Tubagem de caldeira a combustível sólido: esquemas com e sem acumulador de calor

A eficiência e a fiabilidade são os factores mais importantes quando se trata de aquecimento doméstico. Isto pode ser conseguido, em parte, graças ao sistema de caldeira de combustível sólido. É imperativo compreender os esquemas de tubagem quando se contempla a instalação de um novo sistema ou a atualização de um sistema existente. Neste artigo, vamos analisar duas configurações típicas: uma com e outra sem acumulador de calor.

Comecemos por rever o essencial. Uma caldeira a combustível sólido é um tipo de sistema de aquecimento que produz calor através da queima de combustíveis sólidos, como o carvão, a madeira ou pellets. Estas caldeiras são muito apreciadas por muitos proprietários de casas devido à sua fiabilidade e capacidade de fornecer calor constante.

Vamos agora examinar os esquemas de tubagem. Sem um acumulador de calor, a água do sistema é aquecida pela caldeira e depois circula através do sistema de aquecimento por piso radiante ou dos radiadores para fornecer calor a toda a casa. Simples e a um preço razoável, esta configuração é ideal para propriedades mais pequenas ou com necessidades de aquecimento mais reduzidas.

No entanto, um sistema que incorpora um acumulador de calor acrescenta outro elemento à mistura. O excesso de calor da caldeira pode ser armazenado para utilização posterior no acumulador de calor, que funciona como um armazém térmico. Como resultado, a caldeira será capaz de funcionar com a máxima eficiência quando necessário e armazenar qualquer excesso de calor para períodos de menor procura.

Qual é o melhor plano para si? A escolha depende de uma série de variáveis, incluindo o seu orçamento, a dimensão da sua propriedade e as suas necessidades de aquecimento. Para casas mais pequenas ou com necessidades de aquecimento constantes, um sistema sem acumulador de calor pode ser adequado. Mas se pretender mais flexibilidade e eficiência, uma configuração que utilize um acumulador de calor pode ser algo em que pensar.

Em conclusão, a eficiência e o desempenho da sua caldeira a combustível sólido podem ser grandemente afectados pelo esquema de tubagem que selecionar. Pode escolher o plano que melhor satisfaz as suas necessidades e gostos, tendo em conta as variações entre os esquemas com e sem acumulador de calor.

Tipo de esquema	Descrição
Com acumulador de calor	Este esquema envolve a ligação da caldeira a combustível sólido a um acumulador de calor, que armazena o excesso de calor para utilização posterior. Permite um aquecimento mais consistente e pode aumentar a eficiência.
Sem acumulador de calor	Nesta configuração, a caldeira de combustível sólido está diretamente ligada ao sistema de aquecimento sem acumulador de calor. Embora de conceção mais simples, pode resultar em aquecimento e eficiência menos consistentes em comparação com a configuração com um acumulador de calor.

Tipos de cintagem da caldeira, funcionando com combustível sólido

As seguintes variações de cintagem são identificadas para vários sistemas de aquecimento:

• com circulação natural;
• com circulação forçada;
• com hidrostrels;
• com acumulador de calor;
• para 2 caldeiras ao mesmo tempo;
• com a ligação de um aquecedor de água indireto.

Sistema aberto com circulação natural

A cintagem é constituída por apenas alguns componentes (mecanismos de fecho, dispositivos de regulação, etc.).). ο.) e não necessita de qualquer energia.

Orientações fundamentais a ter em conta aquando da instalação:

1. Os radiadores devem estar 0,5 m acima do nível da localização da caldeira.
2. O tanque de expansão é selecionado do tipo aberto e instalado acima de todos os outros elementos do sistema – um sótão aquecido é perfeito para este fim.
3. Os tubos são colocados numa ligeira inclinação.

Este tipo de tubagem tem os seus próprios inconvenientes. Não há controlo da temperatura do líquido de refrigeração. As paredes interiores da tubagem são afectadas negativamente pelo ar que entra nas torneiras através do tanque aberto.

Desvantagens

A principal vantagem do esquema de gravidade da caldeira de combustível sólido é a sua independência da disponibilidade de eletricidade. Existem numerosos inconvenientes adicionais:

• Baixa eficiência e impossível de ajustar. A velocidade de circulação do líquido de refrigeração nestes sistemas é baixa. Por conseguinte, não é possível atingir uma eficiência elevada. Também não é possível regular a ventilação. É impossível adaptar-se às condições climatéricas.
  Os tubos sob o teto não são agradáveis à vista
• Sempre que o sistema aquece (de manhã, por exemplo), a temperatura de retorno é muito baixa. Por este motivo, formam-se condensados que corroem o permutador de calor. E não há forma de o combater.
• Design inestético. Para garantir a circulação, os tubos de alimentação devem estar situados acima dos radiadores. A cintagem da caldeira de combustível sólido num sistema de gravidade é feita por um tubo de 32 mm ou mais. Por vezes, o fornecimento é puxado por cima deles – ao nível de um metro (ou um pouco mais alto) do chão, outras vezes – por baixo do teto. E os tubos tiverem um diâmetro considerável, para que a vista continue a ser a mesma.

Devido a todos estes inconvenientes, os sistemas de aquecimento por circulação natural estão a tornar-se cada vez menos comuns. As pessoas preferem ter sistemas de aquecimento mais cómodos e controlados e criar fontes de alimentação redundantes (adicionando baterias ou um gerador).

Sistema fechado com circulação natural

Sistemas com circulação natural, tanto abertos como fechados.

O esquema de ligação anterior é comparável a este. A principal diferença é que o tanque de expansão é instalado no tubo de retorno e tem um diafragma. Deve existir no depósito uma reserva de, pelo menos, 10% do volume típico do líquido de refrigeração.

No caso de se optar por tubos de caldeira em polipropileno, os tubos metálicos devem ser instalados em duas secções para garantir a segurança do sistema:

• na secção que vai do gerador de calor ao grupo de segurança;
• no tubo de retorno, no qual estão montados o sensor e a válvula de três vias.

Isto é necessário porque o polipropileno tem uma baixa condutividade térmica, o que faz com que o equipamento responda mais lentamente às mudanças de temperatura.

Sistema fechado com circulação forçada

As bombas são utilizadas em sistemas de tipo fechado para facilitar a circulação do líquido de refrigeração. O sistema de aquecimento por circulação natural permite dispor os tubos horizontalmente e sem qualquer inclinação.

O sensor de temperatura e a bomba estão posicionados entre o tanque de expansão e o aquecedor. O sistema depende da energia. Este tipo de tubagem garante um aquecimento mais rápido da divisão.

Tubagem de circulação forçada de tipo fechado.

A variante mais simples com circulação forçada

Um permutador de calor com tubagem externa é uma caraterística de uma caldeira básica de combustível sólido. Mais “avançado” os modelos podem ter um automatismo que controla a intensidade da combustão (através de um registo). Em termos simples, não se observa qualquer automatização, com exceção do termómetro/manómetro integrado (o que nem sempre é o caso). Além disso, não têm bombas de circulação instaladas. Por conseguinte, ao selecionar a unidade para a sua rede, considere tanto o potencial de regulação como a sua capacidade térmica.

A forma mais simples de aquecer a casa com água quente é utilizar uma caldeira indireta, como mostra o diagrama do circuito da caldeira de combustível sólido na figura abaixo.

Ajuda. Uma caldeira de aquecimento indireto é uma caldeira de acumulação de água, ao contrário das caldeiras de aquecimento direto (a gás ou eléctricas), que têm o seu próprio elemento de aquecimento da água. Este último é um dispositivo externo, como um aquecedor ou um sistema. No nosso caso, a água no interior da caldeira é aquecida pelo líquido de refrigeração aquecido que passa pela serpentina interna da caldeira a partir do sistema de aquecimento.

A água aquece mais rapidamente porque a caldeira é ligada antes do primeiro radiador. Nesta versão, o fecho da válvula de corte impede a passagem do líquido de refrigeração através da caldeira. Aqui, os radiadores recebem todo o calor. Abre-se a torneira quando é necessário aquecer a água. Os radiadores recebem menos calor, mas a água aquece rapidamente.

Cintagem de caldeira a combustível sólido com bomba de circulação

É perfeitamente aceitável que a bomba de circulação esteja do lado da alimentação (ao comprar, certifique-se de que a gama de temperaturas de funcionamento é de 110°C ou superior). Além disso, o grupo de segurança, o depósito de expansão e o purgador de ar automático estão situados no ponto mais alto do sistema.

Além disso, tenha em atenção as duas torneiras situadas antes e depois da caldeira, pois necessitam de manutenção regular. Ao fechar as torneiras durante a estação de aquecimento, pode reparar uma caldeira que se avarie. É muito prático e cómodo o facto de o sistema não exigir a drenagem da água. A propósito, é aconselhável colocar uma torneira à frente da caldeira, que pode ser retirada para manutenção ou reparação sem esvaziar o sistema.

A caldeira a combustível sólido funcionará mais eficazmente (movimento mais rápido do líquido de refrigeração, maior transferência de calor) se a ligar de acordo com este plano. Outra vantagem é que, se escolher uma bomba com várias velocidades, pode ser possível regular a temperatura. Um ótimo complemento seriam tubos de menor diâmetro que poderiam ser colocados por baixo dos radiadores. Se a bomba de circulação tiver potência suficiente, o líquido de refrigeração será empurrado através delas.

Além disso, existem desvantagens. A dependência energética está em primeiro lugar. Instalar uma fonte de alimentação ininterrupta com uma bateria e/ou gerador se as falhas de energia forem frequentes. A segunda desvantagem é que a formação de condensado não é resolvida com a fixação da caldeira de combustível sólido neste plano.

Resolver o problema da condensação

O permutador de calor sofre condensação quando a temperatura da água de retorno desce para entre 50 e 60°C. Uma válvula termostática misturadora de três vias com um sensor remoto e um jumper entre a alimentação e o retorno são utilizados para resolver o problema. Existem três tomadas de ligação. Duas das entradas são abertas ou fechadas com base nos sinais do sensor, enquanto uma está sempre aberta. Como se trata de uma válvula misturadora, o caudal muda gradualmente e não subitamente. A temperatura do líquido de refrigeração começa a mudar gradualmente à medida que se aproxima da temperatura limite, fechando parcialmente o segundo circuito.

50-90 cm antes da entrada da caldeira (são utilizadas duas entradas), no retorno, é onde a válvula de três vias é instalada. Certifique-se de que a válvula está sempre instalada com o lado aberto virado para a caldeira; caso contrário, o circuito não funcionará. O sensor remoto é colocado no tubo de retorno e a terceira entrada está ligada à alimentação.

Canalização correcta da caldeira de combustível sólido

Funciona da seguinte forma:

• Enquanto a temperatura do líquido de arrefecimento no retorno for superior à normal, o fornecimento de água quente está fechado (válvula na posição fechada).
• Quando a temperatura desce abaixo do limite definido (depende dos parâmetros do sistema, mas normalmente 40°C), o sensor sinaliza para abrir a válvula. Parte do líquido de refrigeração quente é misturado com o líquido de refrigeração arrefecido, a temperatura aumenta.
• Quando a temperatura sobe acima do segundo limiar (60°C), a válvula é fechada.

Desta forma, a temperatura a que não se forma condensação é fornecida à caldeira. Uma desvantagem desta conceção da tubagem da caldeira de combustível sólido é o potencial de sobreaquecimento.

Vamos dar uma olhada mais de perto no nó da submistura. Esta é uma caraterística encontrada na maioria dos esquemas de tubagem de caldeiras de combustível sólido porque ainda não existe um método melhor para lidar com a condensação.

Nó de água quente que se mistura com o retorno

A bomba de circulação está situada na tubagem de retorno na variante acima mencionada. Tem um filtro oblíquo à sua frente; mesmo em sistemas fechados, este pormenor é importante. Ocasionalmente, certas sororidades são ainda “apanhadas." O facto de existirem válvulas de corte em ambos os lados é mais crucial. Permitem a substituição ou a reparação da bomba sem esvaziar completamente o sistema.

Tubagem de colectores com circulação forçada

Um sistema deste tipo é composto por colectores, ou pentes, que são tubos de derivação de grande secção transversal com várias aberturas de saída que ligam os consumidores de calor. O coletor é instalado entre os tubos de alimentação e de retorno.

A tubagem do coletor permite um controlo mais eficaz do sistema, mas a sua ligação requer mais tempo e mais tubos.

Cintagem com hydrostrelka

Um tubo de derivação vertical de grande diâmetro é designado por hydrostrelka. Quando um elemento deste tipo é incorporado no sistema, podem ser ligados consumidores de calor a diferentes alturas, permitindo uma regulação flexível do modo de temperatura de cada dispositivo de forma independente.

Está ligada aos tubos de alimentação e de retorno da mesma forma que o coletor: logo após o tanque de expansão e antes dos elementos de aquecimento.

Circunferência da caldeira de combustível sólido com acumulador de calor

O depósito é um reservatório-tampão que permite recolher e armazenar o calor produzido pela caldeira.

O consumo de combustível pode ser reduzido devido à melhoria significativa da eficiência do equipamento.

Acumulador de calor e cintagem de caldeira de combustível sólido.

A configuração cria dois circuitos:

• A caldeira é um amortecedor de calor;
• acumulador – aparelhos térmicos.

O líquido de arrefecimento enche o depósito de reserva durante a circulação. O depósito tampão aquece quando a caldeira funciona em modo intensivo. Isto permite manter a temperatura do líquido de refrigeração durante algum tempo após a queima do separador. Uma válvula de três vias é inserida logo após o depósito de compensação para controlar o modo de temperatura. No mesmo local é instalada uma bomba.

Cintagem para 2 caldeiras

Para além da caldeira a combustível sólido, pode ser ligada outra caldeira a gás ou eléctrica para melhorar a fiabilidade e a segurança do sistema de aquecimento.

Neste caso, o esquema de ligação permanecerá o mesmo, independentemente do tipo de combustível utilizado pela caldeira adicional.

Normalmente, é instalado um acumulador de calor, que serve como substituto de um hidrostrelka. Este recolhe o calor das caldeiras e direcciona-o para os radiadores, pavimentos aquecidos, secadores de toalhas e outros equipamentos.

Esforço da caldeira para duas unidades.

Há outro plano alternativo. Neste caso, a temperatura do sistema é mantida por equipamento a gás ou elétrico, sendo a caldeira de combustível sólido o principal gerador de calor. Evita-se gastar dinheiro com um acumulador de calor.

Como funciona? A temperatura do sistema desce quando o combustível se esgota. Este processo é corrigido pelo sensor, que também inicia a caldeira adicional. Ao mesmo tempo, a caldeira primária é desligada. Quando um dispositivo elétrico ou a gás é ligado, mantém o líquido de refrigeração a essa temperatura até que seja adicionado combustível novo à caldeira principal. Nessa altura, o dispositivo ativo será desligado utilizando o mesmo procedimento.

Ligação de um aquecedor indireto no sistema de tubagem

Se ligar uma caldeira de combustível sólido a um permutador de calor, pode utilizar a caldeira para aquecer água. Neste caso, ocorre um aquecimento indireto. Um sistema deste tipo permite poupar eletricidade durante o inverno e, no verão, quando o ar condicionado não está a funcionar, podem ser utilizados elementos de aquecimento para aquecer a caldeira.

Este tipo de tubagem pode ser ligado a sistemas de aquecimento que utilizam a circulação natural do líquido de refrigeração, bem como a sistemas que utilizam bombas eléctricas.

Regras da tubagem da caldeira

A ligação correcta do TTCS é essencial para o funcionamento global fiável e eficiente do sistema de aquecimento.

É importante ter em conta alguns pontos-chave:

1. Para evitar a formação de condensação, a diferença de temperatura entre a alimentação e o retorno não deve ser superior a 20 °C.
2. A instalação de medidores de pressão permitirá controlar a pressão dentro dos limites especificados nas instruções do equipamento e nos documentos regulamentares.
3. Para maximizar a eficiência, as ligações devem ser seladas.
4. Não devem ser utilizados materiais combustíveis nos elementos da tubagem.
5. Para evitar a formação de incrustações e o entupimento das tubagens, o que leva à falha do equipamento, é necessário manter o líquido de refrigeração limpo.
6. Se o edifício tiver mais de um piso, deve ser utilizada a circulação forçada do acumulador de calor.

Esquemas típicos de tubagem

Embora a sala de estar e a sala da caldeira partilhem muitas características, cada uma delas é única, pelo que, para se poder cintar corretamente o aquecimento, é necessário desenvolver um projeto separado. Estes projectos são construídos com base em esquemas padrão que representam as posições fundamentais da instalação do sistema em várias condições de uma forma que é comum a todos.

Esquema de tubagem sem acumulador de calor

Uma das considerações mais importantes ao selecionar um método de canalização de caldeira de aquecimento a combustível sólido é a existência de um acumulador de calor. O sistema de aquecimento é construído utilizando os círculos pequenos e grandes do sistema de aquecimento, se o depósito de reserva não estiver disponível. As seguintes directrizes são seguidas ao instalar um pequeno círculo:

• Imediatamente após a caldeira, na alimentação do sistema de aquecimento, instalar um grupo de segurança.
• Literalmente, após 1.A 5 m da tubagem, é instalado um T. O tubo liga o abastecimento e o retorno do sistema de aquecimento.
• Uma válvula em forma de cunha é instalada no tubo de ligação para controlar a intensidade da circulação do líquido de refrigeração no pequeno círculo de aquecimento.
• No retorno é instalada uma válvula misturadora de três vias, ligada ao tubo que liga a alimentação e o retorno.

O princípio de funcionamento deste esquema é o seguinte:

• Depois de ligar a caldeira, o líquido de refrigeração aquecido circula pelo pequeno círculo de aquecimento. A válvula de três vias impede a entrada de água fria e não aquecida no permutador de calor. Uma grande diferença de temperatura entre o fornecimento e o retorno leva ao facto de a caldeira começar a “chorar”. Forma-se uma grande quantidade de condensado, o que afecta negativamente o permutador de calor.
• O líquido de arrefecimento é aquecido gradualmente e, após um aquecimento superior a 60°C, a válvula de três vias é aberta. A partir deste ponto, começa a funcionar um grande círculo do sistema de aquecimento.
• O pequeno círculo do sistema de aquecimento continua a funcionar como uma unidade de compensação, evitando a ebulição do transportador de calor e reduzindo a diferença entre as temperaturas de fornecimento e retorno.

Esquema de tubagem de caldeira de combustível sólido com acumulador de calor

Na verdade, a tubagem da caldeira é a mesma para o aquecimento a combustível sólido. O próprio acumulador de calor e uma válvula de três vias para o subfluxo são adicionados ao esquema. Para além dos pontos já abordados para o esquema convencional de TC, é também importante fazer três esclarecimentos adicionais se utilizarmos este esquema:

1. A principal função da unidade de submistura de três vias é monitorar a temperatura no sistema de aquecimento e adicionar água quente do acumulador de calor a ele.
2. Para aquecer o volume de água no termoacumulador, é necessário utilizar uma caldeira a combustível sólido de capacidade excessiva.
3. O volume do acumulador de calor é selecionado com base no volume do interior da casa e no grau do seu isolamento.

Assim, ficará desiludido se tentar aquecer o acumulador de calor TT com uma caldeira de capacidade nominal aproximada. Por exemplo, uma casa de 200 metros quadrados pode ter um tanque de 2.Acumulador de calor de 5 toneladas e uma caldeira TT de 20 kW, ou seja, 2 500 litros ou 2.5 metros cúbicos de espaço.

Uma casa bem isolada dentro da área designada pode ser aquecida com a potência de uma caldeira de combustível sólido que possua estas qualidades. No entanto, não é suficiente para aquecer o líquido de arrefecimento no acumulador de calor e na casa ao mesmo tempo.

Nota: Na realidade, uma caldeira TT de 20 kW será capaz de aquecer o AT. No entanto, se a caldeira de 60 kW aquecer esta área numa única abordagem, a caldeira de 20 kW terá de ser “frita” constantemente.

Esquema com tanque tampão

O objetivo do esquema da caldeira de aquecimento a combustível sólido equipada com acumulador de calor é evitar que o fluido de trabalho entre em ebulição e manter uma temperatura constante no sistema (o TTC não é bem controlado, necessitando de um controlo constante do combustível e da tiragem).

Um tanque hermeticamente fechado colocado entre a caldeira e o cliente é chamado de acumulador de calor. O dispositivo funciona com base no princípio de armazenar calor extra no seu próprio volume e de o fornecer ao sistema conforme necessário.

Uma unidade de mistura, uma válvula de três vias equipada com um sensor de temperatura, controla a temperatura do líquido de refrigeração.

Esquemas de cintagem de caldeiras murais

Os anéis primários e secundários facilitam a cintagem de caldeiras a gás de chão e outros aparelhos de aquecimento. Se dividir o sistema de aquecimento em vários anéis e instalar uma bomba de circulação separada para cada anel, necessitará de menos dispositivos para regular o funcionamento do sistema. O utilizador final tem a garantia de um fornecimento constante de líquido de refrigeração quente devido a estas precauções.

A complexidade do esquema de cintagem para um aparelho de dois circuitos é evidente. Entrar em contacto com uma organização especializada em gás é uma solução razoável. Os seus funcionários ligarão prontamente o aparelho à rede de abastecimento de gás.

Esquema combinado com tanque de expansão e bomba de circulação

Esta variante acrescenta uma bomba de circulação ao circuito aberto tradicional. Ao aplicar pressão nas tubagens da rede, impede que o líquido de refrigeração circule pelo circuito térmico.

O plano tem muitas semelhanças com o anterior. Além disso, um nó equipado com uma bomba de circulação está situado no bypass de retorno. Antes da bomba, é incluído um filtro para remover as impurezas mecânicas (ferrugem, areia, detritos) da água. O tubo de derivação tem torneiras instaladas para permitir a remoção da bomba e do filtro. Para inverter o fluxo, cortar também uma válvula de derivação no tubo de retorno principal.

Após a ligação do tanque de expansão, é também instalada uma torneira no tubo de alimentação e uma válvula de ar no tubo de alimentação para remover o ar do sistema. É necessário instalar um manómetro para regular a pressão na rede no abastecimento.

É muito difícil determinar a pressão de funcionamento à saída da bomba com um esquema deste tipo. Aqui, é importante manter uma circulação consistente e, ao mesmo tempo, evitar um transbordo excessivo de água através do tanque de expansão. Isto é essencialmente impossível na vida real.

Padrão (básico)

O esquema de ligação de uma caldeira de combustível sólido é composto por alguns componentes fundamentais que trabalham em conjunto para aquecer todas as divisões de uma casa privada ao mesmo tempo.

Em primeiro lugar, ter em conta o grupo de segurança, que está situado perto da caldeira.

Consiste em:

• um manómetro para medir a pressão na conduta;
• A saída de ar é automática e serve para a ventilação;
• Válvula de segurança, que é ajustada a 3 bar (pressão crítica no sistema de aquecimento).

O grupo de segurança é ativado em caso de emergência, por exemplo, quando as luzes se apagam ou se verifica um aumento súbito da temperatura ou da pressão no sistema. Quando o manómetro atinge um ponto pré-determinado, a válvula abre-se, permitindo a saída de ar e baixando a pressão do sistema.

Atenção: é estritamente proibido instalar qualquer equipamento entre o grupo de aquecimento e o grupo de segurança que impeça o livre fluxo do transportador de calor.

A bomba de circulação ocupa o segundo lugar em termos de importância. A sua função é transferir o líquido de refrigeração a um ritmo específico ao longo do sistema. Instale-a firmemente no retorno entre a caldeira e a válvula de três vias. Utilizar torneiras para o ajudar a cortar ao longo do percurso de derivação. Se necessário, fechar as torneiras para permitir a entrada direta de água ou anticongelante.

A ligação da bomba ao tubo de alimentação de água da caldeira é estritamente proibida. Em caso de emergência, a água em ebulição na caldeira produzirá vapor e, se a bomba não estiver preparada para lidar com uma mistura de vapor e água, isso só irá piorar a situação e pode mesmo provocar uma emergência.

Com unidade de mistura

A unidade misturadora, que consiste numa válvula misturadora de três vias com uma cabeça térmica, um sensor de temperatura remoto e um jumper que liga as tubagens de alimentação e de retorno (bypass), é outro componente crucial. O seu objetivo é evitar a condensação e as oscilações de temperatura da caldeira.

O funcionamento do sistema é o seguinte:

1. A caldeira está inundada, a bomba está a funcionar, a água ou o anticongelante passa pelo bypass num pequeno círculo.
2. A temperatura no tubo de retorno subiu para 60 graus, o sensor sinaliza e a cabeça térmica pressiona a haste da válvula de três vias.
3. Abre e começa a misturar água fria com água quente.
4. Gradualmente, todo o aquecimento é aquecido e a válvula fecha completamente o bypass – todo o líquido de refrigeração circula pela unidade.

• A secção de aquecimento da caldeira para o grupo de segurança, o bypass e o retorno do bypass para o gerador de calor devem ser feitos de tubos de aço, enquanto o resto da tubagem pode ser feita de plástico, uma vez que é mais fácil de trabalhar;
• Os tubos de propileno têm paredes espessas e não conduzem bem o calor, pelo que o sensor de temperatura suspenso não mostrará a temperatura corretamente, pelo que a válvula não funcionará corretamente.

A essência e a importância da tubagem da caldeira a gás

A cintagem é um grupo de procedimentos de engenharia usados para unir os componentes e nós do esquema térmico em um único complexo gerador de calor. O seu plano executivo é completamente personalizado e baseia-se no tipo de caldeira, no número de circuitos de aquecimento, nos automatismos de segurança, na cablagem do sistema de aquecimento interno da casa e no aquecedor de água quente sanitária.

Cada peça do equipamento primário e auxiliar da caldeira a gás é considerada perigosa; mesmo os mais pequenos erros de tubagem podem resultar em processos irreversíveis e colocar os sistemas de suporte de vida em risco de incêndio ou emergência.

Por este motivo, é fundamental lidar com a canalização da caldeira a gás de forma responsável e respeitar os regulamentos e normas de segurança aquando da instalação e utilização de caldeiras a gás de pequena capacidade. Por este motivo, é aconselhável que apenas pessoas qualificadas executem todas as tarefas de conceção, instalação e ajuste relacionadas com o equipamento da caldeira a gás. Funções da tubagem da unidade de caldeira:

1. Distribuição uniforme dos fluxos de calor e de velocidade através do sistema de aquecimento e de AQS.
2. Compensação da expansão térmica de sistemas de tubagem e superfícies de aquecimento quentes (caldeira, caldeira).
3. Remoção de ar do líquido de arrefecimento da água.
4. Controlo da pressão média e descarga de água, em caso de ultrapassagem do limite máximo, através do tanque de expansão.
5. Criação do modo de regulação no trajeto gás-ar da caldeira.
6. Manutenção de uma temperatura sanitária do ar interno no objeto aquecido.

O ar é removido do líquido de arrefecimento da água através da cintagem da caldeira a gás.

Cintagem com válvula de três vias

A caldeira dispõe de um circuito para o fornecimento de emergência de água fria ao permutador de calor ou a uma serpentina especial instalada no interior do equipamento, para evitar o sobreaquecimento do mesmo.

O equipamento no interior da unidade de permuta de calor, que inclui um sensor de temperatura e uma válvula de três vias, permite o funcionamento desta unidade. O sistema de esgotos recebe a descarga de água aquecida.

Com instalação de caldeira de aquecimento indireto

Qualquer esquema de ligação pode ser utilizado para ligar uma caldeira de combustível sólido a uma caldeira de aquecimento indireto. Para fornecer água quente, a água fria é aquecida numa caldeira.

Todos os aparelhos que utilizam água quente estão ligados ao sistema em paralelo com o esquentador. Aqui, é crucial ter em mente que, para maximizar a eficiência operacional, a unidade deve ter uma válvula de três vias que pode ser usada para parar a descarga de água se esta ainda não tiver aquecido.

O depósito de armazenamento actua como uma caldeira de AQS

No interior do acumulador de calor, o depósito de acumulação tem a forma de uma espiral. A água corrente do circuito de água quente é aquecida pelo líquido de refrigeração quente no interior. Podem passar-se até dois dias sem que a caldeira se queime ou se desligue quando o acumulador de calor mantém a divisão a uma temperatura confortável. desde que a função AQS não seja utilizada.

Um dispositivo automático de mistura térmica regula a temperatura e o caudal do líquido de refrigeração:

Além disso, o dispositivo tem um termoventilador incorporado, um conetor, uma válvula de circulação natural automática de emergência e uma válvula de retenção em caso de falha de energia.

O princípio de funcionamento do aparelho é o seguinte. A válvula térmica abre o fornecimento de água do depósito de armazenamento quando o fluido térmico atinge uma temperatura específica (780C). Ao controlar a secção transversal do fluxo de retorno do sistema de aquecimento central para a conduta de derivação, a temperatura é mantida no nível pré-determinado.

Esquema de ligação de um acumulador de calor de dupla função a uma caldeira de combustível sólido: Grupo de segurança, depósito de acumulação térmica, termomisturador, depósito de expansão do tipo diafragma, válvula de compensação do sistema, bomba de circulação do sistema de aquecimento, radiadores, válvula misturadora de três vias, válvula de retenção e bomba de circulação de AQS são os primeiros dez itens.

Ligação do depósito de armazenamento térmico e caldeira de AQS separada

O número de utilizadores e a capacidade do equipamento determinam o volume da caldeira de aquecimento passivo do sistema de AQS. Para a instalação de caldeiras a pellets, não são aconselháveis construções e materiais de polipropileno. Em picos de carga, a temperatura do permutador de calor à saída sobe frequentemente acima da temperatura de funcionamento dos tubos à base de polímeros.

Tubagem para uma caldeira de combustível sólido e uma caldeira de AQS separada: 1. A caldeira. 2. Grupo 3. sistema de segurança. 4. Um reservatório de membrana para expansão. 5. 6. A bomba. 7. Válvula de três vias para mistura. 8. Válvula de compensação do sistema. 9. O radiador. 10. Caldeira com AQS indireta. 11. Tanque para armazenamento térmico.

Ligação em paralelo de duas caldeiras de aquecimento

Os utilizadores combinam frequentemente dois tipos distintos de fontes de aquecimento num único esquema de aquecimento, a fim de aumentar a vida útil e distribuir mais uniformemente os recursos utilizados. Neste caso, uma caldeira de combustível sólido fornece a maior parte do calor durante o inverno. Quando se utiliza a caldeira eléctrica para o aquecimento da água no verão, esta é ligada em modo de emergência.

Diagrama da tubagem de uma caldeira de aquecimento a combustível sólido ligada a uma caldeira eléctrica em paralelo: 1. Uma caldeira para pellets. 2. O grupo de segurança do sistema de aquecimento. 3. Uma caldeira alternativa, a gás ou eléctrica. 4. Um separador que limpa o sistema de ar. 5. A bomba de circulação. 6. Válvula misturadora manual de três vias. 7. A válvula de proteção contra o funcionamento a seco. 8. Tanque de expansão. 9. Uma válvula para adicionar água. 10. Tanque para armazenamento térmico. 11. Pia. 12. 13. A bomba para AQS.

Um sistema de aquecimento baseado numa caldeira a pellets é muito complexo e tem de ser cuidadosamente montado. Certifique-se de que se familiariza com o manual de instruções fornecido pelas empresas fabricantes antes de iniciar qualquer trabalho de instalação.

Requisitos para a ligação e instalação da caldeira

Antes de responder a esta questão, vamos investigar os tipos de fontes de calor que funcionam com combustíveis sólidos.

Caldeiras clássicas a combustível sólido

Existem apenas nas variedades de chão, circuito simples ou duplo. O único objetivo do gerador de calor de circuito único é o aquecimento do espaço. Circuito duplo: mantém-se o fornecimento de água quente à habitação. Na maioria das vezes, são utilizados ferro fundido ou aço para os fabricar. A retenção de calor é maior com os de ferro fundido, mas o seu peso exige uma base reforçada. Os permutadores de calor em aço são menos dispendiosos e de manutenção mais simples, mas são mais propensos à formação de incrustações. O anticongelante é ocasionalmente utilizado, mas a água é normalmente utilizada como transportador de calor.

Nestas unidades, o combustível é:

• madeira;
• carvão;
• serradura, aparas;
• briquetes prensados a partir de carvão;
• briquetes de turfa;
• pellets – pellets prensados feitos de resíduos de madeira: aparas, serradura, lascas.

Vantagens destas unidades:

• independência da eletricidade;
• simplicidade e facilidade de funcionamento;
• custo razoável.

• combustão rápida do combustível e, consequentemente, é necessário colocá-lo constantemente na unidade;
• baixa eficiência (coeficiente de desempenho) – é queimado muito combustível;
• é necessário limpar a unidade com muita frequência;
• o processo de combustão deve ser constantemente monitorizado.

Caldeiras de pirólise de combustíveis sólidos

Este é um aparelho contemporâneo, de alta tecnologia, com duas câmaras. A lenha arde muito lentamente, quase a arder, na câmara primária, libertando gases combustíveis que ardem na segunda câmara.

• maior economia de combustível: é gerado mais calor a baixa carga;
• elevado rendimento do gerador de calor, até 80% – a lenha arde quase completamente;
• controlo do combustível – 1-2 vezes por dia;
• a automatização e o equipamento adequado controlam o funcionamento da unidade.

• dependência da eletricidade – todo o equipamento funciona a partir da rede eléctrica;
• preço elevado – depende da capacidade, quanto maior for a área aquecida, mais caro é o gerador de calor;
• as grandes dimensões da unidade requerem uma grande sala de caldeiras.

Aquecedores a pellets

Estas unidades são compostas por um sem-fim que alimenta o gerador de calor com combustível, um bocal, uma tremonha cheia de pellets e uma caldeira.

• não há condensação na fonte de calor, pois o combustível é constantemente introduzido na unidade por meio de um parafuso e queima quase completamente;
• a unidade pode funcionar até 8 horas sem a presença humana;
• à prova de fogo e de explosão: o queimador apaga-se assim que o combustível deixa de entrar na unidade;
• os pellets são relativamente baratos;
• elevado rendimento da caldeira, que pode atingir 85 %;
• os resíduos da combustão são perfeitamente utilizados como fertilizante para o jardim.

O consumidor tem de suportar o elevado custo do gerador de calor.

No entanto, com o tempo, estas despesas serão justificadas pelos custos incorridos.

Embora utilizem pellets de carvão, os aparelhos do mesmo tipo têm um bocal do tipo retorta.

A caldeira de combustível sólido numa casa particular tem de ser instalada e ligada corretamente para que todo o sistema de aquecimento funcione corretamente. Não é necessária nenhuma autorização formal nem documentação; no entanto, a instalação deve respeitar o SNiP 42-01-2002 (Normas e regras de construção), que foi autorizado pelo Gosgortechnadzor da Rússia.

Vamos examinar os principais componentes da instalação do gerador de calor:

• e o stock inicial de combustível são colocados numa sala especial – sala da caldeira, cuja área deve ser de pelo menos 7 metros quadrados. м;
• a parede próxima da fonte de calor deve ser isolada com um revestimento incombustível de 8 mm de espessura;
• a distância entre a superfície da unidade e o teto deve ser de pelo menos 120 cm;
• é obrigatório colocar uma base sob a base do gerador de calor, que ultrapasse os contornos da unidade em pelo menos 25 cm, com 7-10 cm de espessura;
• a fonte de calor deve estar localizada a uma distância de pelo menos 0.5 m da parede;
• se possível, betonar o chão e colocar azulejos;
• deve ser projectada uma abertura de janela na sala da caldeira para ventilar a sala;
• determinar o tamanho e o tipo de chaminé;
• instalar a ventilação de alimentação.

Para um desempenho ótimo, a ligação da fonte de aquecimento deve ser feita com especial atenção aos seguintes aspectos.

• Para evitar a formação de condensação, é necessário garantir que a diferença de temperatura entre o líquido de refrigeração à entrada e à saída da caldeira não ultrapasse os 20 graus;
• instalar sensores para medir a pressão no sistema;
• Antes de iniciar a operação de aquecimento, verificar a estanquicidade de todos os pontos de ligação dos tubos;
• em casas térreas com uma área pequena é melhor usar um esquema com circulação natural.

A documentação pertinente para a unidade de combustível que foi comprada especifica os requisitos específicos para a ligação e instalação da unidade de aquecimento.

Unidades e conjuntos necessários para a tubagem da caldeira tt

Toda a lista de acessórios necessários para canalizar a caldeira para o sistema varia consoante a conceção selecionada, a necessidade ou não de um tanque de compensação e outros equipamentos. Será necessário ter as seguintes ligações com uma conexão padrão:

• Válvula termostática ou de mistura térmica – é necessário estabilizar o aquecimento do meio de aquecimento e evitar o sobreaquecimento e a ebulição deste último.
• Tanque de expansão – fornecido em qualquer sistema de aquecimento. O reservatório de expansão de membrana é instalado em sistemas fechados com circulação forçada do líquido de refrigeração. Em esquemas de gravidade, um tanque aberto é instalado no ponto mais alto do circuito de água.
• Bomba de circulação – instalada em sistemas fechados e abertos com circulação forçada de líquido no circuito de água. Algumas soluções, como a utilização de um tanque de compensação, duas caldeiras ligadas em paralelo, requerem a instalação de dois módulos de equipamento de circulação de uma só vez.
• Válvula de retenção – coordena a direção do fluxo de calor do fluido. É utilizado quando se liga um tanque de membrana. Evita a ocorrência de fluxo duplicado no caso de ligação simultânea de caldeiras eléctricas e de combustível sólido.
• Coletor – utilizado para a ligação simultânea de aquecimento por piso radiante e radiadores. Sem coletor – é impossível passar sem coletor quando se faz um sistema de aquecimento radiante, quando cada dispositivo de aquecimento é conduzido a uma conduta separada. O coletor no sistema de aquecimento é necessário para a maioria dos esquemas de aquecimento modernos.
• Evacuador de ar – válvula automática, incluída no equipamento padrão do grupo de segurança. Em modo automático, purga o ar do sistema de aquecimento.
• Válvula de compensação do sistema – controla a pressão e o volume total de líquido de refrigeração no sistema. Ao descer abaixo do valor mínimo, abre e complementa o circuito de água com líquido.
• Sensor de pressão do sistema – também faz parte do grupo de segurança. Indica a pressão nominal no sistema de aquecimento, sendo frequentemente a primeira a indicar o sobreaquecimento do líquido de refrigeração. Ao verificar as leituras do termómetro e do sensor de pressão (manómetro), é conveniente definir o modo de funcionamento necessário e ajustar o regulador automático de tiragem.
• Filtro grosso – instalado no retorno, imediatamente antes da bomba de circulação. Recomenda-se que o filtro seja instalado antes do reservatório de compensação, do reservatório de expansão e de outros elementos sensíveis do sistema de aquecimento.
• Seta hidráulica – a seta hidráulica no sistema de aquecimento é necessária para as caldeiras que utilizam o princípio da combustão prolongada e da modulação da potência. Na prática – este dispositivo substitui um depósito tampão e tem um princípio geral de funcionamento.
• Unidade de mistura ou unidade de submistura – mistura a água quente e fria da coorte de aquecimento para evitar a ebulição e reduzir a diferença entre o fornecimento e o retorno do refrigerante.

Cálculo do acumulador de calor

O reservatório de acumulação de energia térmica pode ser fabricado de forma autónoma ou comprado pré-fabricado. No entanto, surge naturalmente a questão da dimensão do reservatório. Por fim, um reservatório demasiado grande será muito caro e um reservatório pequeno não produzirá o efeito desejado. A resposta a esta pergunta ajudará a calcular o acumulador de calor; no entanto, é necessário primeiro determinar os parâmetros de cálculo iniciais:

• Perdas de calor da casa ou da sua metragem quadrada;
• duração da inatividade da fonte de calor principal.

Vamos calcular a capacidade do depósito de armazenamento utilizando o exemplo de uma casa típica de 100 m2 que necessita de 10 kW de calor para aquecimento. Suponhamos que o tempo líquido de inatividade da caldeira é de seis horas e que o transportador de calor do sistema é, em média, de sessenta graus Celsius. Faz sentido que o acumulador forneça ao sistema 10 kW por hora durante o período de inatividade da unidade de aquecimento, para uma produção total de 10 x 6 = 60 kW. Este é o nível recomendado de armazenamento de energia.

Uma vez que a temperatura do depósito deve ser a mais elevada possível, utilizaremos 90 °C para os nossos cálculos, uma vez que as caldeiras residenciais ainda não conseguem atingir esse nível. A fórmula seguinte determina a capacidade necessária do acumulador de calor, dada em massa de água:

• Q é a quantidade de energia térmica armazenada, no nosso caso é de 60 kW;
• 0.0012 kW / kg ºC é a capacidade térmica específica da água, em unidades de medida mais familiares – 4.187 kJ / kg ºC;
• Δt – a diferença entre a temperatura máxima do líquido de arrefecimento no tanque e o sistema de aquecimento, ºC.

Assim, um acumulador de água deve ter uma capacidade de 60 / 0.0012 (90 – 60) = 1667 kg de água, em volume é cerca de 1.7 м3. Mas aqui há um ponto: o cálculo é efectuado à temperatura exterior mais baixa, o que não é frequente, excluindo as regiões do norte. Além disso, após 6 horas, a água no depósito arrefecerá apenas até 60 ºC, pelo que, na ausência de tempo frio, a bateria pode ser “descarregada” e mais, até que a temperatura desça para 40 ºC. Daí a conclusão: para uma casa de 100 m2, uma capacidade de armazenamento de 1 será suficiente.5 m3 se a caldeira estiver inativa durante 6 horas.

Requisitos para uma fonte de alimentação ininterrupta

É necessário verificar primeiro os requisitos impostos ao dispositivo para determinar qual a unidade ininterrupta que funcionará com a caldeira a gás. Compreender os principais indicadores do UPS e como eles representam a eficácia de suas operações será benéfico. Vários deles:

• Potência ativa e total (tendo em conta a componente reactiva), definida como o produto da tensão de alimentação pela corrente na carga.
• O coeficiente de distorção harmónica, que indica a qualidade da tensão de saída – o desvio da forma da sinusoide em relação à forma ideal.
• Disponibilidade de uma bateria externa, que permite que o funcionamento da caldeira não seja interrompido na ausência total de alimentação eléctrica durante várias horas.
• Duração do funcionamento em modo autónomo.
• Limites das flutuações admissíveis da tensão de entrada em Volts.

Deve ser possível ligar baterias extra quando se prevêem longos cortes de energia devido às condições de funcionamento do equipamento da caldeira. Além disso, o ideal seria que o dispositivo adquirido fosse capaz de detetar automaticamente o estado da rede e regressar ao modo normal de fornecimento de energia.

Formas de proteger a caldeira e o sistema de aquecimento contra o sobreaquecimento

O principal inconveniente da utilização de caldeiras de combustível sólido é o facto de provocarem a ebulição do sistema de aquecimento. O controlo do funcionamento das unidades é uma tarefa difícil. Os sistemas modernos utilizam uma proteção de vários níveis para evitar a ebulição:

• Pequeno círculo de aquecimento – inicialmente, o esquema evita a ocorrência de condensação. Após o início de um grande círculo de aquecimento, a construção desempenha o papel de uma unidade de sub-mistura.
• Grupo de segurança – inclui purgador de ar, manómetro e sensor de pressão. Em caso de sobreaquecimento excessivo, a pressão no sistema aumenta, o que faz com que a válvula rebente e descarregue uma certa quantidade de água do circuito de água.
• Tanque de diafragma – a pressão no tanque de expansão numa caldeira de combustível sólido de sistema de aquecimento fechado, varia, dependendo do aquecimento do meio de aquecimento. A capacidade é selecionada tendo em conta o volume total do líquido de refrigeração, de acordo com fórmulas especiais. A pressão no sistema de aquecimento não deve ser superior a 2 mbar. A maior parte dos permutadores de calor das caldeiras tt não suportam grandes parâmetros e deformam-se em caso de sobreaquecimento.
• Depósito tampão – a ligação da caldeira de aquecimento a combustível sólido ao sistema de aquecimento através de uma caldeira de acumulação torna praticamente impossível a ebulição do líquido de refrigeração.
• Ligação de uma bomba de circulação – em caso de falha de energia, o movimento do líquido de refrigeração pára, o que leva a uma ebulição quase instantânea. Os regulamentos de segurança exigem que a bomba seja ligada através de uma fonte de alimentação ininterrupta.

A fórmula 1 kW = 15 litros de água é utilizada para determinar o volume ideal do sistema de aquecimento. O resultado é utilizado para escolher o depósito da membrana de expansão ou calcular a quantidade de líquido de refrigeração ou anticongelante necessária.

O que é melhor para deitar no sistema de aquecimento quando se aquece com uma caldeira de combustível sólido

Um sistema de aquecimento ligado a uma caldeira de combustível sólido pode funcionar com praticamente qualquer tipo de líquido de refrigeração. São vários os factores que influenciam a decisão:

• Tipo de edifício – em salas aquecidas, é mais apropriado usar água comum como fluido para o sistema de aquecimento.
• Se estiver previsto afundar o edifício de vez em quando, é melhor utilizar um líquido que não congele.

O anticongelante do sistema de aquecimento tem uma caraterística adicional para além do seu ponto de congelação primário de -15°C. São necessários grandes consumos de calor para aquecer o fluido. Consequentemente, a ebulição do anticongelante é menos comum do que a ebulição de água normal ou destilada.

A segurança e a vida útil do aparelho de aquecimento são afectadas pela seleção da tubagem da caldeira de combustível sólido. O cálculo do sistema de aquecimento deve ser efectuado por um técnico de aquecimento autorizado.

Onde é utilizado o acumulador de calor e como está organizado

O acumulador de energia térmica é constituído apenas por um depósito de ferro isolado e com torneiras para ligação ao sistema principal de aquecimento de água. O depósito de reserva serve como depósito de armazenamento de calor e como fonte de aquecimento interior durante as paragens da caldeira. Em duas situações, o acumulador de calor substitui a unidade de aquecimento:

1. Aquecimento da habitação com um fogão com circuito de água ou uma caldeira que queima combustível sólido. O depósito de acumulação serve para aquecer durante a noite, depois de ter queimado lenha ou carvão. Isto permite que o proprietário fique descansado em vez de correr para a sala da caldeira. É confortável.
2. Quando a fonte de calor é uma caldeira eléctrica e o consumo de eletricidade é contabilizado por um contador multi-tarifário. A energia da tarifa nocturna é duas vezes mais barata, pelo que durante o dia o sistema de aquecimento é totalmente alimentado pelo acumulador de calor. É económico.

Uma caldeira eléctrica Kospel com um depósito de acumulação de água quente está à direita da imagem, e um depósito tampão Drazice de 400 litros está à esquerda.

Ponto importante. A eficiência da caldeira de combustível sólido é aumentada pelo depósito acumulador de água quente. Em última análise, a combustão intensa é o pico de eficiência do gerador de calor, e não pode ser mantida continuamente sem um tanque de acumulação para absorver o excesso de calor. Consome-se menos madeira quando esta arde mais eficazmente. Isto também se aplica às caldeiras a gás, cujos modos de combustão baixa resultam numa diminuição da eficiência.

Um princípio simples rege o funcionamento do depósito acumulador cheio de líquido de refrigeração. A água do depósito é aquecida a uma temperatura máxima de 80-90 ºC (o acumulador está a ser carregado) enquanto o gerador de calor aquece o edifício. Quando a caldeira é desligada, o líquido de refrigeração quente do depósito acumulador começa a fluir para os radiadores, aquecendo a casa durante um período de tempo pré-determinado (descarregando a bateria de calor). A capacidade do depósito e a temperatura do ar exterior determinam a duração do funcionamento.

O design de um acumulador de calor fabricado numa fábrica

O esquema que representa o depósito de acumulação de água mais básico fabricado na fábrica é constituído pelos seguintes componentes

• O tanque principal de forma cilíndrica, feito de aço carbono ou aço inoxidável;
• camada de isolamento térmico com 50-100 mm de espessura, consoante o material de isolamento utilizado;
• revestimento exterior – cobertura fina de metal pintado ou de polímero;
• acessórios de ligação cortados no tanque principal;
• mangas de imersão para instalação do termómetro e do manómetro.

Nota: Os modelos mais dispendiosos de acumuladores de calor para sistemas de aquecimento vêm com bobinas adicionais para aquecimento de colectores solares e AQS. Os elementos de aquecimento elétrico integrados na zona superior do tanque representam uma opção prática adicional.

Um pouco sobre o objetivo e o design

Vamos primeiro discutir o objetivo desta unidade crucial e dar uma vista de olhos rápida à sua configuração de fábrica antes de fazer quaisquer recomendações relativamente à sua produção. No caso de a casa precisar de ser aquecida periodicamente, são utilizados tanques de acumulação cheios de água.

• Quando se utiliza uma caldeira eléctrica com um contador multi-tarifário, quando os aquecedores só podem funcionar economicamente durante a noite. O aparelho, a funcionar em pleno, aquece a casa e acumula energia térmica no depósito com água;
• a acumulação de calor também é necessária para as caldeiras de combustível sólido, que, pelo contrário, param à noite ou noutras alturas, se não houver ninguém para colocar uma nova porção de madeira ou carvão na fornalha;

A água é armazenada num tanque circular que faz parte das unidades pré-fabricadas. Está submerso em várias bobinas, que albergam o líquido de refrigeração da caldeira, bem como o líquido de refrigeração de outros circuitos de aquecimento. É possível verificar que o projeto é dispendioso devido à sua complexidade através do exame dos desenhos do termoacumulador.

Se tentar construir um acumulador de calor utilizando um dispositivo semelhante como modelo, o custo final não será significativamente inferior ao de fábrica. O trabalho de enrolamento de bobinas de tubos de cobre ou de aço inoxidável, a selagem das entradas e a instalação do isolamento custam-lhe muito tempo e dinheiro. Existe uma maneira mais fácil, que é explicada abaixo, para os proprietários que desejam montar e instalar um acumulador de calor caseiro.

Fabrico de acumuladores de calor em condições de fábrica

É uma boa ideia familiarizar-se com a tecnologia de montagem em fábrica se estiver apreensivo quanto à instalação de um acumulador de calor e optar por construir um você mesmo.

Cortar peças em bruto para o fundo e a tampa numa máquina de plasma

Embora não possa replicar o processo tecnológico na sua oficina em casa, existem algumas técnicas úteis que pode implementar. O tanque de armazenamento de água quente na fábrica é construído como um cilindro com um fundo hemisférico e uma tampa na seguinte ordem:

1. A chapa metálica com 3 mm de espessura é introduzida na máquina de corte a plasma, onde é utilizada para fazer os espaços em branco das tampas das extremidades, do corpo, da escotilha e do suporte.
2. O torno é utilizado para fabricar as tomadas principais com um diâmetro de 40 ou 50 mm (rosca 1.5” e 2") e mangas de imersão para dispositivos de monitorização. Uma grande flange para a escotilha de inspeção, com cerca de 20 cm, é também maquinada neste local. Na última, é soldado um encaixe para a introdução na caixa.
3. O invólucro em bruto (o chamado invólucro) sob a forma de uma folha com orifícios para os encaixes é enviado para os rolos, dobrando-o sob um determinado raio. Para obter um reservatório de água cilíndrico, basta soldar as extremidades do tarugo.
4. A partir de círculos planos de metal, a prensa hidráulica estampa as tampas hemisféricas.
5. O passo seguinte é a soldadura. A ordem é a seguinte: em primeiro lugar, o invólucro é soldado em soldaduras de aderência, depois as tampas são soldadas a ele e, em seguida, todas as soldaduras são soldadas em conjunto. No final, são ligados os acessórios e uma escotilha de inspeção.
6. O tanque de armazenamento acabado é soldado à base, após o que é submetido a 2 testes de permeabilidade – ar e hidráulica. A última é efectuada com uma pressão de 8 bar, o teste dura 24 horas.
7. O reservatório testado é pintado e isolado com fibra de basalto com uma espessura mínima de 50 mm. Por cima, o contentor é coberto com uma chapa de aço fina com revestimento de cor de polímero ou coberto com uma cobertura densa.

O corpo do acumulador é dobrado com rolos para dar forma a uma chapa de ferro.

Citação. Os fabricantes utilizam vários materiais para isolar o depósito. Por exemplo, a espuma de poliuretano isola os acumuladores de calor de fabrico russo conhecidos como “Prometheus."

Os fabricantes utilizam frequentemente uma cobertura especial (pode escolher a cor) em vez de um revestimento.

A maioria dos acumuladores de calor de fábrica são fabricados para suportar uma pressão máxima de 6 bar e uma temperatura do sistema de aquecimento de 90 °C. Este valor ultrapassa duas vezes o limiar da válvula de segurança (limite -3 bar) que está instalada no grupo de segurança das caldeiras a gás e a combustível sólido. O vídeo apresenta todo o processo de produção em pormenor:

Tanque de armazenamento orçamental feito de cilindros

Se tiver uma pequena sala de caldeiras, recomendamos a construção de um acumulador de calor cilíndrico a partir de garrafas de propano.

Um acumulador de calor DIY e uma combinação de caldeira TT

O nosso outro mestre-especialista Vitaly Dashko criou um projeto para uma capacidade de 100 litros que se destina a servir três objectivos:

• descarregar a caldeira de combustível sólido em caso de sobreaquecimento, retirando o excesso de calor;
• para aquecer água para as necessidades domésticas;
• para assegurar o aquecimento da casa durante 1-2 horas em caso de extinção da caldeira TT.

Nota: Devido ao seu pequeno volume, a duração do funcionamento autónomo do acumulador de calor é limitada. Pode, no entanto, ser instalado em qualquer sala de fornos e, uma vez que está ligado diretamente e não necessita de uma bomba, pode retirar o calor da caldeira após uma falha de energia.

Este é o aspeto de um reservatório cilíndrico sem revestimento.

O que é necessário para montar o depósito de armazenamento:

• 2 garrafas normais de propano;
• pelo menos 10 m de tubagem de cobre de Ø12 mm ou de corrugação de aço inoxidável com o mesmo diâmetro;
• os acessórios e as mangas do termómetro;
• Isolamento – lã de basalto;
• Metal pintado para a guarnição.

Para evitar que o gás residual expluda, é necessário retirar as válvulas das garrafas e utilizar um bolgar para cortar as tampas. Em seguida, encher as tampas com água. Enrolar suavemente o tubo de cobre à volta de um tubo com um diâmetro adequado. Siga estes passos:

1. Com base no desenho fornecido, fazer furos no futuro termoacumulador para as tomadas de termómetro e as mangas de termómetro.
2. Soldar alguns suportes metálicos no interior dos cilindros para montar o permutador de AQS.
3. Colocar os cilindros uns em cima dos outros e soldá-los.
4. Instale a bobina no interior do depósito resultante, deixando passar as extremidades do tubo através dos orifícios. Utilizar uma caixa de empanque para selar estas zonas.
5. Fixar o fundo e a tampa.
6. Instale um encaixe de purga de ar na tampa e uma ligação de válvula de drenagem no fundo.
7. Soldar os suportes para fixar o revestimento. Faça-os de comprimentos diferentes para que o produto final tenha uma forma retangular. Será inconveniente dobrar o revestimento num semicírculo e não será esteticamente agradável.
8. Isolar o depósito e aparafusar o revestimento com parafusos auto-roscantes.

Ligação do reservatório a uma caldeira TT na ausência de uma bomba de circulação

O design deste acumulador de calor é único na medida em que se liga diretamente à caldeira de combustível sólido – em vez de utilizar uma bomba de circulação. Assim, para a junção, são utilizados tubos de aço de Ø50 mm colocados num declive, e o líquido de refrigeração circula por gravidade. Para fornecer água aos radiadores, uma bomba e uma válvula misturadora de três vias são instaladas depois do reservatório-tampão.

Como fazer um acumulador de calor

O acumulador de calor é normalmente concebido na fábrica como um barril redondo com uma secção transversal circular. Normalmente, o volume varia entre 500 e 2000 litros. Altura: até 2.5 metros, diâmetro: até um metro. Possui numerosos acessórios soldados e é suportado por pés. Pode incluir um, dois ou mais permutadores de calor em espiral para ligar circuitos separados, como um coletor solar ou um aquecedor de água que aquece a água à medida que esta corre.

Para evitar que o ar na sala da caldeira fique demasiado quente, é colocada uma camada de isolamento térmico no interior do depósito. Os acumuladores de calor de marca têm um sistema de distribuição de caudal interno complexo. Pode ver o vídeo para ver o anúncio da Buderus.

A base para a conceção do reservatório de compensação é a forma como os fluxos devem ser direccionados

A ligação ao reservatório de compensação é feita da seguinte forma, de modo a criar a direção correcta dos fluxos.

• Alimentação a partir da caldeira – na parte superior.
• Alimentação do depósito para os radiadores – na parte superior, ao nível da alimentação da caldeira
• Retorno dos radiadores – na parte inferior.
• Retorno à caldeira – na parte inferior, logo abaixo do retorno dos radiadores.

Neste caso, o líquido no acumulador de calor deve fluir de cima para baixo, da caldeira para os radiadores e ao longo do anel do circuito da caldeira.

Podem ser utilizados sensores de temperatura para determinar a direção do fluxo de fluido; em geral, o retorno da caldeira deve ser mais quente do que o retorno do radiador.

É fundamental seguir este princípio: o acumulador de calor só funcionará corretamente se o caudal de refrigerante no circuito da caldeira for superior ao caudal nos radiadores. Normalmente, a resistência hidráulica mais elevada do circuito de consumo, utilizando as mesmas bombas, permite-lhe isso.

Assim que o líquido de refrigeração quente entra no termoacumulador, é bombeado da secção superior para os radiadores. Isto permite o controlo operacional de todo o sistema de aquecimento e a capacidade de resposta às variações diárias de temperatura.

Ao instalar um termoacumulador, o mais importante é lembrar que a caldeira deve ser protegida contra o retorno do frio. Uma forma de o fazer é através de uma válvula de três vias.

Qual a capacidade de reserva necessária?

Qual é o volume crítico do acumulador de calor que é considerado suficiente?? O modo de funcionamento normal, assumindo que os radiadores funcionam corretamente, envolve o aquecimento a +90 graus e o arrefecimento a +60 graus. A energia que pode ser armazenada e utilizada está contida numa diferença de 30 graus.

De acordo com um cálculo térmico simples, uma casa média de 100 m³ isolada necessitará de uma tonelada de água para a aquecer durante cinco horas durante o pico das geadas. Adicionalmente, às temperaturas médias diárias sazonais.

Na realidade, uma casa pequena, bem isolada, com um volume de 1.A capacidade de 2 toneladas pode ficar sem uma caldeira a lenha de 30 kW durante dois dias. Não faz sentido colocar um depósito tampão sob 0.8 toneladas.

Montagem de um acumulador de calor simples

A ideia subjacente ao acumulador de calor mais simples é semelhante à de uma garrafa térmica. A água mantém o seu calor durante um período de tempo considerável devido às paredes da unidade, que praticamente não conduzem calor.

Para montar uma unidade deste tipo, são necessários os seguintes dispositivos:

• tanque. O volume deve ser selecionado individualmente, de acordo com as suas necessidades e possibilidades. O objetivo mínimo é 150 litros;
• material para isolamento térmico. A lã mineral é excelente;
• fita adesiva;
• tubos de cobre para fazer a bobina;
• laje de betão ou tábuas para cofragem e argamassa para vazamento.

Um barril de ferro pode servir de base para a montagem do acumulador de calor. Como já foi referido, o volume é escolhido individualmente; no entanto, não faz sentido utilizar um depósito com menos de 150 litros.

Primeira etapa

Preparar o bidão para mais trabalho. Se o depósito for antigo, certifique-se de que o limpa completamente de todas as impurezas e restos de corrosão.

Vista geral do acumulador de calorDissipadores de calor e torneiras. 1. O sistema de aquecimento. 2. A serpentina superior. A bobina inferior é a número três. O arrefecimento TA é o número quatro. Grupo 5: segurança. Ânodo de magnésio número seis Bicos de um lado, acumulador de calor do outro. 1. Termopares de água. 2-Caldeira com combustível sólido. 3 sensores térmicos para o controlador do sistema solar

Segundo passo

Cobrir as paredes exteriores com uma camada de isolamento térmico. A lã mineral é uma escolha sensata. Além disso, a fita adesiva é enrolada à volta do barril em várias camadas depois de este ter sido coberto com isolamento térmico.

Terceiro passo

Envolver o reservatório em folha de alumínio. Utilizamos também fita adesiva para fixar o material. Se desejar, cubra a estrutura isolada com chapa metálica.

Quarto passo

Formar uma bobina que será utilizada para mover o líquido de refrigeração. Para este efeito, utilizamos um tubo de cobre com um diâmetro de cerca de 20-30 m e um comprimento de 8-15 m, dependendo do volume do barril que escolhermos. Introduzimos o tubo no depósito depois de o dobrarmos em espiral. A caldeira e a serpentina estão ligadas. Esta serpentina acabará por ser aquecida e a água do reservatório receberá o calor como resultado.

Quinto passo

Criamos espigões nas paredes laterais do acumulador. Um tubo leva a água fria para o depósito, enquanto o outro leva a água quente para o exterior. Instalar torneiras nos tubos para que o fluxo de água possa ser rapidamente interrompido.

Sexta etapa

Ligar o depósito de armazenamento térmico e instalá-lo.

Examinamos o esquema para compreender melhor a ordem de ligação do acumulador de calor.

Crucial! Apenas uma laje de betão pode suportar o tambor. Adquirir um produto pré-fabricado ou fundir a base nós próprios.

O acumulador é ligado ao sistema de aquecimento que utiliza uma única caldeira, de acordo com o método considerado. Se forem utilizadas unidades de aquecimento adicionais, o plano tornar-se-á consideravelmente mais complexo. Válvulas de segurança, proteção contra explosão, sensores de temperatura e pressão e outros componentes devem ser instalados no sistema. Aconselha-se que só tente montar uma unidade deste tipo se possuir os conhecimentos e a experiência necessários.

Esta publicação abordará as especificidades da tubagem de caldeiras de combustível sólido, com ênfase em duas configurações principais: as que utilizam um acumulador de calor e as que não utilizam. A seleção do sistema adequado para o aquecimento e o isolamento da sua casa é essencial para o conforto e a eficácia. Vamos analisar as vantagens e desvantagens de cada plano para que possa decidir qual é o melhor para a sua família. É crucial compreender estas configurações de tubagem, quer o seu objetivo seja otimizar a retenção de calor, minimizar o consumo de energia ou otimizar o seu sistema de aquecimento. Vamos agora explorar e clarificar a tubagem da caldeira de combustível sólido para que possa manter uma casa confortável e económica.

Seleção do acumulador de calor

Os outros critérios de seleção do reservatório dizem respeito principalmente a opções e não são tão cruciais. Uma serpentina incorporada que aquece a água para uso doméstico é uma delas. Se não houver outras opções de aquecimento, pode ser útil, mas esta abordagem é sem dúvida inadequada para custos elevados da rede de AQS. Além disso, uma parte da “carga” do termoacumulador O calor será removido pelo permutador de calor, reduzindo o período de tempo em que o sistema de aquecimento pode funcionar de forma independente.

Uma caraterística eficaz que está integrada na secção superior do depósito TEN é a sua capacidade de manter a temperatura do líquido de refrigeração a um nível predeterminado. O aquecimento elétrico significa que, em caso de emergência, o sistema não descongela e pode mesmo continuar a aquecer a casa depois de a bateria ter “descarregado” e a caldeira não tiver sido ligada.

Apenas nas regiões do sul é útil a segunda bobina para ligar o sistema solar, pois permite carregar o acumulador de calor com atividade solar.

No entanto, deve ter em conta a pressão de funcionamento do reservatório aquando da sua escolha. Lembre-se de que a maioria das caldeiras de combustível sólido são construídas para suportar uma pressão de camisa até 3 bar, e o depósito de reserva deve ser capaz de suportar com segurança a mesma quantidade.

Como calcular o volume necessário do acumulador de calor

Uma solução ineficiente é ter um tanque demasiado grande ou demasiado pequeno para que o líquido de refrigeração aquecido se acumule. Isto significa que o volume necessário do reservatório deve ser determinado matematicamente, com resultados difíceis de alcançar devido a aproximações dos dados iniciais, que incluem as perdas de calor na divisão, as propriedades de isolamento da fundação e das paredes da casa, as qualidades de isolamento dos materiais de construção utilizados nas paredes, pavimentos e divisórias, e os mesmos parâmetros para as aberturas de janelas e portas. No entanto, o acumulador de calor pode ser calculado de forma aproximada. Este método destina-se a ser utilizado no caso de se desconhecerem as perdas exactas de calor do edifício, especialmente se este ainda não tiver sido construído.

Os seguintes factores podem ser utilizados para determinar o tamanho e o volume do depósito de armazenamento de calor:

1. A área total do local aquecido;
2. Capacidade térmica do equipamento de aquecimento.

O volume do TA é determinado por estes dois factores.

Assumir, de momento, que a área aquecida da divisão deve ser utilizada para determinar o volume do acumulador de calor para o sistema de aquecimento. O cálculo é tão simples como multiplicar a área em metros quadrados por quatro (Sx 4). Por exemplo, seria necessário um depósito de 200 litros para uma casa com uma área total aquecida de 50 m2. A prática indica que a caldeira só pode ser carregada com combustível sólido uma vez por dia com um tal volume de AT. Tanto a economia como a eficiência são excelentes.

Os proprietários astutos aconselharão a instalação de uma caldeira de pirólise, que funciona de forma idêntica. No entanto, o funcionamento deste tipo de caldeira é um pouco mais complexo e ineficaz, como se segue:

1. Primeiro, o combustível é aceso e inflamado;
2. O fornecimento de ar é então restringido;
3. O último a ser ativado é a combustão lenta do combustível (pirólise).

Quando o combustível é queimado, a temperatura do líquido de refrigeração aumenta drasticamente. O processo de pirólise mantém a temperatura do refrigerante a um determinado nível, mas muita energia térmica desaparece no tubo da chaminé durante o processo, quase não aquecendo nada. Outro inconveniente é que, quando o líquido de refrigeração atinge a temperatura mais elevada, pode ferver e transbordar do depósito de expansão. Além disso, os tubos de PVC utilizados para a distribuição do aquecimento podem partir-se mais rapidamente devido às temperaturas elevadas.

Cálculo do acumulador de calor

É preferível falar com um perito qualificado para determinar a capacidade necessária do acumulador de calor. No entanto, existem também técnicas de cálculo que permitem estimar a capacidade do dispositivo tampão, o que pode ajudar a decidir que tipo de caldeira comprar, onde colocar o armazenamento térmico e qual a dimensão da sala da caldeira.

Há duas formas de calcular:

• simples, baseado na prática dos especialistas;
• de acordo com a fórmula.

Os especialistas concluíram que são necessários 25-50 litros de volume de gerador de calor por cada 1 kW de potência da caldeira, com base em anos de experiência. A verdade está no meio das coisas. A casa fica fria porque o esquentador só acumula calor e o sistema não o terá em quantidade suficiente se o depósito for mais pequeno, o que fará com que a caldeira funcione com menos eficiência.

Com base na fórmula, a capacidade é determinada da seguinte forma: Onde Q = mc (T2-T1)

• Q – quantidade de calor acumulado,
• m – volume de água no depósito,
• c – capacidade térmica específica, igual a 4200 J/(kg-K) ,
• T2 e T1 – valores da temperatura da água no caudal de entrada e no caudal de retorno.

Recomendações de profissionais de ligação

Existem várias opções para ligar o termoacumulador de forma a otimizar a eficiência do seu sistema de aquecimento privado baseado numa caldeira de combustível sólido. Os mestres profissionais utilizam-nas frequentemente, mas pode aprender a fazê-las você mesmo porque não envolvem conceitos complicados ou mágicos.

Uma palavra de cautela: tenha em mente que a idéia fundamental por trás da construção do sistema de circulação contínua de combustível da caldeira afeta diretamente o custo do trabalho.

Com mistura de líquidos

O plano para ligar o acumulador de calor a uma caldeira típica de combustível sólido é muito evidente. O sistema de manutenção de caldeiras é aplicado de forma simples e económica à cintagem de sistemas de aquecimento permanentes, que dependem do sistema simples de circulação de combustível por gravidade da caldeira. Neste caso, tem lugar o seguinte:

• Durante o aquecimento de um determinado volume de água no permutador de calor do próprio aparelho, esta começa a circular por todo o sistema da conduta instalada, que passa pela válvula da caldeira.
• Quando a temperatura definida pelo utilizador é atingida, a válvula incorporada começa a funcionar ativamente e mantém o valor predefinido, adicionando gradualmente apenas água fria da própria caldeira.
• Neste momento, a água quente da unidade instalada é despejada no tanque – é assim que o acumulador de calor é carregado.
• Durante todo o tempo, que só pode ser determinado pelo tanque da caldeira, o combustível é completamente queimado.
• Começa o processo inverso, que consiste no fornecimento de água a pequenos radiadores. A temperatura permanece estável durante todo o tempo.
• Quando a fonte direta de calor necessária não consegue suportar o aquecimento estável da água no acumulador de calor do depósito, a válvula instalada é fechada de forma rápida e fiável e o sistema adquire imediatamente o seu estado original.

A caldeira entra instantaneamente num modo de tampão único que restringe o funcionamento do sistema à válvula de retenção em caso de falta de energia ou falha da bomba de circulação.

Depois de atingir esta temperatura no interior da caldeira, a água flui ativamente para o depósito instalado. Depois disso, é direccionada para vários radiadores de aquecimento. Este procedimento contínuo garante uma queda limpa a altas temperaturas e um aquecimento contínuo da água.

Conselhos: O acumulador de calor deve ser posicionado suficientemente alto para evitar o contacto com os radiadores de aquecimento, de modo a garantir um desempenho ótimo do sistema de aquecimento.

Com hidrodistribuição

Este tipo de sistemas está disponível para praticamente todos os modelos de caldeiras. Possibilitam uma fonte de energia estável e ininterrupta. É importante fornecer, de forma precisa e clara, uma fonte de alimentação estável e completa, de modo a garantir que todo o sistema em questão funcione correcta e eficientemente.

Esta ideia pode ser posta em prática da seguinte forma: a caldeira instalada funcionará apenas como um depósito especial, estabilizando a temperatura de um volume de água suficientemente grande para garantir o conforto da divisão. Isto faz sentido quando é necessário alimentar simultaneamente vários circuitos de aquecimento privados.

Os utilizadores e construtores actuais também ligam frequentemente o acumulador de calor a este tipo de caldeira de combustível sólido.

O esquema específico de ligação do termoacumulador selecionado dependerá apenas das necessidades do proprietário e dos ocupantes da casa. Neste caso, é essencial ponderar todas as vantagens e desvantagens, bem como considerar vários factores que podem ter um grande impacto na decisão.

A área que será aquecida por uma caldeira a combustível sólido, os componentes e as unidades utilizadas em toda a instalação, o número previsto de circuitos criados na cintagem e a existência de um sistema bem planeado para o abastecimento de água quente e constante da divisão desempenham um papel significativo.

A organização correcta do esquema de ligação é uma tarefa difícil que exige uma abordagem adequada e uma atenção redobrada. É preferível deixar o processo a cargo de profissionais conhecedores e experientes se não tiver a certeza dos seus conhecimentos.

Instruções gerais de instalação

É essencial determinar o local de instalação da unidade de aquecimento antes de efetuar uma compra. A sala da fornalha deve ser utilizada para este efeito, mas muitas vezes não há espaço suficiente para o fazer, porque é ocupada por um aquecedor a gás ou outro. A instalação de uma caldeira a combustível sólido numa residência privada pode ser feita no anexo, atrás da parede da sala do forno. É montada uma estrutura metálica e são colocados no topo painéis tipo sanduíche ou chapas perfiladas isoladas. Para aqueles que optam por aquecer com carvão, esta é uma opção conveniente porque não haverá sujidade no interior da casa.

Todas as caldeiras de combustível sólido de baixo custo para casas de baixo consumo podem ser instaladas diretamente na betonilha do chão. Por não terem um transportador helicoidal ou um ventilador para alimentar os pellets, são leves e não causam cargas vibratórias na base. Aconselha-se a construção de uma fundação de betão assente no solo e uma base de pedra britada compactada para unidades que produzam mais de 50 kW de potência. A fundação não deve ser fixada à betonilha porque é construída 80-100 mm acima do seu nível. É também necessária uma fundação para as caldeiras de longa duração com mecanismos de elevação e descida de cargas pesadas.

Os projectos de casas particulares incluem normalmente um poço de chaminé embutido na espessura da parede e uma saída da chaminé através do telhado. Deve ser instalada uma chaminé para uma caldeira de combustível sólido se o poço não existir ou estiver atualmente ocupado por um aquecedor a gás. Para este efeito, é preferível utilizar chaminés metálicas de parede dupla com isolamento. São facilmente fixadas à parede da casa, leves e construídas a partir de secções com o comprimento necessário. Os mesmos tês e curvas de parede dupla são efectuados para as curvas e ramificações. A figura abaixo ilustra as técnicas de instalação de chaminés com e sem poço de exaustão.

É necessário que haja uma ventilação natural de exaustão na sala do forno. Um poço de exaustão localizado na parede é utilizado quando as caldeiras de aquecimento são instaladas em casas particulares. O eixo tem uma secção transversal mais pequena e corre paralelamente à chaminé. Deve ser colocada sob o teto da divisão, se não for colocada na grelha de transbordo na parede exterior. A função do exaustor é a seguinte:

• Na sala da fornalha, é criado um vácuo, pelo que o ar de alimentação de outras divisões é aspirado e utilizado para a combustão. As caldeiras com uma capacidade de 50 kW e superior requerem a organização de um sistema de ventilação de alimentação separado.
• Remoção de produtos de combustão que entraram acidentalmente na divisão.

A figura mostra a disposição aproximada do equipamento e o diagrama de instalação da caldeira para aquecimento a combustível sólido.

Muitas vezes, as salas de caldeiras das casas de campo não têm saída de esgotos. Isto não é totalmente exato, pois há casos em que é necessário esvaziar a camisa de água da caldeira ou o sistema. A mesma saída é para onde se dirige a descarga da válvula de segurança.

Procedimento de instalação

As seguintes directrizes são recomendadas para a instalação de caldeiras de combustível sólido:

1. Libertar o produto da embalagem de fábrica.
2. Se houver pouco espaço na sala da fornalha, é preferível montar o produto no exterior. Instalar todas as portas e a gaveta do cinzeiro, bem como outros elementos fornecidos separadamente. Não é necessário instalar o ventilador e os dispositivos de automação, isto é feito após a instalação da caldeira.
3. Deslocar o aparelho para a divisão e instalá-lo na base ou no chão de modo a que a saída de gás fique no mesmo eixo que o tubo da chaminé. Em casa instalação de caldeira a combustível sólido com suas próprias mãos deve ser feito com um ajudante, o peso do equipamento raramente é inferior a 50 kg.
4. Fixar a caldeira na fundação ou betonilha para que não haja desalinhamento.
5. Ligar a chaminé, instalar o ventilador com a unidade de controlo e o grupo de segurança.
6. Ligar a caldeira ao sistema de aquecimento de acordo com o esquema selecionado.

Preparação da tubagem

Três tarefas são resolvidas pela tubagem da caldeira:

1. Distribuição uniforme do calor em todo o sistema.
2. Proteger a caldeira contra o sobreaquecimento, que pode provocar a paragem do equipamento (a melhor opção) ou a explosão (a pior opção).
3. Fornecimento qualitativo de água quente, se a caldeira for de dois circuitos.

A cintagem da caldeira de aquecimento pode ser classificada como complexa ou simples (condicionalmente) com base na complexidade da instalação. A cintagem simples é tipicamente feita para caldeiras caras que já têm a maioria dos componentes de proteção e distribuição do líquido de refrigeração incorporados. É constituída por um número mínimo de dispositivos, aparelhos e unidades. Ao instalar a caldeira mais simples – que funciona mais como um queimador de gás – é instalada a tubagem complexa da caldeira – o mesmo conjunto de tubos visto na imagem.

Tubagem da caldeira para combustível sólido

Nota: De um modo geral, o custo da caldeira e da sua tubagem estão inversamente relacionados: quanto mais cara for a caldeira, mais fácil e menos dispendiosa será a sua instalação; inversamente, quanto menos cara for a caldeira, mais complexo e dispendioso será o sistema de tubagem.

No entanto, isto não é verdade para as instalações industriais, onde existem normas de segurança mais elevadas e deve ser criado um esquema de tubagem completo – que ocasionalmente duplica as funções incorporadas da caldeira de aquecimento – para cumprir as normas de aceitação.

Variação do tubo da caldeira

A tubagem das caldeiras industriais colocadas em grandes salas de caldeiras que fornecem calor a bairros ou empresas específicas não é tida em conta neste material.

Conjunto completo de cintagem

Os componentes seguintes constituem a tubagem:

• Depósito de expansão de membrana. Foi concebido para compensar os picos de volume do líquido de refrigeração durante o aquecimento. Esta necessidade surge em sistemas de aquecimento fechados. Existe um diafragma elástico no interior do recipiente, que o divide ao meio. Numa metade há ar ou nitrogénio (neste caso, as paredes do tanque não estão sujeitas a corrosão). Quando o volume do líquido de refrigeração aumenta, provoca a compressão do gás: como resultado, a pressão total no sistema mantém-se praticamente ao mesmo nível. O volume normal do reservatório de expansão é de 10% do volume do líquido de refrigeração. Para um cálculo aproximado, é normalmente utilizado o rácio de 15 litros/kilowatt de potência da caldeira de aquecimento.
• Válvula de segurança. Descarrega o excesso de líquido de refrigeração quando a pressão no circuito sobe para valores perigosos. Como resultado, evita-se que os tubos e radiadores rebentem. É fornecido um tubo de drenagem para escoar a água para o sistema de esgotos. Se esta válvula funcionar regularmente, isso indica uma capacidade insuficiente do tanque de expansão.

• Saída de ar. Se ocorrerem tampões de ar, estes são automaticamente expulsos para o exterior. Isto refere-se a acumulações de ar formadas no sistema como resultado da drenagem do líquido de refrigeração. Por causa deles, há ruídos hidráulicos e obstáculos adicionais para a circulação normal no modo de baixa cabeça hidráulica.
• Manómetro. Controla a pressão de funcionamento do circuito. Por vezes é substituído por um termómetro, que regista adicionalmente a temperatura. A escala do dispositivo deve ser marcada até 4 atmosferas.
• Reservatório de expansão aberto. Substitui o reservatório de expansão, a saída de ar e a válvula de segurança num circuito aberto. Nesse caso, o sistema não enfrenta o problema de sobrepressão. Utiliza-se uma torneira para ligar o depósito, que comunica com a atmosfera, ao sistema de AQS: isto assegura a composição do circuito.
• Caldeira indireta. Dentro deste recipiente isolado com um permutador de calor, é preparada água quente. O calor é fornecido pelo líquido de refrigeração do sistema de aquecimento que flui através do permutador de calor. Este elemento está incluído no esquema de tubagem da caldeira de aquecimento a gás de circuito único.

• Bomba de circulação. Graças a ela, é efectuada a circulação forçada do meio de aquecimento através do circuito de aquecimento. Ao selecionar uma bomba adequada, preste atenção ao nível de pressão e desempenho criados por ela. O consumo de energia dos modelos modernos é ajustável entre 50 e 200 W. Graças a isto, a velocidade do fluxo do líquido de refrigeração pode ser alterada consoante a situação.
• Hydrostrelka. Vários circuitos de aquecimento podem ser ligados a este reservatório através de torneiras. A sua função é unir os tubos de alimentação e de retorno. Como resultado, é possível reunir sistemas com diferentes temperaturas e velocidades de fluido, suavizando a sua influência mútua.

• Filtro grosso. Dentro do tanque de decantação com uma malha de filtro, as partículas grandes na água são atrasadas. Na maioria das vezes, trata-se de areia e incrustações. Isto evita o entupimento dos tubos finos do permutador de calor na caldeira a gás.
• Misturadores termostáticos de duas e três passagens. Graças a elas, é possível criar uma recirculação do líquido de arrefecimento, cuja temperatura é uma ordem de grandeza inferior à do circuito principal. É utilizada uma cabeça térmica para controlar a porta da válvula misturadora. A válvula altera a sua posição em resposta à temperatura do elemento de deteção.

Requisitos de alimentação eléctrica

Devido à sua dependência energética, as caldeiras Baxi necessitam de uma tensão eléctrica de 220V para funcionar. Como o equipamento eletrónico da unidade é essencialmente incapaz de suportar picos de tensão na rede, os especialistas aconselham a instalação de um estabilizador de tensão antes da caldeira.

A instalação de um supressor de picos de tensão também será necessária para proteger a caldeira de correntes de pico durante trovoadas ou quando um equipamento elétrico potente nas proximidades for ligado.

Ligação à terra da caldeira de dois circuitos com um potencial de 0.5 V entre terra e neutro é igualmente importante para a segurança da operação e manutenção do equipamento. Um potencial contínuo na barra de ligação à terra causado por uma ligação à terra incorrecta pode resultar em falhas durante a ignição e paragens frequentes da caldeira.

Como resultado, a casa fica fria e o ar nas divisões arrefece.

Uma caldeira mal ligada à terra pode resultar num potencial contínuo na barra de ligação à terra, o que pode causar falhas de ignição e paragens frequentes da caldeira. Como resultado, a casa ficará mais fria e o ar interior arrefecerá.

Ligação da caldeira às comunicações

O grupo de caldeira Baxi está instalado num espaço não residencial, como a cozinha, e tem uma ventilação de alimentação fiável e três horas de troca de ar por hora.

De acordo com o esquema de tubagem aprovado, o circuito de aquecimento é ligado às ligações de alimentação/retorno no painel traseiro da unidade.

De seguida, liga-se o sistema de chaminé da caldeira:

1. Instalar o tubo de combustão através de um adaptador no tubo de combustão da caldeira.
2. A chaminé e o tubo de combustão da unidade têm de ter as mesmas dimensões, o que é especificado pelo fabricante na documentação técnica.
3. A conduta de combustão é selecionada de modo a que a secção da chaminé seja tão curta quanto possível.
4. A secção vertical do tubo desde o ponto de ligação até ao coletor deve ser de pelo menos 6 m e proporcionar uma tiragem na câmara do forno na gama de 0.8 mm – 3.0 mm de coluna de água.
5. A tiragem é medida durante o funcionamento do aparelho.
6. A chaminé deve ser bem fixada e não deve apoiar-se no grupo da caldeira.
7. Os locais onde o tubo passa através dos elementos estruturais da parede, do teto e do telhado devem ser bem isolados.

Em seguida, fixar os componentes internos ao módulo de controlo da caldeira Baxi:

• ligar o transformador para a ignição piezoeléctrica e o pressóstato de gás ao conetor de 6 terminais;
• ligar a válvula principal de 2 fases ao conetor de 9 terminais;
• ligar a válvula adicional de 2 fases ao conetor de 3 terminais;
• ligar o elétrodo esquerdo do cabo de ignição e o elétrodo direito do cabo de ionização à ignição piezoeléctrica;
• Instalar os sensores primários de temperatura e pressão nas aberturas técnicas indicadas no diagrama de tubagem fornecido pelo fabricante.

Como escolher um depósito de compensação

Cálculo do volume mínimo necessário

O volume do depósito é o parâmetro mais importante, que tem de ser decidido de imediato. Para otimizar a eficiência, deve ser tão grande quanto possível, mas apenas até um certo ponto em que a saída da caldeira é suficiente para “carregar” é.

A fórmula seguinte é utilizada para determinar o volume do depósito de compensação para uma caldeira a combustível sólido:

• onde, m é a massa do refrigerante, após o cálculo, não é difícil convertê-lo em litros (1 kg de água ~ 1 dm3);
• Q – quantidade de calor necessária, calculada como: potência da caldeira * período da sua atividade – perdas de calor da casa * período de atividade da caldeira;
• k – eficiência da caldeira;
• c – capacidade térmica específica do refrigerante (para a água é um valor conhecido – 4,19 kJ/kg*°C = 1,16 kW/m3*°C);
• Δt – a diferença de temperatura entre os tubos de alimentação e de retorno da caldeira, as leituras são efectuadas em estado estacionário de funcionamento do sistema.

Por exemplo, a perda de calor para uma casa típica com dois tijolos de alvenaria cobrindo 100 m2 é de cerca de 10 kW/hora. Como resultado, são necessários 10 kW de calor (Q) para manter o equilíbrio. Uma caldeira de 14 kW com uma eficiência de 88% aquece toda a casa; a caldeira queima a madeira em 3 horas.

Primeiro, temos de determinar a quantidade de calor necessária.

14*3-10*3 = 12 kW é Q.

Consequentemente, t = 0,336 metros cúbicos, ou 336 litros, e m = 12 / 0,88*1,16*(85-50) = 0,336. Esta é a capacidade mínima necessária do reservatório-tampão. Com esta capacidade, o acumulador de calor armazenará e distribuirá 12 kW adicionais de calor após a queima da carga (3 horas). Mais de uma hora adicional de baterias quentes com uma única carga é o que a casa do exemplo experimenta.

Número de permutadores de calor

Permutadores de calor no interior do depósito de armazenamento em cobre.

A existência e quantidade de permutadores de calor deve ser a segunda coisa a verificar depois de escolher o volume. A decisão baseia-se nas preferências, nos requisitos do CO e no esquema de ligação do depósito.

Um sistema de aquecimento básico necessita apenas de um modelo vazio sem qualquer permutador de calor.

O circuito da pequena caldeira só pode funcionar com circulação forçada, pelo que, se se pretender uma circulação natural para o circuito de aquecimento, é necessário um permutador de calor adicional. Em comparação com um circuito de aquecimento com circulação natural, há mais pressão nesta situação. Também será necessário adquirir permutadores de calor adicionais para AQS ou aquecimento por piso radiante.

Pressão máxima admissível

A pressão máxima de funcionamento admissível deve ser considerada aquando da seleção de um reservatório-tampão com um permutador de calor suplementar; esta pressão não pode ser inferior à de qualquer um dos circuitos de aquecimento. A maior parte dos modelos sem permutador de calor são fabricados com depósitos que podem suportar pressões internas até 6 bar, o que é mais do que suficiente para uma instalação típica de CO.

Material do depósito interno

Existem atualmente duas opções diferentes de construção do depósito interior:

• aço-carbono macio – coberto com um revestimento anti-corrosão à prova de água, tem um custo de produção mais baixo, utilizado em modelos económicos;
• aço inoxidável – mais caro, mas mais fiável e durável.

Outros critérios de seleção

Uma vez estabelecidos os requisitos técnicos primários, pode concentrar-se noutros aspectos que melhoram a eficácia e o conforto do utilizador:

• a possibilidade de ligar a RTE para aquecimento adicional da rede eléctrica, bem como dispositivos adicionais de controlo e medição, que são montados por ligação roscada ou de encaixe (mas em nenhum caso soldada);
• a presença de uma camada de isolamento térmico – nos modelos mais caros de acumuladores de calor, entre o depósito interior e o revestimento exterior, existe uma camada de material isolante que contribui para uma retenção de calor ainda mais longa (até 4-5 dias);
• peso e dimensões – todos os parâmetros acima referidos afectam o peso e as dimensões do reservatório-tampão, pelo que vale a pena determinar antecipadamente a forma como será levado para a sala das caldeiras.

Sistema de dois tubos com ligação superior

O tanque de expansão é posicionado mais alto em um sistema de aquecimento de dois tubos com uma conexão superior.

A única diferença entre este esquema de dois tubos e o anterior é que o tanque de expansão deve ser instalado na parte mais alta do sistema – talvez sob o teto ou no sótão isolado. O líquido de refrigeração desce então para os radiadores, onde transfere algum do seu calor antes de regressar através do tubo de retorno à caldeira de aquecimento.

Porque é que um plano como este é necessário? Funciona melhor em edifícios com vários andares e muitos radiadores. O calorificador é um sistema de ventilação que permite um aquecimento mais uniforme e elimina a necessidade de instalar numerosos purgadores de ar, porque o ar será evacuado através do tanque de expansão ou de um purgador adicional que faz parte do grupo de segurança.

Vantagens e desvantagens do sistema de dois tubos com distribuição superior

Os atributos positivos são muitos:

• os edifícios de vários andares podem ser aquecidos;
• poupar nos purgadores de ar;
• é possível criar um sistema com circulação natural do líquido de refrigeração.

Existem também alguns inconvenientes:

A instalação de aquecimento oculto tornar-se-á mais difícil se for utilizada a distribuição vertical.

• os tubos são visíveis em todo o lado – este esquema não é adequado para interiores com acabamentos caros, onde os elementos dos sistemas de aquecimento estão normalmente escondidos;
• em casas altas é necessário recorrer à circulação forçada do líquido de refrigeração.

Este esquema continua a ser muito utilizado e bastante popular, apesar dos seus inconvenientes.

Características da instalação de sistemas de dois tubos com distribuição superior

Não é necessário colocar a caldeira de aquecimento no ponto mais baixo graças a este esquema. O tubo de alimentação é redireccionado para cima, logo após a caldeira, e um tanque de expansão é colocado no ponto mais alto. Utiliza um esquema de ligação lateral ou diagonal do radiador porque o fornecimento de líquido de refrigeração aos radiadores é efectuado a partir de cima. O líquido de refrigeração arrefecido é depois direcionado para o tubo de retorno.

Nuances da instalação de cintas

Em todos os sistemas de aquecimento, exceto os abertos, são instaladas torneiras Maevsky nos pontos mais altos para extrair o ar.

As considerações para garantir o desempenho do sistema incluem as seguintes subtilezas:

1. A superfície sob a instalação da caldeira deve ser estritamente horizontal.
2. Dimensões da base – tamanho da unidade + 10 %.
3. Deve ser utilizado um depósito de expansão em qualquer sistema de aquecimento com caldeira.
4. Ligação preferencial de dispositivos – ligação roscada.
5. A ligação da unidade de aquecimento só deve ser efectuada com tubos de aço ou de cobre.

Cintagem de segurança da caldeira para combustível sólido. Pode ler mais sobre o projeto de casa particular que envolve a instalação de cintas na caldeira de aquecimento nesta ligação.

A seleção da disposição adequada da canalização para o seu sistema de caldeira a combustível sólido é essencial para um isolamento e aquecimento eficazes da casa. Cada esquema tem prós e contras, e a escolha de um com ou sem acumulador de calor depende de si.

O calor é transferido diretamente da caldeira para os radiadores ou para o sistema de aquecimento por piso radiante quando o esquema de canalização não inclui um acumulador de calor. Esta configuração é mais fácil de instalar e manter porque é mais básica e descomplicada. Mas sem um acumulador de calor, o sistema pode aquecer de forma irregular e sofrer oscilações de temperatura, especialmente quando não há muita procura.

No entanto, há uma série de vantagens em incluir um acumulador de calor no projeto da canalização. Quando necessário, o acumulador liberta gradualmente o excesso de calor que a caldeira produz. Este contribui para um aquecimento mais uniforme e confortável, ajudando a manter uma temperatura constante em toda a casa. Além disso, ao minimizar o consumo de combustível e reduzir a frequência de ciclos da caldeira, um acumulador de calor pode aumentar a eficiência global do sistema.

Pense nas suas necessidades de aquecimento, no seu orçamento e no espaço que tem disponível quando escolher entre as duas opções. Para propriedades mais pequenas ou utilização sazonal, um esquema de tubagem sem acumulador de calor pode ser adequado; no entanto, as casas maiores ou com maiores necessidades de aquecimento podem beneficiar da estabilidade e eficiência extra que um acumulador de calor oferece.

A decisão final sobre o esquema de canalização baseia-se nas suas necessidades e gostos pessoais. Pode escolher a melhor opção para a sua casa e garantir conforto e eficiência durante todo o ano, falando com um especialista em aquecimento e isolamento.

Vídeo sobre o tema

Tubagem da caldeira sem amortecedor.