Aquecedores de água indiretos - o que é: o princípio dos recursos de operação e conexão

Dispositivo de aquecedor de água indireta
O princípio de operação de um aquecedor de água indireto
Vantagens e desvantagens de aquecedores de água indiretos
Esquema e características da conexão de um sistema de aquecimento indireto
Exemplos de modelos de aquecedor de água indireto

Nas casas de campo e mesmo em alguns prédios urbanos, muitas vezes não há abastecimento de água quente. Em tais condições, são utilizados aquecedores de água autônomos do tipo caldeira, capazes de aquecer grandes volumes de água a uma temperatura alta. Mas se a casa já possui uma fonte de calor - aquecimento central ou caldeira autônoma -, para o recebimento de água quente, vale a pena instalar uma caldeira do tipo indireto.

Diferentes formas de aquecedores com aquecimento indireto

Dispositivo de aquecedor de água indireta

Caldeiras desse tipo receberam seu nome - “indiretas” porque não possuem seus próprios elementos de aquecimento. Eles estão conectados a um sistema de aquecimento externo, recebendo calor para aquecer a água do consumidor. Portanto, qualquer aquecedor de água deste tipo está equipado com um circuito de alimentação do transportador de calor e um circuito para bombear água aquecida. Em forma, é um tanque de metal de forma cilíndrica, menos frequentemente cúbica, na qual é derramada água fria, e o equipamento foi construído para circular a água quente de uma fonte de aquecimento externa. Para manter a temperatura da água alcançada, uma camada de isolamento térmico é aplicada ao tanque. O volume útil de água aquecida em diferentes modelos está na faixa de 60 a 400 litros.

Aquecedor de água indireta com trocador de calor de bobina

Nos modelos mais comuns de caldeiras com aquecimento indireto da água, o circuito ao longo do qual circula o líquido de refrigeração externo é uma bobina comum feita de um tubo de aço.

Vista em corte de um aquecedor de água com um trocador de calor de bobina

Projeto de aquecedor de água indireto de acordo com o princípio "tanque no tanque"

A estrutura interna desse aquecedor de água é clara a partir do próprio nome.

O dispositivo do tipo de aquecedor indireto "tanque no tanque"

A água aquecida enche o tanque interno, que não contém elementos estranhos no interior - apenas água e seus tubos de suprimento e extração. O líquido de refrigeração circula no espaço entre as paredes dos tanques externo e interno. Esse projeto fornece uma grande área de contato térmico; portanto, o aquecimento da água até a temperatura necessária é mais rápido.

Localização das caldeiras

Talvez o seguinte arranjo de aquecedores de água:

Montado na parede. Caldeiras de pequeno volume - até 150 litros - geralmente estão disponíveis em uma versão montada na parede. Esse design é equipado com suportes que permitem sua montagem acima do piso. Deve-se lembrar apenas que a parede deve ser garantida para suportar o peso do tanque cheio de água.
Caldeira de parede
Ao ar livre. Grandes tanques - de 200 a 400 litros - são montados exclusivamente no chão. Para sua correta instalação, é necessária uma superfície plana ou a criação de um suporte especial.

Instalação de uma caldeira indireta em um suporte separado

Existem modelos com tanque horizontal. Mas seu uso é cheio de certos problemas, portanto eles não são populares.

Caldeira localizada horizontalmente

Dispositivos e dispositivos adicionais

Para o bom funcionamento de todo o sistema de aquecimento indireto, nele podem ser instalados elementos adicionais e de controle:

Bombas que fornecem líquido de arrefecimento à caldeira.
Válvula de controle. Sua tarefa é abrir o acesso ao líquido de arrefecimento na caldeira e bloqueá-lo após atingir a temperatura de aquecimento desejada.
Válvulas de segurança. Projetado para cortar o fluxo reverso de água.
Termostato regulável. Os sinais dele controlam a operação de bombas e elementos de controle.
Muitos sistemas são fabricados em um tipo combinado - além do trocador de calor, eles são equipados com elementos de aquecimento embutidos - elementos de aquecimento. Isso permite que você os use como caldeiras de aquecimento direto. Se a fonte de calor externo é o sistema de aquecimento central, no verão não funciona. E um aquecedor indireto "limpo" é inútil. Além disso, interrupções e acidentes não são excluídos por outras fontes de calor. Aqui para casos de emergência e tem seu próprio aquecedor.
Um ânodo especial pode ser instalado na região superior do tanque, o que evita a corrosão galvânica do tanque e reduz a incrustação nas paredes do tanque.

O princípio de operação de um aquecedor de água indireto

A instalação de um sistema de aquecimento indireto não é difícil, como é o princípio de sua operação. Na opção de conexão mais simples, a operação do sistema é exibida como mostrado no diagrama.

Esquema do sistema de aquecimento indireto

A água aquecida no sistema de aquecimento passa por um trocador de calor de bobina (ou entre dois tanques), onde libera calor para a água fria acumulada no interior do tanque. O líquido refrigerante é retornado ao circuito de aquecimento. Após algum tempo, o equilíbrio térmico é alcançado e a temperatura da água na caldeira se torna igual à temperatura do líquido de refrigeração.

O circuito de aquecimento e o circuito de abastecimento de água geralmente são montados um em direção ao outro. O ponto de entrada de água fria está localizado na parte inferior da caldeira, e a água quente é retirada da parte superior. Nas caldeiras do tipo "tanque em tanque", o líquido de refrigeração aquecido entra no tanque por cima e o líquido de refrigeração é removido da parte inferior. Nos aquecedores de água com uma bobina, o bico para a entrada do líquido de arrefecimento geralmente está localizado no meio da caldeira, mas a saída ainda é do fundo, ou seja, a entrada do circuito de aquecimento está localizada acima da saída. Esse princípio de conexão garante a máxima eficiência do sistema e fornece uma alta temperatura da água retirada do sistema. Na parte superior do tanque da caldeira há sempre a água mais quente, que atende às necessidades domésticas. Nesse caso, camadas menos quentes sobem em seu lugar e rapidamente esquentam.

Normalmente, a operação do sistema é controlada pela automação simples. Um termostato ajustável instalado no tanque, ao atingir a temperatura da água necessária, interrompe o fluxo de água no circuito de aquecimento. Após o resfriamento, o aquecimento é ligado novamente.

Para um aquecimento mais completo e uniforme da água no tanque, é fornecido um ciclo de recirculação, ao longo do qual a água circula na ausência de seu consumo. Com o início do fluxo de água até os pontos de consumo, o ciclo de recirculação é fechado.

Vantagens e desvantagens de aquecedores de água indiretos

A principal vantagem desse tipo de sistema é que eles praticamente não consomem energia para aquecer a água. O líquido de arrefecimento é proveniente de uma fonte externa, cuja energia é suficiente para aquecer a sala e garantir o funcionamento do aquecedor de água.

Obviamente, deve-se fazer uma reserva - quando o sistema de aquecimento é desligado, o fluxo de calor "livre" também cessa. Você precisa ligar o seu próprio aquecedor elétrico de caldeira, consumindo eletricidade. Mas na estação de aquecimento ou em salas com caldeiras de aquecimento em operação constante - a economia é inegável.

Outros benefícios incluem:

Alta potência de aquecimento.A ausência de elementos de aquecimento interno de baixa potência e o recebimento de energia de uma fonte externa poderosa fornecem aquecimento rápido de grandes volumes de água.
A capacidade de conectar um sistema de aquecimento indireto a uma variedade de fontes externas - um sistema de aquecimento, caldeiras autônomas de qualquer tipo, fontes ecológicas nas células solares.
O fluxo de água quente para o local de consumo imediatamente após abrir a torneira. Não há necessidade de bombear água fria, esperando que ela aqueça.
Fácil instalação de todo o sistema. Não é necessário conhecimento e experiência especiais para conectar a caldeira aos circuitos de aquecimento e água.

Há também desvantagens. O principal se manifesta quando o aquecedor de água é conectado ao sistema de aquecimento sazonal. No final da estação de aquecimento, o aquecedor de água deixa de ser indireto e entra no modo de aquecimento direto usando aquecedores embutidos. Mas para salas em que sistemas de aquecimento potentes operam o ano todo, essa desvantagem está ausente.

Outros contras:

Durante o aquecimento inicial, quando todo o volume da caldeira é enchido com água fria, uma quantidade significativa de calor é retirada de um aquecedor externo. Isso afeta a operação de todo o sistema de aquecimento da casa, reduzindo sua eficácia. Mas até aquecedores de água de grande volume entram em modo de operação constante por não mais de uma hora. Portanto, essa falha é temporária.
O fornecimento confiável de vários pontos de consumo requer caldeiras de grande volume. Eles ocupam muito espaço, às vezes precisam ser instalados em uma sala separada.
O custo dos aquecedores indiretos de água geralmente é maior que o das caldeiras elétricas diretas.

Esquema e características da conexão de um sistema de aquecimento indireto

O abastecimento de água de alta qualidade é possível usando todos os recursos de um aquecedor indireto. A instalação do sistema deve ser realizada usando dispositivos que regulam os parâmetros operacionais e protegem contra situações de emergência.

Diagrama do circuito de um aquecedor com recirculação

Com raras exceções, a entrada de água fria está localizada na parte inferior da caldeira. A saída de água quente está no topo.
O movimento do líquido de refrigeração na bobina e no sistema de dois tanques é realizado de cima para baixo.
Para regular o fluxo de refrigerante na caldeira, geralmente é usado um circuito de circuito único, no qual uma válvula de três vias é o elemento regulador. A válvula é controlada pelos sinais de um termostato integrado no caldeira.
É necessário instalar elementos de segurança que garantam a segurança. A válvula de retenção no circuito da água bloqueia o movimento da água na direção oposta. Um tanque de expansão ou acumulador compensa a pressão nos circuitos de entrada e saída na ausência de consumo. Também é necessária uma válvula que proteja o sistema contra alta pressão e uma ventilação de ar automática.
Se o aquecedor de água tiver uma entrada de água adicional no meio do tanque, é útil instalar um circuito de recirculação. Isso garantirá o aquecimento uniforme de todo o volume de água no tanque. Para sua operação, é necessária a instalação de uma bomba de circulação adicional.

Se o consumo de água quente for raro, faz sentido instalar um circuito de circuito duplo, onde o transportador de calor entra no tanque separadamente do circuito de aquecimento. Em seguida, em vez de uma válvula de três vias, outra bomba adicional é instalada para bombear o líquido de arrefecimento para a caldeira.

Exemplos de modelos de aquecedor de água indireto

Ao escolher um modelo específico, é necessário levar em consideração as condições em que ele terá que funcionar e selecionar as características técnicas apropriadas para eles:

Volume da caldeira. O volume de trabalho - o volume de água colocado no tanque - é selecionado de acordo com as recomendações aproximadas. 60 litros podem ser suficientes para uma pessoa; 2 - 3 pessoas - 100 - 120 l. Para mais, você precisa levar mais de 150 litros.
Correspondência da potência do sistema de aquecimento e da potência consumida pela caldeira. Garantir o funcionamento normal dos 100 litros energia suficiente da caldeira uma caldeira de aquecimento é de pelo menos 20 kW e é necessário um volume de 150 - 200 l, 35 - 40 kW.
O tempo de aquecimento até a temperatura operacional depende do volume e do número de voltas da bobina. Alguns modelos estão equipados com duas bobinas.
Tamanhos. Ao escolhê-los, você deve se orientar pelo fato de que o melhor local para instalar a caldeira é ao lado da caldeira de aquecimento.