- Principio de funcionamiento del dispositivo.
- Tipos de calderas eléctricas.
- ¿Qué buscar al comprar?
- Способы экономии при эксплуатации
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Si no hay posibilidad de llevar gas a la casa, el problema del calentamiento autónomo y el calentamiento del agua se resuelve con la ayuda de fuentes de energía alternativas. Puede instalar generadores solares, calentar madera o pellets. Sin embargo, la mejor solución podría ser una caldera eléctrica de doble circuito.
En nuestro artículo, describimos en detalle el principio de operación y la variedad de equipos que convierten la energía eléctrica en energía térmica. Puntos de referencia listados que deben considerarse los futuros propietarios de la unidad antes de comprarla. Se dan recomendaciones para la operación económica.
Principio de funcionamiento del dispositivo.
El diseño de una caldera de doble circuito permite la colocación de dos elementos calefactores en un dispositivo para calentar agua y transportador de calor. El sistema funciona debido a la conversión de la corriente eléctrica en energía térmica.
Características constructivas de una caldera de doble circuito.
Para calentar la habitación, se conecta un circuito de calefacción de tipo cerrado a la caldera a lo largo del cual se mueve el medio de transferencia de calor. La segunda tubería está diseñada para suministrar agua caliente, que se calienta en el tanque de almacenamiento incorporado o de acuerdo con el principio de flujo.
En los meses más cálidos, la calefacción se puede apagar y la caldera solo se puede utilizar como caldera.
Los dos circuitos de la caldera eléctrica pueden funcionar tanto de forma independiente como simultánea, calentando la casa y calentando el agua.
El dispositivo consta de los siguientes elementos básicos:
- carcasas con aislamiento térmico, accesorios de entrada y salida;
- intercambiador de calor a través del cual circula el refrigerante;
- sistemas de control y unidad de automatización que le permite configurar los parámetros de temperatura y apagar / encender el dispositivo;
- dispositivo de calentamiento;
- tanque de expansión para alivio de presión;
- válvula de seguridad;
- ventilación (automática o manual) para quitar los tapones de aire;
- Bombas circulares para sistemas de agua caliente y calefacción;
- Grupos de seguridad con sensores de temperatura y relés.
El principio de funcionamiento de las calderas eléctricas consiste en el intercambio de calor: una bomba circular bombea agua al tanque, que se calienta a una cierta temperatura con un elemento térmico y se envía al circuito de calefacción o al sistema de ACS.
De hecho, un aparato de doble circuito, como su contraparte de gas, puede realizar la función de una caldera doméstica y un calentador de agua de flujo continuo.
Ventajas y desventajas de los equipos eléctricos.
La calefacción eléctrica es un método de calentamiento ambientalmente amigable, ya que no contamina el aire con humo y hollín como una caldera de combustible sólido, gas de monóxido de carbono y otros "mineros" dañinos, como equipos de gas.
Además, la característica del trabajo de calefacción en las instalaciones eléctricas elimina virtualmente la fuerza mayor de emergencia en caso de fuga de agua: si no hay refrigerante en el sistema, el equipo se apaga automáticamente.
La caldera eléctrica tiene un excelente indicador de eficiencia: 95-99%, pero incluso una salida de calor tan alta no compensa el gran consumo de electricidad, por lo tanto, en comparación con la caldera de gas, el aparato eléctrico pierde
También a las ventajas comunes de los equipos eléctricos incluyen:
- Instalación sencilla : no es necesario equipar la chimenea, el sistema de ventilación forzada, llevar el gasoducto y emitir un montón de permisos, como al instalar una caldera de gas.
- Seguridad : la probabilidad de fuga o ebullición de una caldera eléctrica es muy pequeña; además, el diseño del dispositivo no permite el uso de llamas abiertas, materiales inflamables y gases explosivos.
- Tamaño compacto - un momento importante para espacios pequeños. Además, el dispositivo se puede instalar no solo en lugares especialmente designados (como equipo de gas), sino en cualquier lugar conveniente donde se pueda conectar a la red eléctrica y al sistema de calefacción.
- Sin ruido : la caldera eléctrica funciona sin vibraciones, "escapes" y otros sonidos con los que se alimenta el combustible sólido y los aparatos de gas.
- Costo asequible del dispositivo en sí, así como su instalación y mantenimiento.
En cuanto a las deficiencias, una de las más significativas es el costo de la energía consumida. Si estamos hablando de calefacción eléctrica y agua caliente para una casa grande, las cantidades serán impresionantes.
Por lo tanto, no será superfluo hacer al menos un cálculo aproximado del consumo antes de la compra, habiendo analizado la información sobre el área, el consumo de agua y la potencia del dispositivo. Y luego decidir, ¿vale la pena?
La instalación de controladores especiales, dispositivos de almacenamiento y medidores diferenciales que operan en modo día-noche ayudará a reducir significativamente los costos.
Otros contras:
- Dependencia del suministro de energía : en un área con apagones constantes, la instalación de dicho dispositivo de calefacción pierde su significado. Sin embargo, si las paradas son aleatorias y no son la norma de la vida, comprar un generador que acumule energía ayudará a resolver el problema.
- Las sobretensiones en las líneas eléctricas tienen un efecto perjudicial en la sensible automatización de la caldera, por lo que antes de instalar el equipo, debe comprar buenos estabilizadores de energía.
- Deposición de sedimentos. Dado que el agua corriente se utiliza para el suministro de agua caliente, los elementos de calentamiento se cubren gradualmente con escamas, que deben retirarse del equipo. La solución puede ser instalar filtros en la entrada de agua fría y el servicio regular.
Además, antes de instalar una caldera eléctrica, debe saber si su red doméstica está diseñada para tal carga. Por ejemplo, para un área de 200 cuadrados se necesitarán al menos 16-20 kW.
Y esto es solo para calefacción, excluyendo otros aparatos eléctricos. Y si en los nuevos asentamientos de casas de campo, dicha energía se proporciona al conectarse a una red trifásica, entonces para el área suburbana generalmente no se asignan más de 10 kW.
Tipos de calderas eléctricas.
Las calderas eléctricas modernas están equipadas con calentadores con un principio de funcionamiento diferente. Pero al mismo tiempo, solo los aparatos con un diseño de elemento de calefacción se pueden usar tanto para calefacción como para agua caliente.
En general, la conexión de una caldera eléctrica al sistema de calefacción y agua caliente implica la instalación de una caldera con un intercambiador de calor o un tanque para almacenar un hogar caliente.
Se pueden usar otros tipos de equipos para ACS solo si conecta una caldera de calefacción indirecta al circuito de calefacción.
Electrodomésticos con elementos calefactores.
Los elementos calefactores están integrados en los modelos más comunes de calderas eléctricas. Los elementos calefactores, que son de cerámica o metal, tienen la forma de varillas, espirales o varillas huecas de arco curvo, dentro de las cuales se coloca un hilo de cierta resistencia. También actúan como "intermediarios", calentándose en el paso de la corriente eléctrica y transfiriendo calor al agua.
Esquema de un dispositivo de una caldera eléctrica de doble circuito. El número de elementos depende de la potencia del dispositivo y su volumen interno, pero los elementos de calentamiento adicionales no solo aumentan la velocidad de calentamiento, sino también el costo de la electricidad y el servicio.
El principal inconveniente del dispositivo es la rápida formación de incrustaciones en los elementos calefactores, lo que perjudica su rendimiento. Por ejemplo, con una escala de cal de solo 0, 5 mm de grosor, la eficiencia del dispositivo disminuye en un 10% desde el valor nominal, y en 2 mm, ¡en un 35-40%!
Como resultado, el dispositivo calienta el agua más lentamente, por lo que aumenta el consumo de electricidad. Por lo tanto, la caldera necesita una limpieza constante y un reemplazo periódico de los elementos de calefacción defectuosos.
Para prolongar la vida útil del elemento calefactor, se recomienda usar un sistema de filtros purificadores o agregar emolientes especiales al refrigerante y verter agua destilada en el circuito de calefacción.
Además, las calderas con elementos de calefacción requieren un mantenimiento regular, porque estamos hablando del uso seguro del equipo. El elemento calefactor se desgasta gradualmente y puede quemarse.
Si esto sucede con la despresurización del cuerpo, sigue siendo la mitad del problema. En este caso, el nicrom calentado simplemente se derrumbará por el contacto con el agua y no representa un peligro para los humanos. Pero si el elemento separado permanece en una caja intacta y continúa trabajando, toda la caja metálica debida al conductor de agua se energizará.
Equipos de calentamiento por inducción
El funcionamiento de la caldera de inducción se basa en la inducción magnética, que le permite convertir la electricidad en energía térmica. Dentro de la caja hay un circuito primario con una bobina inductiva que, cuando se energiza, crea un campo magnético alterno.
El resultado son las llamadas corrientes de Foucault (o vórtice), que calientan el metal y transfieren su calor al portador circulante.
Las calderas TEN probadas por tiempo pueden instalarse sin temor incluso en la sala de estar, pero para los dispositivos de inducción es mejor proporcionar una habitación separada. A pesar de las afirmaciones de los fabricantes, el medicamento no ha confirmado la inocuidad de los campos electromagnéticos para los seres humanos.
Ventajas de las calderas de inducción en comparación con los elementos de calefacción:
- El más alto nivel de eficiencia - 98-99%.
- Amplia zona de calefacción y, en consecuencia, más rápida transferencia de calor.
- La escala no se forma en el elemento calefactor.
- Totalmente autónomo, y no requiere servicio.
- Además del agua, los productos derivados del petróleo y el aceite se pueden utilizar como refrigerante.
La principal desventaja de estos dispositivos es el alto precio y la necesidad de conectar una caldera de calentamiento indirecto o un tanque de almacenamiento para proporcionar agua caliente a la casa. Por lo tanto, a pesar de una serie de ventajas del equipo de inducción, la palma del liderazgo en la demanda de los consumidores sostiene firmemente las calderas de los elementos de calefacción de doble circuito.
Calderas con calentadores de electrodos.
El trabajo de la caldera de electrodos se basa en altas tasas de conductividad térmica del agua. Dentro de la caja, se producen electrodos negativos y positivos, que producen una corriente eléctrica, y el refrigerante circula entre ellos.
El calentamiento se produce debido a la energía que se libera durante la división de las moléculas en iones cargados, y su movimiento hacia el electrodo de la polaridad correspondiente. Debido a esto, el calentamiento del agua en la cámara de la caldera ocurre casi instantáneamente.
Un requisito previo para una caldera de electrodo es una buena conexión a tierra, ya que los dispositivos pertenecen a dispositivos potencialmente peligrosos y la carcasa puede "perforarse" con una fuerte carga de corriente.
Ventajas de las calderas de electrodos en comparación con los elementos de calefacción:
- Calentar el agua 10 veces más rápido.
- Gasta un 20-30% menos de electricidad.
- Tienen dimensiones compactas incluso con alta productividad (la mayoría de los modelos se presentan en versión de pared).
- No fallar con sobrecargas de energía.
Pero debido a importantes deficiencias, las calderas de electrodos aún no se han generalizado. Se utilizan principalmente para calefacción, pero es posible organizar un segundo circuito para el suministro de agua caliente, siempre que el sistema esté equipado con una caldera de calefacción indirecta.
Estos dispositivos son muy exigentes en cuanto a la composición del líquido, que es el refrigerante. Se excluye el agua normal del grifo, se recomienda usar un líquido especial con una composición salina equilibrada. Además, los electrodos en el proceso de trabajo se disuelven gradualmente y requieren reemplazo.
Las calderas de electrodos son muy compactas, pero no tienen alta potencia, por lo tanto, se proporcionan módulos con varios dispositivos conectados en serie para calentar grandes áreas.
Para un uso seguro, se recomienda equipar la caldera de electrodos con un conjunto adicional de automatización, que se vende por separado y, a menudo, cuesta más que el propio dispositivo. En primer lugar, es una bomba de circulación y un controlador de temperatura electrónico que controla la temperatura de calentamiento.
También se requiere un controlador de corriente, que regula la corriente, con la capacidad de apagar el equipo para evitar la ebullición del agua.
¿Qué buscar al comprar?
Cuando descubras qué tipo de dispositivo quieres comprar, es hora de pensar en su tamaño y parámetros técnicos.
La mayoría de las veces, las calderas eléctricas se instalan en la cocina, pero puede equipar una sala de mini-caldera, que ocultará comunicaciones poco atractivas y equipos adicionales (tanque de almacenamiento, caldera de calefacción indirecta, etc.).
La elección del dispositivo según el método de instalación.
Independientemente del tipo de construcción, todas las calderas de doble circuito se pueden dividir en dos grandes grupos: pared y piso. Las dimensiones y la selección del modelo dependen directamente del área que necesita calentar, y también de la cantidad de espacio libre debajo del propio dispositivo.
La caldera de pared es diferente del piso en tamaño pequeño; si es necesario, puede ocultarse en un gabinete colgante o gabinete, pero incluso un dispositivo sin vigilancia no parece engorroso y armoniza perfectamente con otros electrodomésticos.
Los accesorios están diseñados para calentar áreas relativamente pequeñas, de hasta 100 m2, por lo que generalmente se instalan en apartamentos o pequeñas casas de campo. Se unen a soportes especiales a cualquier superficie vertical que pueda soportar dicha carga.
Las calderas de pie son dispositivos bastante voluminosos, pero pueden proporcionar una casa con un área de hasta 200 m2 con suministro de agua caliente e ininterrumpida, y los tanques de almacenamiento pueden integrarse en el propio dispositivo (lo que aumenta significativamente sus dimensiones) o instalarse por separado
Si el área de la cabaña supera los 200 m 2, puede equipar una sala de calderas con varias calderas eléctricas o utilizar fuentes adicionales de calefacción: equipos de combustible sólido o paneles solares.
Cálculo de la potencia requerida.
La forma más fácil es dividir el área calentada por 10. Se cree que el calentamiento de 10 m 2 consumirá 1 kW, pero la cifra obtenida será muy condicional, porque este cálculo solo tiene sentido para habitaciones con una altura de no más de 3 metros.
Además, el costo del calor depende en gran medida de la disponibilidad de aislamiento, la calidad de las ventanas y su tamaño, las características climáticas del área y los materiales utilizados en la construcción de la casa.
Si la casa tiene techos altos, primero debe determinar el volumen de la habitación (multiplicar el área por la altura). Luego calcule la potencia requerida basándose en el cálculo de que se requerirán 35 vatios para 1 m3.
Cuando compre, tenga en cuenta los modelos cuya capacidad es un 15-20% mayor que su rendimiento calculado: es mejor configurar la caldera en un modo más débil que congelar en invierno frío con el equipo funcionando al límite
Al resultado obtenido, debe agregar el "stock":
- 10% - con una gran área de vidrio (ventanas panorámicas, veranda, etc.).
- 15% - en ausencia de aislamiento de la casa.
- 10-15% - para zonas con inviernos fríos.
- 20% - para la carga adicional cuando el ACS está funcionando en el modo de calefacción de flujo continuo.
Al calcular la potencia requerida para calderas con un dispositivo de almacenamiento incorporado, es necesario centrarse en los datos especificados por el fabricante en la documentación técnica.
De los parámetros técnicos de la caldera depende del método de su potencia. Se pueden conectar dispositivos de hasta 10 kW a una red normal de 220 V, y las calderas más potentes se pueden conectar a una red trifásica (y esto puede requerir el permiso de las redes eléctricas locales si una línea de 380 V no está conectada a la casa).
Otros matices importantes.
Por el principio de calentamiento de agua, las calderas eléctricas de doble circuito se pueden dividir en flujo y almacenamiento. Los primeros son una buena opción para una casa pequeña y una familia, que podrá atender con calma 1-2 puntos de demanda además de calefacción. Pero a pesar de la compacidad y la comodidad en el funcionamiento, el dispositivo 2 en 1 tiene un inconveniente importante: una alta carga en la red eléctrica.
Pero la unidad acumulativa ocupa mucho más espacio debido al tanque adicional en el que se almacena el stock de agua caliente. La ventaja de este tipo de equipo es que puede suministrar agua en grandes cantidades y le permite ahorrar hasta un 10% en electricidad, ya que no gasta energía en calefacción constante, sino que solo mantiene su temperatura.
Gracias a la cubierta aislante, la pérdida de calor del agua en el tanque por hora no será más de 0.5 grados. En la hoja de datos técnicos del dispositivo destinado a la conexión al sistema de ACS, debe indicarse su capacidad: temperatura mínima y máxima, volumen de agua y el tiempo necesario para su calentamiento.
Las calderas eléctricas modernas le permiten controlar el dispositivo y controlar la temperatura de la calefacción en la habitación usando teléfonos inteligentes o el sistema de casa inteligente
Adicionalmente, la caldera puede equiparse con:
- Unidad de automatización para control remoto desde la consola oa través de la red.
- Protección contra heladas, que mantendrá la temperatura mínima en el sistema, lo cual es importante para las casas de campo y de campo, donde no hay residentes permanentes.
- Los sensores que monitorean el cambio en el clima encienden el dispositivo cuando baja la temperatura y se apagan durante el reloj de sol.
- Equipo que baja la temperatura del agua para conectarse al "piso caliente".
- Датчиками с возможностью программирования микроклимата во всем помещении или отдельных комнатах по своему усмотрению.
Разумеется, «бонусы» от производителя повышают стоимость прибора, но с их помощью эксплуатировать котел куда комфортнее.
Способы экономии при эксплуатации
Чтобы уменьшить затраты на электроэнергию при использовании электрического котла в качестве отопительного прибора и водонагревателя, нужно снизить общие теплопотери дома.
Прежде всего, стоит заменить старые деревянные рамы современными окнами с 2-3 воздушными камерами и позаботиться об утеплении стен (лучше всего наружном) пенопластом, минватой или другими материалами с низкой теплопроводностью
Другие варианты экономии:
- Дополнительное подключение или отдельные устройства, работающие на альтернативной энергии (солнечные батареи, ветрогенераторы, дровяной камин), значительно уменьшат потребление электричества.
- Многотарифный счетчик позволит меньше платить за ночное отопление, а на период утренних и вечерних «часов пик» прибор можно и отключить (дороже всего стоит электроэнергия, израсходованная в промежутках 8.00 – 11.00 и 20.00 – 22.00). А если дополнить систему внешним теплоаккумулятором, можно накапливать ночную «дешевую» энергию, чтобы расходовать ее днем.
- Рекуператор в вентиляционной системе поможет сохранить нагретый воздух внутри дома.
- Недельный программатор соберет данные о работе системы за указанный период времени, чтобы подобрать наиболее комфортный и экономичный режим эксплуатации с минимальным расходом энергии.
- Комнатные терморегуляторы будут контролировать изменения в микроклимате дома и передавать данные на встроенный внутри котла датчик, который будет отключать/включать отопление, уберегая от перегрева воздуха и лишних теплопотерь.
При правильной организации работы электрического котла можно снизить потребление электроэнергии и сопутствующие расходы до 40%.
С энергосберегающими вариантами отопления загородной собственности ознакомит следующая статья, детально разбирающая этот весьма интересный вопрос.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Нюансы электрического отопления – котлы и другие электроотопительные приборы, расчет мощности оборудования и затрат на отопительный сезон:
Хотя двухконтурные электрокотлы кажутся весьма комфортными в использовании, прежде чем отправляться за покупкой, подсчитайте расходы на электричество за холодный период года или обратитесь к теплотехникам.
Возможно, вам посоветуют более экономную систему с одноконтурным котлом с бойлером косвенного нагрева или спроектируют комбинированное отопление, где «прожорливость» электроприбора будет компенсироваться дополнительными источниками энергии.
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