Cazane pentru încălzire: care cazan aburește mai bine?

Deja cu prima vreme rece, trebuie să ne întoarcem la oraș – nu avem climatul de care avem nevoie pentru a trăi într-o casă rece. Între timp, încălzirea locuinței nu este o sarcină imposibilă, mai ales că tot ceea ce aveți nevoie este disponibil pe piață în mare varietate.

Și având o casă de țară caldă, veți putea merge acolo pentru un weekend în orice moment – indiferent de anotimp, iar dacă casa nu este prea departe de locul de muncă, și chiar să locuiți acolo pe tot parcursul anului.

Problema creării unui sistem de încălzire pentru o singură casă nu este nouă. Dar dacă mai devreme se referea doar la o categorie limitată de proprietari de case particulare, care locuiau mai ales în mediul rural, acum, când avem aproape toate dachas sau cabane, este o problemă universală.

Mai mult, odată cu apariția arzătoarelor turbo, care elimină necesitatea unui coș de fum tradițional, se folosesc și sisteme de încălzire separate pentru un singur apartament dintr-o casă cu mai multe etaje, iar noi cunoaștem pe propria piele sistemul de încălzire centralizat, care nu este fiabil și inflexibil, beneficiile sistemului separat nu mai este necesar să le explicăm.

Și, după cum arată nu numai calculele experților, ci și exemplele concrete de încălzire a apartamentelor, implementate în unele districte din București și regiunea Moscovei, lipsa costurilor pentru mediul de încălzire în multe conducte de kilometri, pe lângă faptul că se află într-o stare atât de deplorabilă încât un accident după altul, oferă de câteva ori economiile. Economisirea purtătorului de energie, care este un bun public, și ca o consecință a costurilor noastre individuale de încălzire.

Posibilitățile sistemului lichid

Cele mai comune sisteme de încălzire care pot asigura încălzirea pe tot parcursul anului pentru suprafețe mari sunt sistemele de încălzire cu lichid cu cazane. Principiul de funcționare este simplu: energia eliberată în cazan la arderea combustibilului sau la elementele de încălzire este transferată la purtătorul de căldură prin intermediul unui schimbător de căldură cel mai adesea acest rol este jucat de apa care merge prin conducte la radiatoarele instalate în cameră .

Acest sistem este cel mai eficient și, deși instalarea sa este destul de complexă și nu este ieftină, este ușor de utilizat și economic. Prin comparație, utilizarea mai multor convectoare electrice pentru a încălzi o casă va duce la costuri energetice mult mai mari și nici în acest caz nu se pot evita lucrările de instalare suplimentare – din cauza capacității mari a aparatelor necesare pentru a încălzi întreaga casă, probabil că va trebui să se schimbe cablajul electric .

Apropo, apa caldă poate fi „alimentat” nu numai radiatoare, dar, de asemenea, un sistem de „încălzire prin pardoseală”, ceea ce permite realizarea celei mai eficiente distribuții a temperaturii. Un alt avantaj important al sistemului este că menține camera proaspătă și umedă, deoarece temperatura radiatoarelor ca să nu mai vorbim de „zona caldă” nu depășește 50-70°C.

Pentru a trăi în confort deplin, casa, pe lângă sistemul de încălzire, ar trebui să aibă un sistem pentru apă caldă adică acele servicii pentru care într-un apartament de oraș ni se trimite acum o factură separată cu o cifră foarte ordonată . De obicei, nu aveți nevoie de un boiler pentru apă caldă, dar puteți avea unul dacă aveți unul.

Acest lucru se face în două moduri: fie prin utilizarea unui cazan cu două circuite, reprezentând 2 noduri de schimb de căldură legate structural un nod – pentru încălzire, celălalt – pentru obținerea apei calde tehnice , fie prin conectarea unui cazan de încălzire cu un singur circuit la un cazan de acumulare dispozitiv încorporat sau extern .

Desigur, opțiunea cu două cazane este mai compactă, dar trebuie să țineți cont de faptul că pentru alimentarea cu apă caldă în mai multe locuri de exemplu, robinete în bucătărie și baie, duș , chiar și cu un cazan cu două circuite nu se poate face fără boilerul de acumulare.

Cazanul – inima sistemului

Evident, cazanul se află în centrul sistemului. Ideea celor pentru care un cazan este asociat cu ceva foarte mare și neapărat murdar, este mult timp depășită: designul modern, ergonomic și compact al cazanului poate găsi cu ușurință un loc pentru el în cameră, iar cazanul montat pe perete în aparență, uneori nu se distinge de încălzitorul de apă. Dacă nu dispuneți de prea mult spațiu, puteți alege un model proiectat pentru instalare în exterior astfel de cazane pot funcționa la temperaturi exterioare de până la -15°C .

Diferiți purtători de energie

Deși cazanele pot funcționa cu diverși combustibili, nu toți sunt disponibili. Astfel, în zonele în care nu există nici electricitate, nici rețea de gaz, alegerea este doar între combustibilul solid cărbune, lemn, turbă sau lichid motorină . Cazanele care ard combustibil solid, au un randament scăzut și nu sunt ușor de utilizat combustibilul trebuie alimentat manual , astfel încât nu sunt populare.

Spre deosebire de cazanele cu combustibil solid, eficiența cazanelor cu combustibil lichid atinge 92%, dar utilizarea lor este limitată de costurile ridicate atât inițiale, cât și operaționale și de complexitatea instalării și a serviciului: aveți nevoie de o aprobare a inspecției de incendiu, de echiparea unei camere separate cu evacuare, de sisteme de alimentare cu combustibil și de curățare, de curățarea regulată a cazanului de cenușă și funingine. Puteți înlocui cu ușurință arzătorul de ulei cu un arzător pe gaz, chiar dacă în apropiere există o sursă de gaz.

Gazul este cel mai ieftin vector energetic, iar cazanele pe gaz cu randament ridicat pot avea o putere nelimitată. Instalarea lor necesită, de asemenea, o autorizație pentru serviciul de gaz și o cameră specială de cel puțin 8 m2 cu o fereastră și ieșire la stradă, iar cazanul în sine ar trebui să fie echipat cu un automat, care va preveni scurgerile de gaz.

Un cazan electric nu are nevoie de o cameră separată, deoarece energia necesară pentru încălzire nu este eliberată în timpul arderii, ci mai degrabă prin trecerea curentului printr-un element de încălzire. Conectarea sa va necesita o cablare electrică armată separată și, cu o capacitate mai mare de 9 kW, poate fi conectată numai la o rețea trifazată.

Cazanele electrice sunt sigure, ecologice și ușor de operat, dar din cauza costului ridicat al cazanului purtător de energie nu depășește 15 kW, iar elementul de încălzire are o durată de viață limitată.

Am putea menționa cazanele combinate, care funcționează cu diferite tipuri de combustibil, dar poate doar pentru a completa imaginea, deoarece nu există o nevoie specială de a lucra cu diferite tipuri de combustibil, iar costul acestor cazane, atât pentru pornire, cât și pentru întreținere, este foarte mare.

În primul rând, este necesar să se determine

O gamă largă de modele de pe piață permite fiecăruia să facă cea mai bună alegere. Dar mai întâi decideți de ce aveți nevoie în funcție de circumstanțe, posibilitățile și cerințele dumneavoastră: tipul de combustibil, spațiul încălzit, numărul de puncte de extracție.

Să calculăm rezultatul

Este posibil să se estimeze puterea necesară pentru a încălzi spațiul încălzit pe baza unui raport simplu, conform căruia este nevoie de 100 de wați pentru a încălzi 1 m2 de spațiu. Desigur, aceasta este doar o estimare aproximativă, bazată pe ipoteza că încăperea este bine izolată și nu are o înălțime mai mare de 3 m. Pentru încăperile cu mai multe ferestre, în colțuri sau adiacente camerei neîncălzite, spațiul necesar pe 1 m2 trebuie să fie de cel puțin 150 W, dar un calcul precis care să țină cont de toate caracteristicile camerei poate fi făcut doar de către profesioniști.

Cazanele cu puteri cuprinse între 20 și 45 kW sunt cele mai populare în țara noastră, ceea ce corespunde dimensiunii tipice a majorității locuințelor private. Acestea sunt, în principal, cazane pe gaz, care pot fi atât de tip mural, cât și de tip pe podea.

Capacitatea cazanelor de gaz suspendate pe perete, care nu ocupă spațiu pe podea și se potrivesc cu ușurință în bucătărie sau baie – de la 10 la 35 kW, ceea ce este mai mult decât suficient pentru a crea un mediu confortabil într-o zonă de 50-350 m2.

Pe de altă parte, cazanele de gaz pe podea au nevoie de spațiu suplimentar pentru instalare, dar acest dezavantaj este mai mult decât compensat de puterea lor mare, care ajunge la 60-80 kW.

Cât de multă apă caldă este necesară pentru un confort total?

Dacă aveți de gând să luați doi iepuri cu un singur cazan, adică să rezolvați ambele probleme de încălzire a casei și de furnizare a apei calde, trebuie să estimați de câtă apă caldă veți avea nevoie.

Cazanele cu gaz cu dublu circuit care funcționează în regim de trecere au o capacitate t. e. Cantitatea de litri de apă încălzită la 1 minut de la 10 la 20 litri/minut. – Un astfel de debit este suficient nu numai pentru a spăla vasele și a spăla vasele, ci și pentru duș și chiar pentru baie pentru referință: un flux dens de la un robinet curge cu 6-7 l/min . .

Cu toate acestea, alegerea opțiunii cu un sistem de preparare a apei calde, nu uitați să recalculați capacitatea: acum va fi determinată de cea mai mare dintre cele două componente – pentru încălzire și apă de serviciu de încălzire.

Regula empirică pentru calcularea puterii necesare pentru încălzire în regim de flux este, de asemenea, foarte simplă: puterea este aproximativ dublă față de puterea necesară pentru încălzirea apei la 25°C și triplă față de puterea necesară pentru încălzirea apei la 35°C ținând cont de faptul că apa caldă utilizabilă are o temperatură de aproximativ 40°C și că temperatura apei reci variază de la un sezon la altul .

În practică, funcția cazanului cu circuit dublu este de așa natură încât încălzirea este oprită în timpul preparării apei calde. Această așa-numită „schemă de prioritate a apei calde” nu cauzează niciun inconvenient pentru consumator: sistemul de încălzire este atât de inert încât oprirea încălzirii sale pentru o perioadă scurtă de timp nu va fi vizibilă.

În cazul în care „apetitul” dumneavoastră este atât de mare încât doriți apă caldă la toate robinetele în același timp, este de preferat, așa cum am menționat mai sus, să aveți un cazan cu boiler de acumulare încorporat sau extern, care să stocheze o cantitate de apă caldă pregătită în prealabil. Cazanele de perete sunt, de asemenea, echipate cu boilere, iar cazanele de gaz pe podea au, de obicei, un boiler integrat cu o capacitate cuprinsă între 60 și 150 de litri, ceea ce vă permite să umpleți rapid baia sau să vă bucurați de un duș lung.

Caracteristicile cazanelor cu gaz

Cazanele sunt foarte complexe, iar designul lor diferă considerabil în funcție de tipul de combustibil pentru care sunt proiectate. În cele ce urmează, ne vom concentra doar pe cazanele pe gaz – cele mai comune datorită câtorva avantaje semnificative: combustibil ieftin și fără probleme cu transportul și depozitarea acestuia, eficiență ridicată și putere ridicată. Cu toate acestea, chiar și cu această limitare, alegerea unui model adecvat rămâne foarte complexă din cauza numeroaselor diferențe dintre componente, materiale, sisteme de control și monitorizare.

Materiale

Corpurile cazanelor sunt fabricate din fontă sau oțel. Fierul turnat este foarte rezistent la coroziune și, datorită conductivității sale termice ridicate, căldura este transferată în apă în mod uniform de-a lungul întregii suprafețe a cazanului.

Cu toate acestea, fonta nu este suficient de ductilă și, prin urmare, tolerează foarte prost atât fluctuațiile mari de temperatură, cât și calitatea scăzută a apei. Structura cazanului din fontă este modulară, ceea ce facilitează transportul și instalarea, precum și întreținerea. Cazanele din oțel sunt flexibile, ceea ce le asigură fiabilitatea, sunt mai ușoare și mai ieftine decât cazanele din fontă – dar coroziunea este o amenințare constantă.

Fierul turnat este, de asemenea, utilizat pentru producția de schimbătoare de căldură, dar schimbătoarele de căldură din cupru se încălzesc mai repede inerția scăzută se datorează celui mai mare coeficient de transfer de căldură dintre materialele utilizate în construcția cazanelor .

Pentru protecția împotriva coroziunii, suprafața schimbătoarelor de căldură din cupru este acoperită cu un compus special, iar rezistența termică insuficientă a cuprului, care uneori duce la ardere, este depășită prin acoperirea cu silicon și aluminiu. Schimbătoarele de căldură din oțel inoxidabil sunt adesea folosite.

Componente

Cel mai important element, care generează energia furnizată agentului de încălzire, este camera de ardere, care poate fi deschisă sau închisă. Într-o cameră deschisă, aerul necesar arderii este preluat direct din încăperea în care se află cazanul, în timp ce gazele de ardere sunt extrase printr-un coș de fum convențional, folosind tirajul natural produs de temperatura mai ridicată a acestora în comparație cu aerul înconjurător. Camera în care cazanul cu o cameră de ardere închisă trebuie să aibă o alimentare constantă cu aer, deoarece arderea unui metru cub de gaz natural necesită 12-15 metri cubi de aer.

Într-o cameră închisă, tirajul este forțat: evacuarea gazelor de ardere și intrarea aerului sunt asigurate de ventilatorul integrat prin intermediul unui sistem de evacuare a gazelor de ardere și de intrare a aerului montat pe perete un astfel de sistem poate fi format din două țevi separate sau dintr-un sistem coaxial în care o țeavă se află în interiorul celeilalte . Acest lucru elimină nevoia de aer din încăpere, eliminând astfel nevoia de aport suplimentar și, cel mai important, nu consumă oxigenul conținut în aerul din încăpere. Este mai ușor de a face un astfel de coș de fum coaxial, dar nu funcționează fără energie electrică.

Alegerea tipului de cameră de combustie depinde de situație: dacă cazanul este instalat într-o cameră cu coș de fum, este mai ușor și mai ieftin să se utilizeze un cazan cu cameră de combustie deschisă, iar dacă nu există coș de fum, se preferă cazanul cu cameră închisă.

Există, de asemenea, două tipuri de arzătoare: atmosferice sau cu aer forțat cunoscute și sub numele de arzătoare cu ventilator sau turbo . La arzătoarele atmosferice, aerul este amestecat cu gazul furnizat sub presiunea rețelei de gaze prin tirajul natural al coșului de fum. În cazul versiunii supraalimentate, gazul este amestecat cu aerul acționat de ventilator, de aceea cazanele echipate cu astfel de arzătoare emit un zgomot caracteristic, care poate fi ușor de rezolvat prin instalarea unei izolații acustice.

Control

Cazanele moderne pe gaz, cu o gamă largă de comenzi, sunt extrem de ușor de utilizat. Cazanul este pornit prin aprindere piezo sau electrică. În primul caz, pentru a porni cazanul, este suficient să apăsați butonul de pe panoul de comandă, iar cazanul cu aprindere electrică se pornește și se oprește automat în momentul alimentării cu gaz sau al opririi gazului.

Debitul de gaz pe arzătorul modulant utilizat în majoritatea cazanelor moderne este controlat de debitul de apă, astfel încât temperatura fluxului de ieșire să rămână constantă, indiferent de presiunea din rețeaua de apă sau dacă celelalte robinete sunt deschise sau nu.

Un sistem de control al puterii arzătorului care permite o variație continuă a puterii de la 30-40% la 100% nu numai că îmbunătățește confortul, dar reduce și riscul de formare a calcarului în schimbătorul de căldură, care crește dramatic odată ce temperatura apei atinge 65 de grade Celsius. În practică, dacă boilerul funcționează la puterea maximă atunci când încălzește apa, atunci puterea este redusă automat mai târziu, când este necesară doar pentru a menține temperatura la nivelul atins. Acest lucru reduce frecvența de pornire și oprire a cazanului, ceea ce crește semnificativ durata de viață a acestuia.

Temperatura apei este setată de un termostat integrat în sistem care reglează încălzirea în ambele circuite. Cu toate acestea, din cauza inerției sistemului, este mai bine să setați temperatura în circuitul de încălzire cu ajutorul unui termostat de cameră suplimentar care corectează automat puterea cazanului în funcție de variația temperaturii camerei.

Cea mai bună soluție, însă, este utilizarea unui sistem automat controlat de vreme, care funcționează în funcție de un semnal de la un senzor extern, care asigură o temperatură plăcută a camerei, indiferent de situația din afara ferestrei și fără niciun efort din partea noastră. În plus, economiile reale de gaz care pot fi realizate sunt considerabile.

Siguranță

Sistemul de siguranță are rolul de a asigura siguranța utilizatorului, precum și protecția componentelor cazanului.

Pentru utilizator, funcționarea cea mai sigură este garantată de două sisteme de monitorizare: senzorul de tracțiune și detectorul de flacără prin ionizare. Turatorul de tiraj asigură evacuarea completă a gazelor de ardere, iar dacă din orice motiv blocarea coșului de fum sau defectarea ventilatorului acest lucru nu se întâmplă, alimentarea cu gaz este întreruptă instantaneu.

Sistemul va reacționa în același mod în cazul în care arzătorul nu se aprinde sau se stinge – indiferent dacă este din cauza lipsei de apă în sistem sau din cauza unei pompe defecte care nu furnizează debitul necesar.

Este posibil să se identifice cauza atunci când este sigur să se facă acest lucru, datorită sistemului electronic de autodiagnosticare, care este capabil să identifice până la 10 tipuri de probleme posibile: lipsa alimentării cu gaz și blocarea gazelor de ardere, lipsa apei sau supraîncălzirea sistemului de încălzire, un senzor de temperatură defect la unul sau la ambele sisteme..

Toate elementele cazanului sunt prevăzute cu diferite măsuri de protecție pentru a asigura o funcționare fără probleme. Supraîncălzirea apei și a schimbătoarelor este monitorizată de termostatul de siguranță care oprește sistemul de încălzire atunci când este atinsă temperatura critică. Dacă temperatura scade prea mult, ceea ce duce la înghețarea apei din sistem, încălzitorul cazanului este activat automat.

Presiunea apei este controlată de un presostat care se activează în cazul unei presiuni insuficiente și de o supapă de siguranță care previne presiunea excesivă în circuitul de încălzire. Pentru a preveni blocarea pompei și a supapei cu trei căi sub influența calcarului, apa este trecută prin sistem la fiecare 24 de ore; în plus, pentru a preveni depunerile de calcar, se utilizează o protecție electronică sau un tratament magnetic al apei, iar la intrarea apei reci este instalat un filtru pentru a reține orice solide în suspensie prezente în apă. Și pentru ca sistemul electronic al cazanului să nu fie declanșat de surse străine, prezente din abundență în orice casă, în acesta este instalat un filtru de interferențe radio.

Adaptarea la condițiile din România

Deoarece marea majoritate a cazanelor de pe piață sunt de „origine străină”, este foarte important ca acestea să fie adaptate la condițiile în care vor fi utilizate în țara noastră.

Acest lucru este valabil în special pentru presiunea gazului din rețea. Adevărul este că, în timp ce majoritatea aparatelor europene sunt testate la o presiune nominală a gazului de 18-20 mbar, valoarea implicită a presiunii noastre nominale este de 13 mbar și uneori la jumătate . La această presiune, cazanul nu va putea dezvolta puterea nominală și înseamnă că nu va fi adecvat pentru spațiile pentru care a fost proiectat.

Cu toate acestea, atunci când este reglat corespunzător și la 13 mbar, cazanul menține cel puțin 90% din capacitatea sa maximă. Unele modele sunt chiar capabile să se aprindă și să funcționeze la o presiune mai mică de 2 mbar, ceea ce nu este neobișnuit în rețelele instabile de alimentare cu gaz.

Din nefericire, fluctuațiile în alimentarea cu apă și electricitate sunt, de asemenea, tipice, motiv pentru care adaptarea cazanelor trebuie să țină cont de aceste instabilități. Calitatea slabă a apei cauzează, de asemenea, multe probleme: nu numai că boilerele trebuie să fie echipate cu filtre pentru a elimina impuritățile, dar trebuie, de asemenea, să fie protejate împotriva depunerilor de sare.

Ultimul lucru la care trebuie să vă uitați sunt dimensiunile tranzițiilor și ale fitingurilor utilizate pentru conectarea și instalarea aparatului. Neconformitatea fitingurilor de gaz ale aparatelor importate cu standardele rusești va forța cumpărătorul să efectueze suduri complexe, nesigure și costisitoare.