Todos os problemas de organização do fornecimento autônomo de calor e preparação de água quente são resolvidos com a compra de uma caldeira capaz de atender a ambos os sistemas. Por não conhecer o princípio de funcionamento de uma caldeira de aquecimento a gás de duplo circuito, seria ilógico não só fazer a compra, mas também operar o aparelho. Você concorda?
Vamos falar sobre o funcionamento do aquecedor, considere todos os seus pontos fortes e fracos. Ao compreender o funcionamento básico do equipamento, você pode desfrutar facilmente de todas as suas vantagens. E se necessário, será possível identificar falhas no trabalho a tempo, entender e eliminar as causas de sua origem.
O conteúdo do artigo:
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Dispositivo de caldeira para manutenção de dois circuitos
- Tipos de queimadores a gás para caldeiras de circuito duplo
- Variedades de trocadores de calor para unidades de gás
- Automação de caldeira ou unidade de controle
- Princípio de operação e especificidade
- Esquema de funcionamento de uma caldeira de circuito duplo
- Tipos de execução de caldeiras a gás para dois circuitos
- Vantagens e desvantagens dos dispositivos de circuito duplo
- Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Dispositivo de caldeira para manutenção de dois circuitos
Um gerador de calor a gás de circuito duplo difere de um analógico de circuito único porque, em vez de um trocador de calor, tem dois, eles são chamados na terminologia técnica de primário e secundário.
O primeiro, ou seja, trocador de calor primário, localizado diretamente na zona de combustão da chama. Sua tarefa é aquecer o refrigerante para o funcionamento da rede de aquecimento. O trocador de calor secundário é responsável pelo funcionamento da AQS.
O funcionamento estável do aquecedor é possível com o trabalho coordenado de todos os seus componentes. As informações sobre as principais unidades funcionais irão ajudá-lo a entender o princípio de operação do equipamento
O projeto de qualquer unidade de dois circuitos inclui os seguintes elementos padrão:
- Câmara de combustão com bloco do queimador;
- Trocadores de calor;
- Dispositivos de controle e proteção de equipamentos.
Para compreender as características do dispositivo das caldeiras a gás de uma variedade de circuito duplo, iremos nos deter em detalhes em cada um de seus elementos estruturais.
Tipos de queimadores a gás para caldeiras de circuito duplo
O queimador da caldeira a gás é responsável pela geração de calor suficiente para o funcionamento do circuito de aquecimento e abastecimento de água quente. A energia térmica é obtida pela queima de combustível. O queimador é colocado em uma câmara de combustão, na qual, além do gás, é injetado ar. É necessário para o processo de combustão.
Dependendo das condições de operação, os queimadores podem ser classificados nos seguintes tipos:
- Queimador de estágio único. Uma unidade com um queimador semelhante pode operar em apenas dois modos - "Parar" e "Iniciar". Essas caldeiras, apesar de sua baixa eficiência e vida útil reduzida, são populares devido à sua simplicidade de design e baixo custo.
- Queimador de duplo deck. Um aquecedor com esse tipo de queimador pode operar com potência total e meia. Suas vantagens são perceptíveis na estação quente, quando não há necessidade de operar o aparelho na potência máxima para aquecer água não muito fria.
- Queimador modulante. Um sistema de caldeira inteligente com queimador semelhante permite configurar e ajustar a potência. Tal caldeira é caracterizada por uma alta vida útil e eficiência, mas ao mesmo tempo custa uma ordem de magnitude maior do que as unidades com queimadores de nível único e dois níveis.
Os queimadores são divididos em designs abertos e fechados. Quando o queimador está aberto, o ar necessário para a combustão do combustível vem diretamente da sala onde está localizada a caldeira. É necessária uma chaminé para a remoção dos produtos da combustão, que deve fornecer tiragem natural suficiente.
Como regra, as unidades de aquecimento atmosférico são equipadas com um sistema convencional tubo de metal, turbina - por uma chaminé coaxial. Dependendo das condições técnicas da sala, o canal de fumaça é colocado verticalmente ou construído em ângulo. As opções de esquina são apresentadas através da parede para a rua ou conectadas a uma chaminé pública.
O queimador a gás é o principal elemento de uma caldeira a gás de duplo circuito, é responsável pela queima de combustível e obtenção de energia térmica na quantidade necessária
As caldeiras de turbina são equipadas com câmaras de combustão fechadas, nas quais o ar não pode entrar espontaneamente. Eles são mais seguros e confiáveis para operar, mas mais caros e mais difíceis de trabalhar. As caldeiras com queimadores fechados, além da chaminé, precisam de um canal por onde o oxigênio necessário para a combustão seja fornecido à câmara.
Portanto, eles equipam caldeiras de turbina tubos coaxiais, porque além de removerem a fumaça, também aspiram o ar fresco da rua. Acontece que para o funcionamento normal duas chaminés coaxiais são conectadas a uma câmara de combustão fechada. Além disso, toda a estrutura é complementada com um tubo de alimentação de ar.
Todos esses modelos de caldeiras são equipados com ventiladores que garantem a movimentação da fumaça, sistemas de proteção multinível e automação. Para a operação dos dispositivos e sistemas listados, é necessária eletricidade. Sua desvantagem é considerada a volatilidade, o que aumenta os custos operacionais.
Variedades de trocadores de calor para unidades de gás
Se o combustível for queimado com o auxílio de um queimador para obter calor, o trocador de calor garante que esse calor seja obtido para posterior transferência para a água. Como já mencionado, trocadores de calor primário e secundário estão presentes no projeto de circuito duplo.
O trocador de calor primário está localizado diretamente acima do queimador e é um tubo aletado em serpentina. Sob a ação da chama, a água no trocador de calor se aquece e se move através da válvula de três vias mais para dentro da distribuição aquecedor.
O trocador de calor secundário é um sistema de placas corrugadas que são montadas em um único bloco com dois pares de orifícios. Cada par de orifícios tem sua própria função.
Por um dos pares, sai água do abastecimento de água e, pelo segundo, flui o refrigerante, entrando no circuito de aquecimento. Um sistema semelhante de trocadores de calor de placas e tubulares é denominado duplo.
Os trocadores de calor primário e secundário são combinados em um sistema, o funcionamento correto do qual é garantido por uma válvula especial de três vias
Existem dispositivos de aquecimento em que um trocador de calor bitérmico de configuração complexa é usado em vez de um sistema duplo. Esse trocador de calor é feito de cobre, é um par de tubos localizados um dentro do outro. O refrigerante se move ao longo do tubo externo e a água flui ao longo do tubo interno para garantir a operação do fornecimento de água quente.
O trocador de calor bitérmico do transportador de calor e do aquecedor de água é caracterizado por uma configuração complexa, quando um tubo de um circuito é colocado em um tubo de outro circuito
Caldeiras com trocador de calor bitérmico são mais difíceis de operar, pois os dois trocadores de calor são apresentados como uma única unidade, o que dificulta a descalcificação. Mas esses dispositivos de aquecimento estão em demanda, pois são caracterizados por pequenas dimensões gerais e alta taxa de aquecimento de água.
Automação de caldeira ou unidade de controle
A automação da caldeira é responsável por um funcionamento seguro e estável. Monitora a temperatura da água nos componentes da água quente, mantém a temperatura do refrigerante nas linhas de fornecimento de calor. Automação de caldeira a gás evita que o aquecedor opere em situações perigosas.
A unidade interrompe a operação ou não liga em tais casos:
- Pressão reduzida no sistema de gás;
- Falta de tração;
- Ausência ou superaquecimento crítico do refrigerante.
A unidade de controle que controla o funcionamento dos dispositivos de proteção e automação de processos é representada por um conjunto de interruptores, microcircuitos ou sua combinação. Além de garantir a segurança e o controle da temperatura, monitora o funcionamento da bomba de circulação e do ventilador.
As caldeiras a gás modernas distinguem-se pela presença de controle inteligente, no software do qual existem vários modos de operação.
Princípio de operação e especificidade
Muitos proprietários de equipamentos a gás nem mesmo pensam em como uma caldeira a gás de circuito duplo realmente funciona. Eles acreditam erroneamente que o aquecimento da água e o circuito de aquecimento ocorrem ao mesmo tempo. Na verdade, nem tudo parece tão bom.
Uma caldeira a gás de circuito duplo não pode funcionar simultaneamente em dois modos, garantindo o funcionamento dos sistemas de aquecimento e abastecimento de água quente. Isso é confirmado pela presença de uma válvula de três vias em seu dispositivo
No modo normal, a caldeira funciona constantemente apenas para aquecer o refrigerante que circula no sistema. Neste caso, a frequência de acendimento e a intensidade de combustão da chama são monitoradas por um sensor de temperatura. Simultaneamente ao queimador, também é feito o start-up. Bomba de circulaçãose o funcionamento do sistema de aquecimento não se basear na circulação natural do transportador de calor.
O espaço na parte inferior da caldeira mural é destinado ao abastecimento de gás, ligação de água fria, bem como saídas do sistema de água quente e circuito de aquecimento
Na verdade, quando a temperatura do refrigerante atinge um valor pré-determinado, o sensor envia um sinal para reduzir a atividade do queimador. Até que a temperatura desça ao valor definido, a caldeira ficará em modo passivo. Então, novamente, um comando é enviado do sensor automático para ativar a válvula de suprimento de combustível.
Esquema de funcionamento de uma caldeira de circuito duplo
A presença de um sistema de abastecimento de água quente complica ligeiramente o funcionamento de uma caldeira a gás de circuito duplo. Aquecido por um queimador refrigerantemovendo-se ao longo do trocador de calor, ele fornece o aquecimento do trocador de calor a placas, através do qual a água flui do abastecimento de água.
Diagrama estrutural de uma caldeira a gás de circuito duplo com trocadores bitérmicos e dois convencionais. Na primeira opção, não há necessidade de usar dois trocadores de calor.
O uso simultâneo de um modelo de dois circuitos no modo de aquecimento e fornecimento de água quente é impossível. Quando a torneira de abastecimento de água quente é ativada, uma válvula termostática de três vias interrompe a circulação do refrigerante pelas linhas de aquecimento. A caldeira passa a movimentar água ao longo de um circuito com trocador de calor a placas, que aquece a água para uso doméstico.
Com um consumo significativo de água quente por muito tempo, o funcionamento da caldeira com foco no aquecimento pode ser paralisado. Existem duas maneiras de resolver o problema - prever a instalação de um dispositivo de aquecimento mais potente ou incluí-lo no esquema de arranjo caldeira de aquecimento indireto.
Com a utilização ativa do sistema AQS, é possível instalar uma caldeira de duplo circuito com caldeira incorporada. Neste caso, o consumo de combustível aumenta ligeiramente devido ao fato de que na pausa entre os ciclos de funcionamento do sistema de aquecimento, a energia do queimador é utilizada para manter a temperatura da água no adicional aquecedor de água a gás.
Uma certa quantidade de água quente na caldeira incorporada permite a utilização do sistema de água quente sem desligar o circuito de aquecimento. Como resultado, os dois sistemas funcionam alternadamente, enquanto não há fator de superaquecimento do líquido e a vida útil do trocador de calor é estendida.
Uma caldeira com uma caldeira padrão embutida não só fornece um volume de reserva suficiente de água quente, mas também ajuda a evitar o desligamento prolongado do circuito de aquecimento
A caldeira standard incorporada permite-lhe obter a qualquer momento água quente à temperatura desejada, sendo o abastecimento efectuado em modo automático. Enquanto o sistema de água quente de fluxo leva vários minutos para aquecer a água até a temperatura necessária.
Tipos de execução de caldeiras a gás para dois circuitos
As peculiaridades de operação do equipamento a gás são amplamente determinadas pela versão do aquecedor. As caldeiras modernas estão disponíveis em dois formatos - de chão e de parede.
Ao escolher uma opção de design, você precisa se concentrar no tamanho da área aquecida, a atividade de usar o sistema de água quente. Deve ser entendido que as caldeiras de parede são mais compactas, mas ao mesmo tempo têm uma potência muito menor.
A caldeira a gás suspensa na parede do tipo de circuito duplo distingue-se pelo seu tamanho compacto e design moderno, mas eficaz apenas ao aquecer salas pequenas com consumo moderado de água quente
Escolha caldeira de circuito duplo montada na parede pode ser justificado se a área aquecida não exceder 200 m2 e a produtividade total do sistema de água quente não for superior a 14 l / min.
As pequenas dimensões da caldeira de parede, embora pareçam ser uma vantagem, na verdade, escondem em si muitas desvantagens. A compactação é obtida através do uso de tubos trocadores de calor mais finos. Além do fato de terem uma vida útil mais curta, eles têm maior probabilidade de ficarem entupidos.
Em instalações de piso, trocadores de calor de ferro fundido mais massivos e confiáveis são usados. Isso não só aumenta o grau de confiabilidade do aquecedor, mas também estende sua vida útil.
Vantagens e desvantagens dos dispositivos de circuito duplo
As vantagens de uma unidade de aquecimento de circuito duplo são as seguintes:
- Consumo de combustível econômico. O sentido de comparação é o uso de uma caldeira de circuito duplo ou de circuito único com caldeira de aquecimento indireto.
- Dimensões compactas. A esmagadora maioria das caldeiras de circuito duplo são dispositivos de aquecimento montados na parede. Eles são fáceis de colocar em salas de serviço e em uma pequena cozinha.
- Versatilidade. Não há necessidade de comprar equipamentos adicionais e resolver problemas de compatibilidade com a caldeira.
Em uma unidade, um aquecedor de água instantâneo, um aquecedor e uma bomba de circulação já foram combinados com sucesso em um único sistema automatizado.
Obviamente, junto com as vantagens, também existem desvantagens:
- Impossibilidade de funcionamento simultâneo de aquecimento e circuito AQS. Como resultado, um consumo significativo de água quente pode causar uma diminuição na temperatura da casa.
- Limitações de energia dos modelos montados na parede. Caldeiras compactas de parede, devido ao tamanho mínimo do queimador, não são capazes de fornecer o regime de temperatura necessário na cabeça máxima. Uma desvantagem semelhante é observada quando os pontos de captação de água estão localizados remotamente.
- Sensibilidade à qualidade da água. O trocador de calor de placas secundário é exigente com a qualidade da água consumida. A presença de impurezas torna-se o motivo para o uso de meios para reduzir sua dureza e para limpar o refrigerante.
Outro critério para avaliar uma caldeira de circuito duplo é o seu custo. O preço de um aquecedor de circuito duplo é mais alto do que o preço de um análogo de circuito único.
No entanto, se considerarmos a presença de um sistema de abastecimento de água quente e as formas de resolver o problema no caso de instalação de uma caldeira de circuito único, então, quando o aquecimento indireto for incluído no diagrama de montagem da caldeira, o preço do duplo o circuito será menor.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
O vídeo a seguir irá familiarizá-lo com os componentes estruturais e o princípio de operação do equipamento de aquecimento a gás:
A tubulação de uma caldeira a gás de duplo circuito será apresentada pelo autor do vídeo:
O conhecimento detalhado das características e do princípio de operação das unidades de gás de circuito duplo permite determinar os méritos de sua operação. A compra de tais aquecedores ajudará a economizar na compra de equipamentos adicionais necessários para organizar o sistema de AQS.
Se um dos circuitos quebrar, o funcionamento do outro é possível e substituir o circuito será sempre mais barato do que reparar uma instalação de aquecimento separada. Uma caldeira de circuito duplo também pode ser usada na estação quente, operando-a apenas no modo de aquecimento de água para as necessidades domésticas, que é a conveniência e o custo-benefício em comparação com a compra de unidades individuais.
Conte-nos como você escolheu uma caldeira a gás de circuito duplo para organizar sua própria casa / apartamento / chalé de verão. Qual foi o critério decisivo na sua escolha para você? Compartilhe informações úteis sobre o assunto, fotos no bloco abaixo, faça perguntas.
