Superfície de aquecimento em ferro fundido cinzento especial

Características das caldeiras de condensação

Com base nas leis da física, é necessário entender que mesmo pequenas perdas de calor são inevitáveis em qualquer caso e a eficiência não chegará a 100%. Em comparação com as caldeiras a gás, as caldeiras de condensação são mais econômicas. Este valor para caldeiras de condensação é maior em cerca de 15-20%.

Eficiência da caldeira de condensação

As caldeiras de condensação são equipadas com queimadores mais modernos, o que minimiza a probabilidade de combustão incompleta do combustível. Juntamente com os gases de escape, substâncias muito menos nocivas são liberadas e a temperatura dos gases de escape também diminui, o que raramente excede 40 graus. Para essas caldeiras, também podem ser usadas chaminés de plástico, o que economiza esse componente do sistema de aquecimento. Também reduz o custo de instalação de chaminés.

Quanto à execução, as caldeiras de parede a gás de condensação são quase em tudo semelhantes às caldeiras a gás tradicionais.

Na maioria das vezes, as caldeiras de condensação são montadas na parede, mas também existem dispositivos poderosos de piso. Essas caldeiras raramente são usadas para instalações residenciais. Basicamente, eles podem ser encontrados em escritórios ou em produção.

Caldeira de condensação montada na parede

A principal diferença das caldeiras convencionais é que nas caldeiras de condensação o trocador de calor é feito de materiais com boa resistência a vários ácidos. Normalmente, esses materiais são aço inoxidável ou silumin. Devido à alta acidez, o condensado é formado e causa um processo de corrosão se forem usadas ligas que são usadas para a fabricação de caldeiras sem condensação.

Características do sistema de aquecimento de baixa temperatura

A questão do que é aquecimento de baixa temperatura surge em muitas pessoas. Normalmente, esses sistemas são caracterizados pelo aquecimento do refrigerante até 60 graus Celsius. Ao mesmo tempo, na entrada do sistema, tem uma temperatura de cerca de 40 graus e na saída - cerca de 60. Vamos considerar como isso é alcançado.

O regime de temperatura dos sistemas de aquecimento pode ser descrito por três características:

. Temperatura do transportador de calor na entrada da caldeira.
. temperatura de saída.
. A temperatura na sala aquecida.

Os dados da caldeira devem ser indicados na ficha técnica do produto nesta sequência. Os sistemas de aquecimento do tipo tradicional (incluindo aquecimento central) foram calculados de tal forma que a água na saída do aquecedor deve ter uma temperatura de cerca de 80 graus com uma temperatura de 60 graus na entrada. No entanto, hoje tais indicadores estão um pouco desatualizados. A temperatura pode ser baixada pela rede de aquecimento ou pelo próprio usuário. As caldeiras europeias, que hoje substituíram quase completamente as contrapartes de aquecimento soviéticas, operam de acordo com esquemas ligeiramente diferentes.

De acordo com o padrão europeu, o modo normal de operação dos sistemas de aquecimento pressupõe uma temperatura de 60 a 75 graus Celsius. Mas aqui também falamos sobre o conceito do chamado "calor suave", que implica os parâmetros de um sistema com temperatura de até 55 graus. E é este regime que poderá tornar-se normativo num futuro próximo, dadas todas as exigências cada vez mais rigorosas para a poupança. Assim, torna-se cada vez mais relevante.

Todo mundo provavelmente já ouviu falar sobre "pisos quentes". É este sistema que é um dos exemplos mais marcantes de aquecimento a baixa temperatura. Além disso, a maioria dos proprietários de uma casa particular hoje reduz a temperatura das caldeiras para "um" para trazer a temperatura dos transportadores de calor para 50-60 graus.

Vantagens e desvantagens dos sistemas de aquecimento de baixa temperatura

Os sistemas de baixa temperatura têm várias vantagens significativas:

economias de custo significativas ao reduzir o consumo de energia;
redução de emissões nocivas para a atmosfera;
melhoria dos níveis de conforto. Devido ao baixo aquecimento dos radiadores da sala, o ar não seca e não há fortes correntes convectivas que levantem poeira;
segurança. Você não pode se queimar em um radiador com temperatura de +50 ... +60 ° C, o que não pode ser dito sobre uma bateria aquecida a +80 ° C;
redução da carga na caldeira, o que aumenta a vida útil do equipamento;
a possibilidade de utilização de bombas de calor, caldeiras de condensação e outros tipos de equipamentos alternativos com regime de baixa temperatura.

As desvantagens dos sistemas de aquecimento deste tipo são relativas. Assim, um certo menos pode ser chamado de requisitos aumentados para os radiadores usados
. No entanto, o uso de baterias Ogint Delta Plus resolve completamente todos os problemas de escolha de aquecedores.

Deve-se notar também que em geadas severas, os sistemas de baixa temperatura nem sempre podem lidar com o aquecimento dos edifícios. Ao mesmo tempo, o sistema sem problemas pode ser transferido para trabalhar em um regime de temperatura mais alto, se necessário.

Em geral, os sistemas de aquecimento a baixa temperatura são mais eficientes, econômicos e seguros do que os sistemas tradicionais. Portanto, hoje podemos dizer com confiança que o futuro pertence ao aquecimento de baixa temperatura.

A. Nikishov

O desenvolvimento do pensamento técnico permitiu ao homem moderno ter uma grande variedade de sistemas de aquecimento, dependendo dos requisitos e recursos materiais, que nem a geração anterior possuía. O desenvolvimento gradual da engenharia de energia térmica doméstica levou ao fato de que os sistemas de aquecimento de baixa temperatura para residências se tornaram cada vez mais populares entre a população, o que será discutido neste artigo.

A prática mostrou que, ao comparar duas fontes de calor - com temperaturas altas e baixas - as condições mais confortáveis para uma pessoa são criadas por um dispositivo de aquecimento de baixa temperatura, que fornece uma pequena diferença de temperatura na sala e não causa sensações negativas. O limite superior das chamadas baixas temperaturas, segundo a definição dos engenheiros de energia, está na região de 40˚С. Os sistemas de aquecimento de baixa temperatura usando um refrigerante operam com temperaturas de 40-60˚С - na entrada do dispositivo produtor de calor e na saída. E os sistemas de aquecimento a ar, elétrico e radiante também usam temperaturas mais baixas, comparáveis à temperatura do corpo humano. Portanto, o próprio conceito de baixas temperaturas é bastante arbitrário e, no entanto, o uso de um refrigerante ou outras fontes de calor com temperatura de até 45˚ tem muitas vantagens que afetam a escolha de tal sistema para aquecimento doméstico e, devido às suas características, enquadra-se organicamente em aplicações com fontes renováveis de energia.

Todos os sistemas de aquecimento estão sujeitos a determinados requisitos, que são concebidos para tornar a sua utilização mais eficiente, confortável e segura. Os requisitos construtivos, climáticos, higiênicos e tecnológicos são detalhados na DBN V.2.5-67:2013 nos parágrafos 4, 5, 6, 7, 9, 10 e 11. Esses requisitos permitem minimizar os aspectos negativos e ao mesmo tempo aumentar os positivos impactos no corpo humano, proporcionados por sistemas de aquecimento.

Deve-se notar que uma das condições mais importantes para a eficiência de qualquer sistema de aquecimento é a consideração cuidadosa das perdas de calor e, para sistemas de baixa temperatura, isso talvez seja o mais importante. Caso contrário, tais sistemas serão ineficientes e desnecessariamente energéticos e, portanto, materialmente caros.

Quais são as vantagens do aquecimento a baixa temperatura

No instalação de sistema de piso radiante
, você obtém os seguintes benefícios:

1. A principal vantagem é o nível de conforto. Não é nenhum segredo que baterias muito quentes secam o ar, formando convecção excessiva na casa, o que levanta muita poeira na casa, tendo um efeito negativo no corpo humano.
2. Rentabilidade. Ao recusar o aquecimento intensivo em favor do aquecimento seletivo, caracterizado pelo controle de temperatura separado, você pode economizar até 20% dos fluidos de transferência de calor.
3. Eficiência tecnológica. Usando o modo de tubo quente, você pode descobrir duas opções de aquecimento ao mesmo tempo - caldeiras de condensação, caracterizadas por uma eficiência de até 95%, e coletores solares, que permitem obter energia "gratuita".

Ao eliminar as principais fontes de perda de calor e querer reduzir os custos quando o sistema for compensado em 5 a 10 anos, os proprietários podem começar a converter os sistemas de aquecimento para um modo de operação mais econômico.

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Aquecimento elétrico

Este sistema é representado no mercado de sistemas de aquecimento por muitos fabricantes. Baseia-se no princípio de aquecimento de um cabo resistivo especial (Fig. 3) por corrente elétrica. O calor retirado do cabo é transferido para o ambiente, criando um aquecimento suave da sala. O pacote do sistema pode incluir cabos de aquecimento ou tapetes pré-fabricados, termostatos e um kit de instalação para instalação rápida e fácil.

Arroz. 3. "piso quente" elétrico

Elementos estruturais de sistemas

Todos os sistemas de aquecimento, como mencionado acima, são projetados para manter uma proporção ideal e confortável de três parâmetros - a temperatura do refrigerante após o dispositivo de produção de calor, a temperatura do aquecedor e a temperatura do ar na sala. Esta relação pode ser assegurada pela seleção correta de elementos importantes do sistema.

Dispositivos produtores de calor

Todos os dispositivos para produção de calor podem ser divididos em três grupos.

O primeiro grupo são os geradores de calor baseados no uso de combustível e eletricidade tradicionais. Na maioria das vezes, são várias caldeiras de água quente que operam com combustíveis sólidos, líquidos, gasosos e energia elétrica. Mesmo para aquecimento indireto de vapor "frio" em sistemas de vapor de aquecimento de baixa temperatura, todos os mesmos dispositivos de aquecimento de água são usados.

Neste grupo de dispositivos, pode-se destacar uma caldeira de condensação doméstica, que é um dispositivo que surgiu como resultado de desenvolvimentos inovadores no uso racional do vapor de água gerado durante a combustão do combustível. A investigação destinada a uma utilização mais completa da energia e ao mesmo tempo minimizar o impacto negativo no ambiente, permitiu criar um novo tipo de equipamento de aquecimento - uma caldeira de condensação - que permite obter calor adicional dos gases de combustão através da condensação .

Por exemplo, o fabricante italiano Baxi produz uma linha de caldeiras de condensação, tanto de piso como de parede. A gama de caldeiras de parede Luna Platinum (fig. 4) é composta por caldeiras de condensação de circuito simples e de circuito duplo, com potências de 12 a 32 kW. O elemento chave é o trocador de calor em aço inoxidável AISI 316L. Vários componentes da caldeira são controlados por uma placa eletrônica, há um painel de controle removível com display de cristal líquido e uma função de controle de temperatura integrada. O sistema de modulação da potência do queimador permite adaptar a potência da caldeira à energia consumida pelo edifício na gama de 1:10.

Arroz. 4. Caldeira de condensação BAXI Luna Platinum

O segundo grupo são as instalações que usam o calor de refrigerantes que não são do sistema. Nesses casos, são usados acumuladores de calor.

O terceiro grupo inclui dispositivos que usam um refrigerante externo para aquecimento indireto.Eles usam com sucesso trocadores de calor de superfície, cascata ou bola borbulhante. É este tipo que é usado para aquecer o vapor "frio" em sistemas de aquecimento a vapor de baixa temperatura.

Os principais componentes da caldeira de condensação

O trocador de calor para caldeiras de condensação pode ser feito na forma de tubos com seção transversal complexa. Isso é necessário para aumentar o volume do trocador de calor o máximo possível, aumentando assim a eficiência da caldeira de condensação. Em caldeiras deste tipo, um ventilador é montado na frente do queimador, que extrai o gás do gasoduto e o mistura com o ar. Além disso, essa mistura de trabalho é enviada para o queimador.

Os gases de combustão saem do sistema através de chaminés coaxiais.

Para a fabricação de tais chaminés, os fabricantes usam principalmente plástico, que possui boa resistência ao calor. A bomba integrada nas caldeiras de aquecimento de condensação a gás é controlada eletronicamente e otimiza a potência da caldeira, economizando energia elétrica.

chaminé coaxial

A eficiência da caldeira depende em grande parte dos parâmetros do sistema de aquecimento como um todo. Se a temperatura da água for baixa, a condensação do vapor de água ocorrerá de forma mais completa. Assim, uma parte significativa do calor latente será devolvida ao sistema de aquecimento. Isso também afetará o fato de que a eficiência da caldeira de condensação será um pouco maior.

Nem todo sistema de aquecimento é adequado para uma caldeira de condensação. O sistema de aquecimento deve ser projetado para uma temperatura do líquido de arrefecimento não muito alta.

Ou seja, deve ser um sistema de aquecimento de temperatura relativamente baixa. No circuito de retorno, o refrigerante deve ter uma temperatura não superior a 60 graus. As condições externas não importam. Se houver uma leve geada na rua, a temperatura do refrigerante no circuito de retorno não será inferior a 45-50 graus. Assim, a caldeira funcionará em modo de condensação.

Caldeira de condensação de chão

As caldeiras de aquecimento de baixa temperatura podem ser com um ou com dois circuitos. Eles podem ser usados para organizar um sistema de aquecimento ou para abastecimento de água quente. Tais caldeiras podem variar em parâmetros de potência. Sua faixa de potência é bastante grande e varia de 20 a 100 kW. Essa energia, fornecida pelo aquecimento de baixa temperatura em casa, é suficiente para qualquer condição de vida.

Para uma área industrial, você precisará adquirir uma caldeira de piso mais potente.

Você também pode comprar vários kits para conectar caldeiras de condensação. A lista de tais componentes inclui: neutralizadores de condensado, tanques de expansão, vários dispositivos de segurança, kits para o sistema de gases de escape, kits de tubulação e muito mais.

Em muitos países europeus, é proibido o uso de caldeiras que não sejam de condensação. Isso se deve ao fato de terem maior eficiência e emitirem muito menos partículas nocivas para a atmosfera. Nesses países, o Estado cuida de seu povo, pois proíbe o uso de equipamentos que não tenham boa economia e baixo nível de segurança ambiental.

Aparelhos de aquecimento

Os aparelhos de aquecimento são divididos em 4 grupos:

dispositivos com superfícies iguais em área, tanto do lado do transportador de calor quanto do lado do ar. Este tipo de dispositivo é conhecido por todos - são radiadores seccionais tradicionais;
dispositivos do tipo convecção, nos quais a área da superfície em contato com o ar é muito maior do que a superfície do lado do refrigerante. Nesses dispositivos, a radiação de calor é de importância secundária;
aquecedores de ar de placa com fluxo de ar estimulante;
dispositivos do tipo painel - piso, teto ou parede.Nesta linha de painéis de aquecimento, por exemplo, pode-se destacar os radiadores de aço de painel tcheco Korado chamados Radik, produzidos em duas versões - com conexão lateral (Klasik) e com uma inferior com válvula termostática embutida (VK) . Radiadores de painel de aço também são oferecidos pela Kermi (Alemanha).

Arroz. 5. Painel de radiador de aço Korado

Os dispositivos de aquecimento de sistemas de baixa temperatura incluem vários tipos de aquecedores seccionais e de painel, convectores de aquecimento, aquecedores e painéis de aquecimento.

Acumuladores de calor

Esses dispositivos são necessários em sistemas de aquecimento bivalentes de baixa temperatura que usam energia de fontes renováveis ou calor residual. Os acumuladores de calor podem ser preenchidos com líquido ou sólido, usando a capacidade de calor do enchimento para armazenar calor.

Dispositivos nos quais o calor é liberado no momento das transformações de fase estão se tornando cada vez mais difundidos. Neles, o calor se acumula no processo de fusão de uma substância ou quando sua estrutura cristalina sofre certas alterações.

Além disso, os acumuladores de calor termoquímicos funcionam de forma eficaz, cujo princípio é baseado no acúmulo de calor como resultado de reações químicas que ocorrem com a liberação de calor.

Os acumuladores de calor podem ser conectados ao sistema de aquecimento de acordo com um circuito dependente e de acordo com um independente, quando o calor é acumulado neles de um refrigerante fora do sistema.

Os acumuladores térmicos também podem ser de solo, rocha e até mesmo lagos subterrâneos podem ser usados como armazenamento de calor.

Os acumuladores térmicos de terra são obtidos colocando registros feitos de tubos em incrementos de um metro e meio a dois metros. Os acumuladores de calor de rocha são equipados com a perfuração de poços verticais ou inclinados em rochas a uma profundidade de 10 a 50 m, onde o refrigerante é bombeado. O uso de lagos subterrâneos como acumuladores de calor é possível se os tubos com um refrigerante bombeado neles forem colocados nas camadas inferiores da água. O calor é retirado de tubos localizados nas camadas superiores de lagos subterrâneos.

Bombas de calor

Ao usar uma fonte de calor em sistemas de aquecimento de baixa temperatura, cuja temperatura é inferior à temperatura do ar na sala, bem como para reduzir o consumo de material dos dispositivos de aquecimento, as bombas de calor podem ser incluídas no sistema (Fig. 6 ). Os dispositivos mais comuns neste grupo são as bombas de calor de compressão, que, ao condensar, fornecem uma temperatura de 60 a 80 ° C.

Arroz. 6. Como funciona uma bomba de calor

O funcionamento eficiente da bomba de calor num sistema de aquecimento de baixa temperatura é assegurado pela inclusão de um acumulador de calor no circuito evaporador, que ajuda a estabilizar a temperatura de evaporação do vapor "frio". O ajuste deste sistema é realizado alterando a transferência de calor da própria bomba.

Vantagens e desvantagens

Os sistemas de aquecimento de baixa temperatura conquistam seus adeptos criando condições mais confortáveis na sala do que os tradicionais com alto aquecimento dos dispositivos de aquecimento. Não há "secagem" excessiva do ar, não há - novamente excessivo - poeira da sala devido ao movimento inevitável do ar com aquecedores muito quentes.

A utilização de acumuladores de calor no sistema permite acumular calor e utilizá-lo instantaneamente, se necessário.

A baixa propagação de temperatura entre o dispositivo de produção de calor e o ar ambiente facilita a regulação do sistema usando termostatos programáveis.

Quanto às deficiências, é, em essência, uma - o custo do sistema acabado é um pouco, se não várias vezes, maior que o tradicional de alta temperatura.

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Seleção do número exato de seções de baterias bimetálicas

Eles são de vários tipos, cada um deles tem seu próprio poder. A liberação mínima de calor atinge - 120 W, a máxima - 190 W. Ao calcular o número de seções, é necessário levar em consideração o consumo de calor necessário, dependendo da localização da casa, além de levar em consideração as perdas de calor:

Rascunhos que ocorrem devido a aberturas de janelas e perfis de janelas mal feitos, rachaduras nas paredes.
Perda de calor ao longo do caminho do refrigerante de uma bateria para outra.
Localização de canto da sala.
O número de janelas na sala: quanto mais houver, maior será a perda de calor.
A ventilação regular dos quartos no inverno também afeta o número de seções.

Por exemplo, se você precisar aquecer uma sala de 10 m2 localizada em uma casa localizada na zona climática intermediária, precisará comprar uma bateria com 10 seções, a potência de cada uma delas deve ser igual a 120 W ou equivalente para 6 seções com potência calorífica de 190 W.

Aquecimento a vapor

Este tipo de aquecimento caracteriza-se pela utilização de vapor "saturado" como meio de aquecimento, o que leva à necessidade de garantir uma recolha adequada de condensado. E se houver um aquecedor no sistema de aquecimento, que não cria problemas, com o aumento do número, fica cada vez mais difícil remover o condensado. A solução para este problema foi encontrada no uso de vapor "frio" como refrigerante. Seu papel nos modernos sistemas de aquecimento a vapor de baixa temperatura é desempenhado, em particular, pelo freon-114, um composto inorgânico não inflamável, não tóxico, inodoro e quimicamente estável.

O sistema de vapor "frio" funciona usando o calor liberado durante a condensação de vapores saturados, que aquece os dispositivos de aquecimento. As tubulações de condensado operam em modo "úmido", devido ao back-up de condensado. Neste caso, os purgadores de vapor não são necessários - o condensado retorna ao evaporador por gravidade. Uma bomba de make-up também não é necessária. Tanto as tubulações de vapor quanto as tubulações de condensado são montadas horizontalmente e verticalmente. Além disso, não é necessário cumprir o viés. No caso de instalação vertical, a linha de fornecimento de vapor pode ser colocada tanto acima como abaixo.

O ajuste de um sistema operando com vapor “frio” é realizado influenciando a pressão do vapor e sua temperatura, para o qual o sistema é calculado em uma pressão correspondente à temperatura máxima possível do vapor.

Radiadores seccionais e painéis convectores são comumente usados como dispositivos de aquecimento em um sistema de aquecimento a vapor de baixa temperatura. Para regular a transferência de calor, cada dispositivo de aquecimento está equipado com uma válvula de membrana.

Quais são as vantagens do aquecimento a baixa temperatura

No instalação de sistema de piso radiante
, você obtém os seguintes benefícios:

1. A principal vantagem é o nível de conforto. Não é nenhum segredo que baterias muito quentes secam o ar, formando convecção excessiva na casa, o que levanta muita poeira na casa, tendo um efeito negativo no corpo humano.
2. Rentabilidade. Ao recusar o aquecimento intensivo em favor do aquecimento seletivo, caracterizado pelo controle de temperatura separado, você pode economizar até 20% dos fluidos de transferência de calor.
3. Eficiência tecnológica. Usando o modo de tubo quente, você pode descobrir duas opções de aquecimento ao mesmo tempo - caldeiras de condensação, caracterizadas por uma eficiência de até 95%, e coletores solares, que permitem obter energia "gratuita".

A tarefa mais importante do desenvolvimento de tecnologia é aumentar a eficiência energética. Para resolver este problema em sistemas de aquecimento, a maneira mais eficaz é reduzir a temperatura do refrigerante. É por isso que o aquecimento a baixa temperatura é hoje uma tendência chave no desenvolvimento da moderna tecnologia de aquecimento.

Um sistema de aquecimento de baixa temperatura durante a operação consome uma quantidade muito menor de refrigerante do que um sistema tradicional. Isso resulta em economias significativas. Uma vantagem adicional é a redução de emissões nocivas para a atmosfera. Além disso, trabalhar com um regime de temperatura "suave" permite usar tipos alternativos de equipamentos - bombas de calor ou caldeiras de condensação.

O principal problema no desenvolvimento de aquecimento de baixa temperatura por muito tempo permaneceu que em baixas temperaturas de aquecimento era muito difícil criar condições confortáveis em salas aquecidas. No entanto, com o desenvolvimento de tecnologias construtivas que permitem a construção de edifícios energeticamente eficientes, este problema foi resolvido. O uso de materiais modernos de construção e isolamento térmico permite reduzir significativamente as perdas de calor dos edifícios.
Graças a isso, o sistema de aquecimento de baixa temperatura pode aquecer a casa de forma eficiente e eficiente. O efeito alcançado de economia de refrigerante excede significativamente os custos adicionais que devem ser incorridos para o isolamento térmico dos edifícios.