemento de aquecimento elétrico não podem ser montados horizontalmente;
• a unidade só pode ser transportada na posição vertical.

Nota: O "frio" o tubo de derivação de uma caldeira destinada à instalação horizontal é fixado à parede com a sua orientação para baixo.

O preço razoável dos esquentadores é uma das suas principais desvantagens. Comparemos duas unidades de qualidade semelhante: o ACV SMART LINE E 300 de 300 litros e o DRAZICE OKC 300 NTRR de 300 litros. O preço de uma caldeira com serpentina, denominada "Dražice" é de 750 u. е., e um ACV belga "tanque dentro de um tanque" o caudal do esquentador é de 1720 u. е. O custo do modelo checo com dois permutadores de calor é o dobro do custo do modelo "belga" de circuito único modelo.

Seleção de uma caldeira indireta

Aprenda os seguintes pormenores para selecionar o depósito de aquecimento indireto ideal para a sua casa ou apartamento:

1. Número de pessoas que vivem permanentemente e modo de consumo de água. O objetivo é calcular o caudal total de água quente sanitária.
2. A capacidade do aquecedor de água é limitada pela capacidade da caldeira e do coletor solar. Se a fonte de calor ainda não tiver sido instalada, seleccione equipamento de aquecimento com uma reserva de capacidade de 50-100% para a carga da caldeira.
3. Atribua espaço para o aparelho e pense no método de instalação – montagem na parede ou no chão.
4. Decidir sobre a funcionalidade do aquecedor – se precisa de um elemento de aquecimento ou de um segundo permutador de calor.

Um pequeno pormenor a ter em conta na colocação do depósito de armazenamento é a existência de um depósito de expansão junto à caldeira, com um volume igual a 10% da capacidade do reservatório principal. Uma sala de caldeiras é o espaço ideal para colocar numa casa de campo.

Sugerimos que se utilizem os indicadores mínimos para determinar a quantidade de água que o sistema de AQS consome. Uma única pessoa necessita de 32 litros de água quente num único dia – 20 litros para tomar banho (duche) e outros 12 litros para as necessidades domésticas. Uma família de duas pessoas, então. Para três pessoas, é necessária uma caldeira com uma capacidade mínima de 100 litros e um volume útil de 50 a 80 litros. Seleccione um depósito com uma capacidade de pelo menos 120 litros se pretender encher a banheira. O quadro seguinte apresenta uma versão resumida do algoritmo de seleção:

A potência do gerador de calor tem um impacto significativo na rapidez com que o depósito aquece. É inútil instalar um depósito de 200 litros se o edifício for aquecido por uma caldeira de 10-15 kW porque a casa terá tempo para arrefecer enquanto a água é aquecida. O importante é lembrar que o aquecimento não é tão importante como o carregamento da caldeira. Simplificando: a rede de radiadores não receberá a quantidade de calor necessária até que o tambor atinja a temperatura necessária.

Esta é uma ilustração de como calcular a capacidade da caldeira:

1. Dados iniciais: o volume da caldeira é de 200 litros, a temperatura no sistema HTW – mais 10 ° C, AQS – 50 graus Celsius.
2. Para aquecer 1 kg de água em 1 grau é necessário 1.16 W de energia térmica. Calcule o consumo de calor durante 1 hora: 1.16 x 200 x (50 – 10) = 9.28 kW.
3. Para quadruplicar o tempo de carga (até 15 minutos), é necessário fornecer 4 vezes mais energia – 9.28 х 4 = 37.12 kW. Resultado: a potência da unidade de aquecimento no modo máximo é de 40 kW, caso contrário a caldeira demorará mais tempo a aquecer.

Sugestões gerais para a escolha de um "esquentador indireto":

• se o orçamento o permitir, é preferível comprar um aquecedor do tipo "tank-in-tank" tipo – o dispositivo é mais eficiente em termos de funcionamento, manutenção – apenas lavagem anual;
• verifique sempre a capacidade útil do depósito – é 10-30% inferior às dimensões declaradas devido ao volume ocupado pelo permutador de calor;
• é preferível utilizar um acumulador de grande capacidade na versão de chão;
• Uma caldeira horizontal suspensa mais perto do teto é adequada para edifícios de apartamentos;
• na ausência de colectores solares, vale a pena prestar atenção aos modelos combinados que asseguram o funcionamento da AQS durante o período quente;
• A espessura mínima da parede do tanque esmaltado deve ser de 2 mm.

Nota: O peso do reservatório de trabalho pode ser utilizado para estimar a espessura das suas paredes metálicas. Caldeira fina de 80 litros, construção metálica de 2 mm "aperta" aproximadamente 25 kg.

Os reservatórios de ferro são muito mais baratos do que os de aço inoxidável, mas são virtualmente tão fiáveis devido ao seu revestimento de esmalte plástico resistente ao calor reforçado com zircónio. As juntas soldadas, que corroem efetivamente no caso de o ânodo de magnésio se esgotar completamente, são o ponto fraco do aço inoxidável. Recomenda-se a escolha de um produto com elétrodo de titânio, que tem uma duração de vida três vezes superior.

Ao escolher e instalar uma caldeira de acumulação de aquecimento indireto, os proprietários devem adequar a capacidade da caldeira às necessidades de água quente da sua casa e certificar-se de que funciona com o seu sistema de aquecimento atual. A seleção de uma caldeira capaz de satisfazer as necessidades máximas de água quente sem desperdiçar energia exige um certo volume. Para maximizar a eficiência e reduzir a perda de calor, a instalação correcta envolve a ligação da caldeira ao sistema de aquecimento central e exige uma atenção cuidadosa aos pormenores relativos à tubagem e ao isolamento. A escolha de uma caldeira com uma classificação de eficiência energética elevada e um isolamento adequado pode melhorar drasticamente o desempenho geral do aquecimento da sua casa e poupar nas despesas de funcionamento.

Agrupamento da "caldeira indireta" com a caldeira

Instalar a unidade no chão ou fixá-la firmemente a uma parede de betão ou tijolo é o primeiro passo. Evitar a montagem na parede se a parede divisória for composta por materiais porosos (betão celular, bloco de espuma). A manutenção da caldeira requer uma distância de 50 cm da estrutura mais próxima para a instalação no chão.

Importante: Leia atentamente as instruções antes de tentar fixar o modelo horizontal da caldeira na parede. A torneira de água fria está normalmente localizada na parte inferior do dispositivo quando este está pendurado. Não é aceitável que a serpentina e o elemento de aquecimento estejam na zona superior se o depósito estiver virado ao contrário.

O esquema seguinte é utilizado para ligar uma caldeira a uma caldeira a gás ou a combustível sólido que não esteja equipada com uma unidade de controlo eletrónico.

Vamos enumerar os componentes principais do circuito da caldeira e indicar as suas respectivas finalidades:

• O ventilador de ar automático é colocado no topo da linha de abastecimento e está envolvido na descarga das bolhas de ar que se acumulam na tubagem;
• A bomba de circulação fornece o caudal de líquido de refrigeração através do circuito de carga e da serpentina;
• O termóstato com sensor de imersão pára a bomba quando é atingida a temperatura definida no interior do depósito;
• A válvula de retenção elimina a ocorrência de fluxo parasita da linha principal para o permutador de calor da caldeira;
• o diagrama não mostra convencionalmente torneiras de corte com válvulas de estilo americano, concebidas para a desconexão e manutenção do dispositivo.

Nota: Uma bomba 25-40 funcionará corretamente para o funcionamento típico do circuito de carga (cabeça de pressão: 0.4 Bar). Não há grande diferença na instalação do elemento na linha de alimentação ou de retorno. A unidade de bombagem está localizada no lado da alimentação do depósito, na disposição da canalização descrita no manual de instalação dos esquentadores DRAZICE.

Da mesma forma, sistemas maiores e complexos, com várias caldeiras e circuitos de aquecimento, estão ligados ao aquecedor. O único requisito é que a caldeira seja ligada primeiro à rede eléctrica para que possa receber o líquido de refrigeração mais quente. O pente de distribuição da hydrostrelka é ligado diretamente à caldeira, contornando a válvula de três vias. É fornecida uma ilustração do esquema de tubagem do anel primário/secundário.

O fabricante aconselha a utilização de um reservatório de expansão e de um grupo de segurança ligado à saída do líquido de refrigeração quando se liga a caldeira "reservatório num reservatório." Justificação: não há para onde ir o líquido quando o depósito interno de AQS se expande e o volume da camisa de água diminui. Os dispositivos e equipamentos aplicados estão representados na figura.

As caldeiras murais com um encaixe de ligação específico são as mais fáceis de ligar a uma caldeira de aquecimento indireto. Através de uma válvula de comutação de três vias com um atuador elétrico gerido pelo controlador da caldeira, outros geradores de calor equipados com eletrónica são ligados ao aquecedor de água. O algoritmo é o seguinte:

1. Quando a temperatura no depósito diminui, o termóstato sinaliza à unidade de controlo da caldeira.
2. O controlador dá um comando à válvula de três vias, que transfere todo o meio de aquecimento para a carga do depósito de AQS. A circulação através da serpentina é fornecida pela bomba da caldeira incorporada.
3. Quando a temperatura definida é atingida, o sistema eletrónico recebe um sinal do sensor de temperatura da caldeira e comuta a válvula de três vias para a posição inicial. O meio de transferência de calor flui de volta para a rede de aquecimento.

Vital. Ao ligar uma caldeira a gás de dois circuitos ao depósito de armazenamento, o plano acima mencionado também é utilizado. Ligação da "caldeira indireta" A ligação à linha de AQS do gerador de calor não é aceitável.

O diagrama seguinte ilustra a forma como o coletor solar está ligado à segunda serpentina da caldeira. O heliosistema tem o seu próprio tanque de expansão, bomba e grupo de segurança, tornando-o um circuito fechado totalmente funcional. Neste caso, é necessária uma unidade separada para regular o funcionamento do coletor em resposta aos sinais de dois sensores de temperatura.

Vídeo: o esquema mais simples de ligação de uma caldeira mural

Ligação do lado do abastecimento de água

A ligação é feita utilizando o esquema padrão representado abaixo se os pontos de entrada de água estiverem situados perto do tanque de aquecimento. Vamos rever o objetivo de cada elemento:

• Recomenda-se a utilização de um redutor de pressão para picos de pressão superiores a 6 bar;
• Uma válvula de retenção no abastecimento de HTW impede que o depósito se esvazie na conduta de água;
• O tanque de expansão compensa o aumento do volume do líquido aquecido;
• A válvula de segurança, regulada para 7 bar, descarrega água para o esgoto em caso de aumento de pressão para um ponto crítico;
• A torneira de descarga é utilizada para escoar a água através do método dos vasos comunicantes.

Tomar nota! Utilizar um tanque de expansão destinado a aplicações de pressão mais elevada, como sistemas de 6 ou 8 bar, em sistemas de abastecimento de água. O aquecimento do depósito inutiliza rapidamente a membrana, pelo que não é recomendado.

Em situações em que os clientes vivem longe da caldeira, faz sentido instalar uma linha de recirculação com uma bomba de reserva e uma válvula de retenção. Basta ligar a linha de retorno à linha de entrada de água fria se o seu modelo de esquentador não tiver uma ligação separada para esta linha.

É necessário encher o tanque interno de um sistema com um aquecedor de tanque em tanque com água sanitária antes de bombear o refrigerante e efetuar o teste de pressão. O mestre irá abordar os pormenores no vídeo:

Esquema de ligação eléctrica

Ao conectar o tanque combinado com a RTE à rede elétrica doméstica, lembre-se de que a bobina principal deixará de receber calor da caldeira quando o sistema entrar no modo verão. Recomendamos a utilização de um esquema universal que inclua um módulo de controlo da bomba controlado por termóstato.

No caso de a temperatura da água sanitária subir, é acionado um segundo termóstato de segurança no sistema. Lâmpada: um indicador que permite saber quando o elemento de aquecimento está ligado.

A eficácia e o conforto do seu sistema de aquecimento doméstico podem ser consideravelmente melhorados através da seleção da caldeira de acumulação adequada com aquecimento indireto. Para garantir que a caldeira satisfaz as suas necessidades sem desperdiçar energia, é fundamental ter em conta o consumo de água do seu agregado familiar ao escolher o tamanho e a capacidade da caldeira. Para otimizar a eficiência e minimizar as dificuldades de instalação, o tipo de caldeira que escolher deve também funcionar com o sistema de aquecimento que tem atualmente, quer se trate de uma configuração a óleo, gás ou solar.

É imperativo procurar assistência profissional durante a instalação da caldeira de armazenagem, tanto para a segurança como para o desempenho ótimo do sistema. Um profissional ligará a caldeira ao sistema de aquecimento da sua casa e certificar-se-á de que todas as peças, incluindo as bombas e o permutador de calor, estão instaladas e a funcionar corretamente. Esta atenção meticulosa aos pormenores aumenta o tempo de vida útil da caldeira e ajuda a evitar futuros problemas de manutenção.

Para manter o bom funcionamento da sua caldeira de armazenagem, é necessária uma manutenção de rotina. Os controlos anuais podem ajudar a identificar problemas antes que se tornem mais graves e exijam reparações dispendiosas. Isto implica monitorizar os níveis de pressão, procurar fugas nos tubos e ligações e certificar-se de que não há acumulação de calcário no permutador de calor, o que pode ter um efeito negativo na eficiência.

Em suma, instalar e escolher uma caldeira de acumulação com aquecimento indireto para a sua casa é um investimento sensato. O tamanho correto, a compatibilidade, a instalação especializada e a manutenção de rotina são componentes-chave de um sistema de aquecimento fiável e eficaz que oferece água quente e confortável durante todo o ano. Fazer uma escolha sensata agora pode resultar em custos mais baixos a longo prazo e espaços de vida mais confortáveis.

Vídeo sobre o tema

Caldeira eléctrica e caldeira indireta Protherm | Sala das caldeiras em 5 minutos!

Como selecionar o depósito de AQS e ligar a caldeira de aquecimento indireto

Caldeira indireta. Respostas a perguntas populares