Escolhendo uma caldeira a gás para aquecer uma casa - instruções detalhadas

O sistema de aquecimento individual está se tornando mais difundido em nosso país: é mais fácil mudar para o aquecimento independente de sua casa do que investir na construção de caldeiras novas ou atualizadas. Existem várias maneiras de aquecer uma casa particular, mas a mais viável economicamente é o uso de uma caldeira a gás.

O equipamento de aquecimento disponível no mercado hoje é impressionante em sua diversidade, o que leva a potenciais compradores a alguma confusão. Para entender que tipo de caldeira a gás escolher, você deve dedicar um pouco de tempo estudando as questões do dispositivo desse tipo de gerador de calor, o princípio de operação, a finalidade de elementos individuais etc.

Somente assim você pode entender o que realmente combina com você. O processo de seleção se tornará mais simples e compreensível e, além disso, você pode economizar dinheiro com a compra da unidade e sua operação subsequente.

O dispositivo de uma caldeira de aquecimento a gás

Todas as caldeiras a gás, independentemente do seu nível de "sofisticação", têm um único princípio operacional e um dispositivo semelhante. Vamos descobrir o que está escondido sob o painel do corpo de qualquer caldeira a gás.

Os principais elementos estruturais de uma caldeira a gás

Queimador

O queimador pode ser chamado com segurança de coração de uma caldeira a gás. É aqui que a combustão do combustível ocorre com a liberação da energia térmica. De acordo com o método de controle da intensidade da chama, os queimadores são divididos em:

• estágio único;
• duas etapas;
• modulado.

O primeiro possui apenas um modo de operação, o segundo possui dois (máximo e econômico), enquanto o último pode ser ajustado continuamente em uma faixa bastante ampla de 10 a 100%, o que torna possível o ajuste fino.

Os queimadores modulados são muito mais convenientes na operação, permitem manter a temperatura definida com desvios mínimos e proporcionam economia de combustível. Por esses motivos, a maioria das caldeiras a gás produzidas atualmente está equipada com esses queimadores.

Pelo método de ignição de uma mistura gás-ar, todos os queimadores podem ser divididos em dispositivos com ignição manual (ignição piezo) e automática. O primeiro pode ser encontrado apenas nas caldeiras mais simples e baratas. As caldeiras a gás modernas são projetadas para aquecer uma casa de modo autônomo: seu trabalho é controlado por automação e a instalação de queimadores com ignição manual é impraticável.

Quem escolhe uma caldeira a gás, é importante saber que, para a mistura principal (natural) de gás e propano-butano liquefeito fornecida em cilindros, são necessários diferentes queimadores. Em alguns modelos de caldeira, mas não em todos, é possível substituir o bico por um gás adequado para outro tipo.

Queimador de caldeira a gás com acessórios e automação.

Câmara de combustão

A câmara de combustão na qual o queimador está localizado pode ser do tipo fechado ou aberto. Uma câmara de combustão aberta consome ar da sala, uma câmara fechada requer instalação adicional de uma entrada de ar especial.

Acessórios para gás

Os acessórios para gás são projetados para controlar o suprimento de gás ao queimador. De acordo com o sinal da unidade de controle, a válvula abre ou fecha, bloqueando o movimento do gás através dos tubos de suprimento de gás.

Válvula de três vias

A válvula de três vias é usada em caldeiras a gás de circuito duplo. Ele alterna o sistema para o modo de geração de água quente para água quente sanitária e vice-versa - para o modo de aquecimento. A válvula opera no momento da abertura / fechamento da torneira de água.

Chaminé

A chaminé é projetada para esgotar os produtos de combustão. O sistema de exaustão de fumaça pode ser de tração forçada ou natural.

Permutador de calor

O trocador de calor desempenha a função de transferir o calor gerado durante a combustão do gás para o líquido de refrigeração. Na versão mais simples, é uma bobina ao longo da qual o transportador de calor do sistema de aquecimento se move, com muitas placas de metal firmemente montadas.

Quanto mais longo o tubo da bobina e maior o número de placas montadas nele, maior a transferência de calor. O material a partir do qual o trocador de calor é feito é determinado principalmente pelo método de instalação da caldeira a gás. Em dispositivos de parede, como regra, cobre ou aço inoxidável - metais relativamente leves - são usados ​​para esses fins.

Trocador de calor de aço de uma caldeira a gás.

Nos modelos externos, os trocadores de calor de ferro fundido pesado costumam ser instalados, uma vez que o ferro fundido não está sujeito à corrosão (o que significa que é muito durável) e mantém bem o calor. Além do trocador de calor principal localizado acima do queimador, algumas caldeiras a gás instalam outro projetado para aquecer a água do sistema de água quente sanitária.

Permutador de calor de caldeira a gás de ferro fundido.

Bomba de circulação

A bomba de circulação faz com que o líquido de refrigeração se mova continuamente através dos tubos do sistema de aquecimento. Graças à bomba, o calor é distribuído mais rapidamente por toda a casa.

Tanque de expansão

O tanque de expansão é projetado para compensar o aumento no volume do líquido, que atua como refrigerante, quando é aquecido. O volume do tanque depende principalmente do volume do líquido de arrefecimento no sistema de aquecimento (~ 10% do volume de todo o líquido). Eles têm um tanque no corpo da caldeira ou nas proximidades.

Sistema de segurança

O sistema de segurança inclui um manômetro, uma válvula de segurança e uma entrada de ar. Um manômetro controla a pressão no sistema. Se "exceder" o limite superior dos valores permitidos (de acordo com os padrões russos - 3 barras), a válvula de segurança será redefinida. A abertura de ventilação é necessária para remover o ar do sistema, que em algumas quantidades é sempre dissolvido em água e anticongelante e que, quando a temperatura aumenta, começa a sair do líquido na forma de bolhas.

Unidade de controle

A unidade de controle tem a função de monitorar o status dos vários componentes do sistema e controlar o queimador, a bomba de circulação, as válvulas e outros elementos. A eletrônica, através de vários sensores, monitora a temperatura nas salas e nos circuitos do sistema de aquecimento, a pressão do refrigerante, a presença de chamas e outros parâmetros do processo. A unidade de controle mais simples mantém a temperatura definida pelo usuário.

Em modelos mais complexos e caros, pode ser programado para vários modos de operação da caldeira (por exemplo, uma ligeira diminuição da temperatura durante a noite, o modo "mestre no trabalho"), quando a caldeira mantém uma temperatura baixa durante toda a semana de trabalho e atinge apenas a potência máxima em potência máxima à noite, ou seja, no momento em que os inquilinos retornam para casa, o modo “host na partida”, no qual a temperatura ambiente é mantida no nível mínimo aceitável, impedindo que o refrigerante congele nos canos, etc.).

Ao instalar sensores de temperatura fora do edifício, a unidade de controle pode fazer com que a caldeira funcione mesmo no modo dependente do clima, o que pode economizar significativamente combustível. Em caso de emergência, a própria automação desligará todos os equipamentos.

A capacidade de conectar a unidade de controle ao controle remoto está disponível mesmo para caldeiras relativamente simples.Modelos mais complexos também podem ser controlados através do canal GSM. Obviamente, quanto mais inteligente é a caldeira a gás, mais cara ela é, mas o alto custo é justificado pelo aumento da eficiência e do conforto operacional.

Como escolher o tipo certo de caldeira a gás

Ao decidir qual caldeira a gás para aquecer uma casa particular é melhor escolher, você não deve se concentrar apenas no preço. Existem outros critérios de seleção, não menos importantes. Antes de ir para uma empresa envolvida no fornecimento e instalação de equipamentos de aquecimento, você precisa ter pelo menos uma idéia geral do que são caldeiras a gás. Isso ajudará a evitar erros que podem custar um pouco.

Caldeira a gás de parede ou de piso

Pelo método de instalação, todas as caldeiras a gás são divididas em parede e piso. A principal diferença entre esses dois tipos é as dimensões. Todas as outras diferenças - potência, vários outros parâmetros técnicos, custo - podem ser consideradas como conseqüência da primeira.

Os modelos montados na parede são compactos e leves. Como regra, eles nem sequer têm uma sala separada para esses dispositivos, colocando-os na cozinha ou no banheiro. As caldeiras montadas na parede se distinguem por capacidades relativamente pequenas, o que é bastante previsível devido às suas dimensões modestas. Como resultado, eles não permitem o aquecimento de uma grande área de uma casa. A principal vantagem das caldeiras a gás de parede é o custo mais baixo.

Caldeira a gás de parede.

O peso médio da caldeira de piso excede significativamente 100 kg. Normalmente, essas unidades são colocadas em uma sala de aquecimento. A maioria dos modelos de piso possui uma câmara de combustão de tipo aberto, o que significa que a ventilação forçada de alta qualidade deve ser montada na sala, garantindo um fluxo constante de ar.

As caldeiras a gás de piso, em média, são muito mais poderosas que as montadas na parede: elas podem ser usadas para aquecer uma casa de campo bastante grande. Outra vantagem dos sistemas de aquecimento de piso é a longevidade da operação. Isso se deve principalmente ao uso de materiais mais confiáveis ​​para a fabricação de seus elementos estruturais individuais.

Por exemplo, em unidades de piso, como regra, um trocador de calor de ferro fundido é instalado, mas não de aço, como nos modelos de parede. O ferro fundido, como você sabe, é menos suscetível à corrosão, o que significa que durará mais tempo. Obviamente, o ferro fundido é muito mais pesado que o aço inoxidável, mas para caldeiras de piso, diferentemente das caldeiras de parede, muito peso não é um problema.

Caldeira a gás de piso.

Obviamente, uma unidade de piso poderosa e confiável custará mais do que uma unidade de parede. Além disso, um tanque de piso geralmente não inclui um tanque de expansão e bombas de circulação - esses elementos do sistema deverão ser adquiridos separadamente.

Caldeira a gás de circuito único ou duplo

Para uma estadia confortável em uma casa de campo, é necessário não apenas aquecer as instalações, mas também fornecer aquecimento de água para as necessidades domésticas. Obviamente, além de uma caldeira a gás de aquecimento, você pode comprar uma caldeira a gás ou elétrica. No entanto, existe uma solução mais simples - uma caldeira de circuito duplo. Possui dois trocadores de calor conectados a dois dutos: um circuito é responsável pelo aquecimento e o outro pelo fornecimento de água quente.

Observe que o segundo trocador de calor está localizado longe do queimador e não é aquecido por uma chama, mas pelo transportador de calor aquecido no trocador de calor principal. O fluxo de líquido de refrigeração através do circuito de aquecimento no momento da operação do sistema de água quente sanitária é suspenso. Conclui-se que, apesar da presença de dois circuitos, trabalha simultaneamente em duas direções, ou seja, fornecer água quente e aquecer a sala, tal caldeira não pode.

E isso, por sua vez, significa que enquanto você toma um banho ou lava a louça, suas baterias esfriam lentamente. É verdade que a prática mostra que em uma casa de uma pequena área, onde a água quente é consumida em quantidades razoáveis, isso é quase imperceptível.

O fornecimento de água quente aos moradores da casa por meio de uma caldeira a gás de circuito duplo pode ser realizado de duas maneiras: usando um aquecedor de água de fluxo contínuo ou um tanque integrado. A primeira opção é adequada apenas para quem não gasta mais de 10 a 15 litros de água quente por vez.

Na segunda opção, você pode contar com grandes volumes. A capacidade do tanque embutido é geralmente de 30 a 60 litros: é suficiente para tomar um banho rápido sem sentir nenhum desconforto.

Caldeira secional com caldeira integrada.

Se você possui uma família numerosa e, consequentemente, aumenta a análise de água quente, é melhor instalar uma caldeira de circuito único e conectar uma caldeira de aquecimento indireto de 100 ou 200 litros a ela. O último é um grande tanque de metal isolado, ao longo da bobina que move o líquido de arrefecimento do sistema de aquecimento.

Durante o período de verão, a circulação do líquido de refrigeração através do sistema de aquecimento é bloqueada, de modo que apenas a água da água quente sanitária seja aquecida.

Caldeira com caldeira de aquecimento indireto.

Qual caldeira a gás escolher - circuito único ou duplo - depende da quantidade de água quente consumida pelos moradores e da área das instalações que precisam ser aquecidas. Uma caldeira de circuito duplo é uma boa opção para uma casa de tamanho modesto: não há necessidade de instalar um dispositivo de aquecimento separado e um aquecedor de água separado para água quente, e isso oferece a oportunidade de economizar espaço significativamente.

Se a casa é grande, possui várias saídas de água e a família é grande o suficiente, então deve-se dar preferência a uma caldeira de circuito único com uma caldeira de aquecimento indireto independente. Você também pode pensar em instalar uma caldeira a gás de circuito duplo e uma caldeira de armazenamento com aquecimento elétrico paralelo: um sistema semelhante permitirá que você tenha água quente, mesmo que algum dos aparelhos quebre.

Caldeira a gás de convecção ou de condensação

Todas as caldeiras a gás são divididas em convecção e condensação. Como eles diferem e qual deles dar preferência?

A eficiência de uma caldeira de convecção tradicional é de ~ 90%. Em princípio, este é um bom indicador, mas surge uma pergunta razoável: para onde vão os 10% restantes? A resposta, infelizmente, é simples: voe para dentro do cano. Os produtos de combustão de gás que saem do sistema pela chaminé são aquecidos a 150-200 ° C (para alguns modelos modernos de baixa temperatura - até 100 ° C), o que significa que 10% da energia perdida é gasta no aquecimento do ar fora de casa.

A caldeira de condensação é capaz de atingir produtos de combustão gasosa até 50-60 ° C e, assim, aumentar significativamente a quantidade de calor transferida para o líquido de refrigeração. Mas isso não é tudo. A uma temperatura de 56-57 ° C, ocorre a condensação do vapor de água contido na fumaça. Nesse caso, energia adicional é liberada. A caldeira a gás de condensação "capta" e transfere esse calor para o líquido de refrigeração.

Caldeira a gás de condensação

Assim, uma caldeira a gás de condensação é capaz de "extrair" muito mais energia de um gás em combustão do que um modelo de convecção. Em outras palavras, sua eficiência é significativamente maior. Isso significa que você deve esquecer caldeiras de convecção menos econômicas e, inicialmente, sintonizar a compra de condensação. Antes de tomar uma decisão final, faz sentido falar sobre as deficiências de uma unidade tão ideal à primeira vista.

O vapor de água, condensando-se em um líquido, "captura" consigo mesmo os gases contidos nos produtos da combustão. Primeiro, estamos falando de dióxido de carbono, embora isso também se aplique a óxidos de enxofre, fósforo, nitrogênio e vários outros elementos presentes em pequenas quantidades.

Ao interagir com a água, esses gases produzem os ácidos correspondentes - carbônico, sulfúrico, fosfórico, nítrico, etc.Daí resulta que o condensado formado durante o funcionamento da caldeira e acumulado no seu interior não é água pura, mas sim um líquido corrosivo.

E aqui estamos diante de dois problemas ao mesmo tempo:

• Em primeiro lugarpara que o condensado reativo não corroa os elementos da caldeira com os quais está em contato, eles devem ser feitos de materiais resistentes a ácidos (por exemplo, liga de alumínio-silício ou aço inoxidável resistente a ácidos). Isso também se aplica à chaminé, porque parte do vapor d'água ainda voa com a fumaça e se condensa lá. O trocador de calor deve ser fundido, pois as soldas são um dos locais mais vulneráveis. Tudo isso aumenta ainda mais o custo da unidade.
• Em segundo lugar, sempre surge a questão do descarte de condensado acumulado. A drenagem de um líquido quimicamente ativo nos esgotos é fortemente desencorajada, o que significa que você precisará comprar um sistema separado para neutralizar ácidos e consumíveis.

Há outra limitação mais significativa no uso de caldeiras de condensação. A eficiência desses geradores de calor é determinada pela faixa de temperatura do refrigerante na entrada e na saída. O fato é que existe apenas uma maneira de resfriar os gases de combustão - retirar o calor deles e transferi-lo para a água, que serve como refrigerante.

1. Se sua casa usa um sistema de aquecimento de alta temperatura, ou seja, se as instalações forem aquecidas por radiadores tradicionais, a relação entre a temperatura da água fornecida ao sistema e a água no circuito de retorno deve ser de 75 a 80 ° C a 50 a 60 ° C. É altamente duvidoso que, nessas faixas de temperatura, a caldeira seja capaz de resfriar efetivamente os gases até a temperatura de condensação da água.

2. Se as instalações forem aquecidas com piso aquecido, ou seja, sua casa está equipada com um sistema de aquecimento de baixa temperatura, a proporção entre a temperatura do líquido de refrigeração e o "retorno" será de 50-55 ° C a 30-35 ° C. Sob tais condições, o gás de combustão será resfriado o suficiente para permitir a condensação na caldeira.

Do exposto, uma conclusão simples pode ser feita: uma caldeira de condensação é eficaz apenas em combinação com um sistema de aquecimento de baixa temperatura. Caso contrário, sua eficiência não será muito diferente da eficiência de uma caldeira de convecção tradicional, o que significa que o dinheiro gasto na compra de equipamentos caros será desperdiçado.

Caldeiras a gás com câmara de combustão aberta ou fechada

Já mencionamos que a câmara de combustão de uma caldeira a gás pode ser aberta ou fechada. No primeiro caso, o ar necessário para manter o processo de combustão de gás entra no queimador diretamente da sala onde a caldeira está localizada; no segundo, é forçado pelo ventilador através do tubo de entrada de ar ou através do tubo coaxial da chaminé.

Caldeiras de condensação, das quais falamos acima, sempre têm uma câmara de combustão fechada.

Caldeiras com câmaras fechadas são mais eficientes, sua eficiência é maior. Além disso, eles são menos sensíveis a quedas de pressão na linha de gás e continuam a trabalhar com eficiência, mesmo com pressão reduzida no gasoduto.

Mas essas caldeiras são mais caras que os modelos com um queimador atmosférico e precisam de eletricidade para operar o ventilador. No entanto, a principal desvantagem das caldeiras a gás com uma câmara de combustão fechada é, talvez, o barulho de seu trabalho.

Vale ressaltar outro tipo de caldeira a gás - parapeito. Eles têm uma câmara de combustão fechada, o ar é fornecido através de um tubo coaxial, mas sem o uso de um ventilador. O poder de tais unidades é menor, mas ao mesmo tempo elas são não voláteis e silenciosas.

Quem vai instalar uma caldeira a gás de aquecimento em sua casa deve entender que, para garantir seu funcionamento normal, é necessário garantir não apenas a remoção dos produtos de combustão do combustível, mas também o fluxo de ar, independentemente do tipo de câmara de combustão usada nela.O principal produto da combustão de gás na caldeira, que não possui ar suficiente, não é um dióxido de carbono relativamente inofensivo, mas um monóxido de carbono mortal.

Se estamos falando de um modelo com uma câmara aberta, será suficiente instalar uma chaminé; no entanto, a sala deve ter ventilação forçada de alta qualidade. A última, aliás, é o motivo de perdas significativas de calor no inverno, e isso deve ser levado em consideração no cálculo da capacidade necessária da caldeira.

Para caldeiras com câmara de combustão fechada, o ar externo é fornecido através de um tubo separado da chaminé. Em princípio, este pode ser um tubo, mas coaxial, que é uma construção do tipo tubo a tubo: os gases de exaustão se movem ao longo da cavidade interna do tubo e o ar fornecido se move ao longo do externo.

Chaminé coaxial.

Como estamos falando de chaminés, não será errado dizer algumas palavras sobre as regras para instalar a chaminé:

• Não tente economizar em canos. Para tubos de metal usados ​​para a instalação da chaminé, a resistência à condensação e à queima é importante, o plástico deve ter resistência ao calor suficiente e vedações confiáveis ​​nas juntas. É improvável que tubos baratos que não sejam projetados para caldeiras a gás atendam a esses requisitos, o que significa que em alguns anos você terá um trabalho em larga escala para substituir a chaminé.
• O ângulo das seções horizontais da chaminé depende do tipo de caldeira a gás. Para caldeiras de convecção, a inclinação deve ser feita em direção à rua, para caldeiras de condensação - em direção à própria caldeira.
• O comprimento máximo permitido da chaminé de um tubo coaxial é de 5 metros, e cada dobra reduz esse valor. Por esse motivo, o tubo coaxial é simplesmente conduzido através da parede. Para tubos "simples", não existem essas restrições.
• A chaminé em um sistema de tiragem natural deve ter pelo menos 4 metros de altura.

Como calcular a potência de uma caldeira de aquecimento

O custo de uma caldeira a gás é diretamente proporcional à sua potência. E aqui estamos diante de um dilema. Por um lado, você deseja ter equipamentos com uma reserva de energia para não congelar em sua própria casa em dias de inverno especialmente frios; por outro lado, você realmente não deseja pagar em excesso. Como não cometer um erro ao escolher uma caldeira a gás para este parâmetro?

Obviamente, os especialistas lidarão melhor com esse problema. No entanto, você pode fazer uma avaliação preliminar da capacidade necessária do equipamento climático. Para fazer isso, será suficiente usar a regra de dez para um.

De acordo com esta regra, derivada empiricamente, é necessário 1 kW de energia térmica para aquecer 10 metros quadrados de uma sala. Por exemplo, para uma casa de 100 metros quadrados, você precisa de uma caldeira com capacidade de 10 kW. Ao mesmo tempo, presume-se que a casa esteja bem isolada, a altura dos tetos não exceda 3 metros e a temperatura na rua seja mantida entre –25 ... –30 ° С.

Portanto, se você mora em uma região caracterizada por invernos mais rigorosos ou a qualidade do isolamento doméstico deixa muito a desejar, a capacidade da caldeira calculada usando esta fórmula não será suficiente. Um engenheiro experiente levará em conta todas essas nuances ao desenvolver um projeto. Se você quiser fazer o cálculo sozinho, basta colocar a reserva de energia em 10 a 20%.

Deve-se ter em mente que esses cálculos são adequados apenas para caldeiras de circuito único que fornecem aquecimento doméstico. Se você pretende instalar uma caldeira de circuito duplo, que não apenas aqueça sua casa, mas também prepare água para água quente sanitária, a potência desta unidade deverá ser significativamente maior.

Para que a caldeira possa distribuir 10 litros de água a uma temperatura de 35 ° C por minuto, o que é suficiente para um banho confortável, sua potência deve ser de pelo menos 24 kW. Se a casa tiver dois pontos de extração, o limite inferior da potência necessária aumentará para 28-30 kW. Se sua casa possui duas cozinhas, três banheiros e muitas residências, faz sentido pensar em instalar duas caldeiras a gás.

Algumas nuances adicionais

Antes de fazer a escolha final, os possíveis proprietários de caldeiras a gás devem levar em consideração vários pontos importantes diretamente relacionados à compra, instalação e operação deste equipamento de aquecimento.

1. O gás é o combustível mais barato hoje. No entanto, deve-se notar que trazer um tubo de gás para a casa é bastante caro. Os custos de conexão com a rodovia são estimados em centenas de milhares de rublos.

2. Em alguns casos, pode ser simplesmente impossível fornecer um tubo de gás por razões técnicas. Existe uma maneira de sair dessa situação: você pode cavar um suporte de gás na área adjacente à casa - um recipiente para armazenar gás liquefeito.

No entanto, leve em consideração que o gás liquefeito é mais caro que o gás principal e o armazenamento de gás precisa ser inspecionado a cada 10 a 20 anos (caro e demorado) ou completamente substituído.

3. O custo de uma caldeira a gás varia em média de algumas dezenas a algumas centenas de milhares de rublos, dependendo do tipo, capacidade e outros parâmetros. No entanto, tendo essa quantia no bolso, não se apresse em comprar.

Além da própria caldeira, são necessários tubos e acessórios para circuitos de aquecimento, tubos de chaminé, dispositivos de automação e controle, etc. etc. Você terá que gastar um dinheiro considerável na instalação de todo o sistema.

4. Uma vez que possíveis flutuações no custo da caldeira no contexto de outros custos para transformar o sistema de aquecimento podem ser consideradas insignificantes, não faz sentido perseguir modelos baratos. As caldeiras “sem nome”, como regra, funcionam de acordo e geralmente surgem problemas quando precisam ser reparados.

5. Uma grande vantagem ao escolher uma marca específica de caldeira a gás será a presença do departamento de serviço dessa marca em sua região.

6. O ajuste e a primeira partida da caldeira a gás devem ser realizados por especialistas. A instalação do equipamento também deve ser realizada por artesãos certificados.

Mesmo que você possa lidar com essa tarefa por conta própria, um funcionário qualificado terá que verificar tudo e emitir uma permissão para operação. Se essa condição não for atendida, o fabricante poderá recusar o serviço de garantia subsequente.