Încălzirea apei într-o piscină staționară: dispozitive și caracteristici de încălzire. Alimentare cu apă caldă în casă (ACM) Sistem de încălzire a apei

În zilele noastre, alimentarea autonomă cu apă caldă în apartamente și case private devine din ce în ce mai populară. Furnizarea centralizată cu apă caldă a devenit costisitoare și neeconomică, motiv pentru care devine treptat un lucru din trecut. Acesta este înlocuit cu încălzitoare de apă diverse modele, cele mai comune dintre ele sunt dispozitivele de tip stocare. În acest articol ne vom uita la proiectarea și principiul de funcționare a unui cazan pentru încălzirea apei.

Tipuri de încălzitoare de apă cu acumulare

Pe în acest moment Există mai multe tipuri de unități pentru alimentarea autonomă cu apă caldă. Toate sunt create cu un singur scop, dar îl ating în moduri diferite, adică folosind diferiți purtători de energie. Proprietarul are posibilitatea de a-l alege pe cel care i se potrivește cel mai bine din toate punctele de vedere.

Așa mai departe piata moderna Sunt oferite următoarele tipuri de cazane de încălzire:

• încălzitoare electrice cu acumulare;
• cazane de incalzire indirecta;
• cazane pe gaz;
• încălzitoare de flux.

Nota. Tradus direct din Cuvânt englezesc„cazan” înseamnă „cazan”. Aceasta înseamnă că acestea includ nu numai depozitare, ci și toate tipurile de încălzitoare instantanee de apă. A nu le lua în considerare ar fi nedrept pentru utilizatori.

Cazane electrice

Acesta este cel mai comun tip de alimentare cu apă caldă, cel mai des folosit în apartamente și case private mici. Motivul acestei popularități este relativ cost scăzutși ușurință de instalare, care nu necesită niciunul documente de autorizare. Dispozitivele sunt destul de fiabile în funcționare și satisfac majoritatea cerințelor utilizatorilor. Pentru a înțelege principiul de funcționare a unui încălzitor de apă, luați în considerare structura acestuia prezentată în figură:

Unitatea este un rezervor, de obicei rotund sau oval, închis într-un strat material termoizolant(de obicei spumă poliuretanică), acoperită cu o carcasă decorativă. Recipientul în sine poate fi realizat din următoarele materiale:

• oțel cu acoperire emailată;
• oţel inoxidabil;
• plastic.

Un element electric de încălzire situat în partea de jos a rezervorului încălzește apa la o temperatură limitată de un termostat. Valoarea sa maximă, acceptată în toate cazanele electrice, este de 75 ºС. În timp ce nu există alimentare cu apă, designul cazanului electric prevede menținerea temperaturii setate în modul de pornire și oprire automată a elementului de încălzire. Acesta din urmă are protecție suplimentară împotriva supraîncălzirii și, într-o situație de urgență, se va opri automat când temperatura apei atinge 85 ºС.

Nota. Modul optim de funcționare pentru cazan este încălzirea la 55 °С. În acest mod, dispozitivul furnizează cantitatea necesară de apă pentru apă caldă menajeră și în același timp economisește energie. Din păcate, adesea încălzitorul de apă cu acumulare funcționează la putere maxima datorită faptului că în ora de iarna vine prea mult de la alimentarea cu apă apa receși element de încălzire în modul economic nu are timp sa-l incalzeasca.

Apa este trasă printr-un tub care duce în zona superioară a rezervorului, unde apa este cea mai fierbinte. În același timp, reîncărcați apa rece prevăzută în partea de jos centrala unde este instalat elementul de incalzire. Pentru a proteja rezervoarele din oțel de coroziunea electrochimică, dispozitivul de încălzire a apei include un anod de magneziu. În timp, se deteriorează și, prin urmare, necesită înlocuire aproximativ o dată la 2-3 ani.

Cazane de incalzire indirecta

Aceste dispozitive nu sunt produse energie termică independent, deși unele modele au un element de încălzire încorporat pentru a menține temperatura apei în diferite situații. În modul normal, cazanul pregătește apa pentru alimentarea cu apă caldă, încălzind-o cu o serpentină cu lichid de răcire care curge prin ea. Diagrama de mai jos arată proiectarea unui cazan de încălzire indirectă:

Un rezervor izolat de mare capacitate (uneori până la 1000 l) are o serpentină încorporată cu lichid de răcire furnizat de la cazan. La fel ca în cazanul electric, apa rece este furnizată în partea inferioară a rezervorului, iar apa caldă este preluată din partea superioară. Unitatea este capabilă să furnizeze un debit semnificativ de apă caldă și, prin urmare, este utilizată în case particulare cu un număr mare de consumatori.

Schimbul obișnuit de căldură între medii cu temperaturi diferite este principiul de funcționare al unui cazan de încălzire indirectă. Dar pentru a obține apă de la robinet cu o temperatură de 55 ºС, cazanul trebuie să încălzească lichidul de răcire la cel puțin 80 ºС, acesta este unul dintre dezavantajele acestui încălzitor de apă. Al doilea dezavantaj este timpul mare de încărcare al unui rezervor de mare capacitate, astfel încât în ​​cazul prelevarii intensive a apei, persoanele care locuiesc în casă trebuie să se adapteze la utilizarea apei calde după un anumit program.

Ca cazane electrice, încălzitoarele indirecte de apă sunt echipate cu un anod de magneziu pentru a proteja rezervorul de oțel de coroziune. Modelele mai complexe și mai scumpe sunt echipate cu două serpentine, lichidul de răcire din cazan trece printr-unul, iar al doilea poate fi conectat la o sursă alternativă de energie termică. Pot servi ca un alt cazan sau colector solar. Pentru a menține temperatura în diferite situații, în zona superioară a recipientului este construit un element de încălzire cu termostat.

Unitățile de încălzire indirectă sunt produse în versiuni montate pe perete și pe podea și pot funcționa cu orice sursă de energie termică. Producătorii de echipamente pentru cazane le oferă adesea împreună cu cazane cu dublu circuit. În acest caz, generatorul de căldură menține temperatura de încălzire și încarcă cazanul, comutând alternativ între aceste două sisteme.

Incalzitoare de apa cu acumulare pe gaz

Aceste dispozitive amintesc din punct de vedere structural și extern de cazanele electrice. Același rezervor atârnat pe perete, acoperit cu un strat de izolație, în partea de jos este instalat doar un arzător cu gaz, iar în partea de sus este o conductă de coș. Un cazan pe gaz funcționează pe același principiu, doar sursa de căldură este un arzător care încălzește un recipient cu apă. Structura încălzitorului de apă este prezentată în diagramă:

După cum se poate observa în figură, încălzirea se realizează nu numai de la arzător, ci și prin îndepărtarea căldurii din produsele de ardere. Acest lucru se realizează printr-un coș de oțel cu separatoare, care trece vertical prin recipient și schimbă căldură cu apa. Funcționarea arzătorului este controlată de o unitate electronică, a cărei sarcină este să-l stingă sau să-l aprindă atunci când temperatura setată este atinsă sau scade. Ca de obicei, pentru a proteja corpul, designul cazanului include un anod de magneziu.

Acest tip de încălzitor de apă nu este foarte popular din cauza dificultăților în proiectarea și conectarea instalațiilor care utilizează gaz. În plus, pentru a funcționa un cazan pe gaz veți avea nevoie de un coș de fum cu drepturi depline, îndeplinirea acestei cerințe nu este întotdeauna posibilă sau prea costisitoare.

Avantajul încălzitoarelor de apă cu acumulare este că pot produce imediat un debit mare de apă pentru apa caldă menajeră, dar pentru o perioadă limitată de timp. După aceasta, au nevoie de o pauză pentru a pregăti următoarea porție de apă.

Despre încălzitoarele instantanee de apă

Spre deosebire de cazane de stocare principiul de funcționare încălzitor instantaneu de apă constă în nu preîncălzirea, ci încălzirea rapidă a apei curente la nevoie.

Sursele de caldura sunt aceleasi elemente electrice de incalzire si arzatoare pe gaz, doar ca se aprind dupa ce se deschide robinetul de apa calda din casa. Astfel de încălzitoare includ:

• gheizere;
• încălzitoare electrice cu flux.

Nota. Uneori, pentru a furniza apă caldă unei locuințe private, se folosește un cazan cu plăci, care este un schimbător de căldură apă-apă. La fel ca un cazan de încălzire indirectă, transferă energia lichidului de răcire în apă, doar că face acest lucru în regim de curgere.

Designul gheizerului este destul de complex și, prin urmare, merită un subiect separat. Un încălzitor electric de apă este simplu: un element de încălzire puternic încălzește apa curentă în el. Cu o asemenea demnitate ca dimensiuni mici, dispozitivul are un consum prea mare de energie și, prin urmare, domeniul său de aplicare este limitat. Proiectarea unui cazan electric cu flux este prezentată în figură:

Avantajul dispozitivelor de incalzire instantanee a apei este ca pot furniza apa incalzita fara pregatire si pentru un timp nelimitat. Dar consumul lui are limite, ceea ce este important atunci când există un număr mare de consumatori.

Concluzie

Dacă distribuim toate dispozitivele enumerate după popularitate, atunci cazanele electrice vor ocupa cu încredere primul loc, motivele pentru aceasta sunt clare. Pe locul doi se află gheizerele, în timp ce cazanele de încălzire indirectă sunt pe locul trei.

Cazanele de încălzire indirectă sunt încălzitoare de apă care permit furnizarea neîntreruptă de apă caldă într-un sistem casnic privat. Acest încălzitor de apă este o alternativă foarte bună la cazanele de încălzire cu dublu circuit.

Cazanele de încălzire indirectă trebuie achiziționate complet cu cazane cu un singur circuit - asta înseamnă că această opțiune de echipare ocupă mai mult spațiu și costul său este mai mare decât prețul unui cazan standard cu dublu circuit. Cu toate acestea, un avantaj important este capacitatea de a furniza neîntrerupt o cantitate semnificativă de apă caldă la temperaturi constante.

Orice metodă de încălzire a apei curente folosind aproape orice sistem este însoțită de productivitate insuficientă și variabilitate a temperaturii apei furnizate. În acest caz, va fi nevoie de un program de consum de apă bine pus la punct. Principiul de funcționare al cazanelor de încălzire indirectă este oarecum diferit, ceea ce vă permite să utilizați mai multe puncte de utilizare a apei calde în același timp.

Principiul de funcționare și proiectarea boilerelor cu încălzire indirectă

Din punct de vedere tehnic, orice încălzitoare de apă încălzite indirect sunt schimbătoare de căldură standard capabile să acumuleze o anumită cantitate de apă cu parametrii de temperatură dați. Apa caldă poate fi furnizată prin mai multe puncte de consum de apă simultan. Cea mai simplă unitate de acest tip este un container izolat și are o bobină, precum și patru intrări și ieșiri:

• pentru furnizarea fluidului termic fierbinte;
• pentru retur lichid de racire;
• pentru alimentarea cu apă rece;
• pentru distribuirea apei calde.

Automatizarea muncii, precum și prevenirea accidentelor și creșterea nivelului de durabilitate se realizează folosind elemente suplimentare:

• senzor de temperatura apei;
• pompa de circulatie;
• supapa de siguranta;
• supapă de reținere;
• supape de închidere;
• protectie catodica impotriva modificarilor de coroziune.

Echipamentul de încălzire este conectat în paralel cu cablurile de încălzire. Rezultatul conectării la propriul circuit este asigurarea unui flux suficient de lichid de răcire. Respectarea schemei de conectare reduce împrăștierea temperaturii în sistemul de încălzire atunci când cazanul este pornit.

De ce și cum se instalează un cazan indirect (video)

Tipuri de cazane de incalzire indirecta

Practic nu există diferențe în principiul de funcționare al oricărui model de cazane indirecte. Acest tip de echipament de încălzire a apei diferă în principal în ceea ce privește locația atașării:

• unități pentru instalarea podelei;
• unități de perete.

Setul de echipamente pentru cazan vă permite și clasificarea apei echipamente de incalzire pentru urmatoarele tipuri:

• unități cu schimbător de căldură spiralat în partea inferioară;
• dispozitive de încălzire a apei cu o pereche de schimbătoare de căldură.

Cele mai populare și bine dovedite echipamente de acest tip sunt următoarele modele:

• Drazice OKC 160-NTR. Este imun la caracteristici de calitate lichid de răcire și este fabricat din material de înaltă calitate, care nu este predispus la modificări corozive. Nu este destinat funcționării la presiuni peste șase atmosfere;
• Gorenje GV-120. Model de buget pentru montaj pe podea sau pe perete. Dispune de un schimbător de căldură tubular de înaltă performanță. Nu există posibilitatea de top liner;
• Buderus Logalux L-135. Interiorul rezervorului este acoperit cu glazură Duoclean rezistentă la căldură, cu proprietăți anticorozive ridicate. Conceput pentru instalare orizontală. Costul este destul de mare;
• Gorenje KGV 300-2/BG. Prezentat cu rezervor din otel emailat, cu suplimentar protecţie internă folosind un anod de magneziu, o pereche de schimbătoare de căldură tubulare, un termometru și protecție împotriva supraîncălzirii;
• Vaillant Vih CK-70. Diferit design atractiv, calitate ridicată a construcției și bună materiale moderne. Dezavantajele includ volumul mic și cost ridicat;
• Protherm FE-200 BM. Opțiune de podea din oţel inoxidabil cu strat de email. Încălzitor de apă de înaltă performanță, fără posibilitate de conectare a elementelor de recirculare și încălzire;
• Bosch SO 120-1. Echipament de înaltă calitate, compact și inteligent, proiectat pentru presiunea de intrare de până la zece atmosfere. Există posibilitatea creionului inferior pentru ochi. Unitatea este ușor de instalat și întreținut, dar are o singură ieșire de apă.

Este important de reținut că este necesar să se determine corect volumul necesar, care va asigura complet alimentarea cu apă. O familie de trei sau patru persoane are nevoie de un cazan cu un volum de 100-150 de litri.

Cum se conectează un cazan indirect (video)

Schema de conectare a încălzitorului

De regulă, în gospodăriile private, eficient sistem hidraulic instalarea echipamentelor de incalzire a apei.

Conexiune la sistemul de incalzire

Conducta și racordarea la sistemul de alimentare cu apă se efectuează în conformitate cu următoarele reguli:

• apă rece este furnizată în partea inferioară a rezervorului;
• ieșirea apei calde este prevăzută în partea de sus a rezervorului;
• în partea centrală există un punct de recirculare.

Conexiune cu supapă cu trei căi

Tehnologia pentru o astfel de conectare este reprezentată de un circuit de încălzire și un circuit de încălzire pentru alimentarea cu apă caldă. Supapa cu trei căi asigură distribuția uniformă a lichidului de răcire între aceste circuite.

Control automat realizat cu ajutorul unui termostat, care, atunci când apa se răcește, comută supapa, drept urmare apa din circuitul de încălzire intră în circuitul încălzitorului de apă. Când indicatorii de temperatură necesari sunt atinși, supapa este comutată de către termostat în poziția inversă, iar lichidul de răcire este redirecționat către radiatoare de incalzire.

Conectarea unui sistem cu două pompe

Această opțiune implică deplasarea fluxurilor de lichid de răcire de-a lungul diferitelor linii folosind pompa de circulatie. La conexiune paralelă Post echipamente de pompare

controlat de un senzor de temperatură. Supapele de reținere sunt instalate după pompe. Când linia de alimentare cu apă caldă este pornită, circuitul de încălzire este oprit. Dacă instalarea este complexă pentru două cazane, dar funcționarea încălzirii și a furnizării apei calde va fi neîntreruptă.

Conexiune cu brațul hidraulic

Distribuitorul hidraulic și indicatorul fac posibilă echilibrarea fluxurilor de lichid de răcire în sistemele cu mai multe circuite cu pompe de circulație. Funcționarea comună a colectorului hidraulic și a modulului ajută la minimizarea căderilor de presiune, dar realizarea unei astfel de conexiuni pe cont propriu este destul de dificilă.

Conexiune de recirculare

Această opțiune este relevantă dacă în sistem există un uscător de prosoape cu apă. Toți consumatorii pot fi conectați la o astfel de buclă de recirculare, iar apa caldă este circulată în mod constant în cerc cu ajutorul unei pompe. Când recirculare este conectată, debitul pentru încălzirea lichidului de răcire crește.

O atenție deosebită trebuie să acordați atenție instalării componentelor și elementelor suplimentare, care trebuie prevazut cu supape de retinere si siguranta, precum si cu aerisire automata si vas de expansiune. Puteți instala modele care nu au intrare la circuitul de recirculare conectându-le folosind teuri standard.

Posibile erori la conectarea echipamentelor

În ciuda faptului că în majoritatea cazurilor autoexecuție instalarea și conectarea cazanelor indirecte nu este dificilă, chiar și o ușoară abatere de la tehnologia de instalare poate afecta negativ performanța întregului sistem. Principalele greșeli făcute atunci când efectuați lucrări de instalare DIY sunt următoarele:

• alegere greșită locuri pentru instalarea unui încălzitor de apă. Cazanul indirect trebuie amplasat cât mai aproape de centrala de încălzire;
• conectarea incorectă a echipamentului de pompare. Partea axială a motorului trebuie să fie amplasată în poziție orizontală, ceea ce va reduce procentul de uzură a rulmenților;
• lipsa controlului asupra protecției echipamentelor de pompare. Este necesar să se prevină pătrunderea murdăriei și a resturilor în unitate și să se verifice sistematic filtrele.

Printre altele, prin conectarea la intrare și la ieșire a lichidului de răcire în serie, se poate obține cea mai mare eficiență posibilă a echipamentului de încălzire. Performanța optimă de încălzire și încălzire a apei poate fi atinsă dacă lichidul de răcire intră în cazanul de încălzire indirectă de sus și iese în jos.

Cum se conectează un cazan (video)

În ciuda costului relativ ridicat și a necesității de a aloca spațiu suficient pentru instalare, cazane indirecte sunt caracterizate posibilități largiși au un număr mare de avantaje evidente, datorită cărora au devenit foarte populare în rândul consumatorilor casnici.

Temperatura apei din piscina, daca nu este influentata in vreun fel, devine egala cu temperatura aerului ambiant. Dar dacă temperatura aerului de 17-18 grade poate fi totuși numită tolerabilă, atunci o astfel de temperatură nu este potrivită pentru înot. De aceea, la latitudinile noastre nordice problema încălzirii apei într-o piscină este destul de acută, mai ales dacă aceasta este deschisă (deși în spații închise, temperatura apei scade adesea mai jos decât ne-am dori).

Dacă ignorăm percepția subiectivă, există standarde de temperatură reglementate pentru diferite tipuri piscine. Pentru piscinele de înot și sport, temperatura standard este de 24-26 °C, pentru piscinele pentru copii norma este crescută la 28-30 °C, iar în piscinele cu hidromasaj și spa standardul ajunge la 32-38 °C. Dar pentru a evita problemele de menținere a temperaturii corecte, trebuie să selectați echipamentul de încălzire potrivit, de preferință în faza de proiectare. Acest articol este conceput pentru a vă ajuta să navigați în această problemă și să alegeți un model de tipul și puterea adecvate.

Toate sistemele de incalzire a apei lucrați pe principiul transferului de căldură „de la cald la rece”. Diferentele constau in principiul obtinerii de caldura pentru incalzire. ÎN schimbătoare de căldură recuperatoare apa circulanta, incalzita intr-un fel sau altul, transfera caldura prin pereti, incalzind astfel apa. încălzitoare electrice, Previzibil, acestea sunt încălzite cu energie electrică. Căldura este transferată în apă direct de la așa-numitele elemente de încălzire (încălzitoare electrice tubulare). Să ne uităm la fiecare soi mai detaliat.

Schimbatoare de caldura

Este un balon, în interiorul căruia sunt 2 circuite. Circuitul primar, sau circuitul de încălzire, circulă apa din cazan. Circuitul secundar transportă apa din piscină. Schimbul de căldură are loc între circuite - apa din piscină se încălzește, iar cazanul începe să reîncălzească apa care părăsește schimbătorul de căldură. Ciclul este închis și continuă până când apa din piscină atinge temperatura necesară.

Apa încălzită de schimbătorul de căldură curge înapoi în piscină. Timpul necesar pentru ca apa să atingă temperatura necesară depinde de puterea încălzitorului și de volumul piscinei. Când temperatura setată este atinsă, încălzitorul fie se oprește, fie începe să funcționeze în modul de menținere a temperaturii. Depinde de setări.

Schimbătoarele de căldură apă-apă sunt, de asemenea, împărțite în funcție de tipul de circuit de încălzire. Se numesc vertical și orizontal, ilustrând cu numele lor poziția în care este mai convenabil să le instalați.
Schimbătoare de căldură orizontale numite modele cu circuit de încălzire în formă de spirală.
U schimbătoare de căldură verticale circuitul este un mănunchi de tuburi subțiri, prin fiecare din care trece apa. Prezența unui număr mare de tuburi într-un mănunchi mărește zona de transfer de căldură. De asemenea, unii producători oferă un fascicul de tuburi demontat, care asigură menținerea schimbătorului de căldură.

Corpurile schimbătorului de căldură sunt realizate fie din plastic compozit, fie din oțel inoxidabil. Deși în modelele premium există și carcase din titan. Circuitele de încălzire (atât orizontale, cât și verticale) sunt realizate din oțel inoxidabil (de obicei AISI316), titan, nichel și cupronicil. Prima varianta este excelenta in ceea ce priveste raportul pret/calitate pentru piscinele cu apa dulce, insa pentru cele umplute cu apa de mare ar trebui sa alegeti materiale anticorozive mai scumpe.

În cele mai multe cazuri, vor deveni schimbătoare de căldură apă-apă solutie ideala pentru încălzirea apei. Sunt relativ ieftine și nu necesită costuri mari de operare. Cu toate acestea, pentru funcționarea sa, este necesar un cazan pe gaz în casă. Dacă nu este disponibil, puteți instala un cazan electric, dar aceasta este o soluție costisitoare și nu întotdeauna justificată.
încă unul caracteristică neplăcută este că la puterea declarată schimbătorul de căldură va funcționa numai la diferența de temperatură dintre circuitele primar și secundar indicată în fișa tehnică, precum și raportul vitezelor fluidului în acestea. Scăderea performanței încălzitorului, în cazul abaterii de la valorile specificate, poate fi evaluată folosind graficele atașate. (diagrama A și diagrama B)

Pentru a estima timpul de funcționare al unui schimbător de căldură pentru încălzirea unei piscine, fără a lua în considerare abaterile de la puterea declarată și pierderile de căldură, există o formulă empirică:
t = 1,16 * V * T / P,
unde t este timpul necesar în ore, V este volumul de apă din piscină în metri cubi, T este diferența de temperatură necesară în grade, P este puterea declarată.
Cu ajutorul acestuia, puteți estima în avans cât timp va dura să vă încălziți piscina cu un schimbător de căldură de o anumită putere. Și credeți-mă, acest proces este destul de lung. De exemplu, pentru a încălzi apa cu 20 °C într-o piscină cu un volum de 30 de metri cubi. printr-un schimbător de căldură de 6 kW, veți avea nevoie de 116 ore. Și repetăm, asta nu ține cont de pierderi.
De asemenea, merită să ne amintim că componentele necesare pentru conectare nu sunt furnizate împreună cu schimbătorul de căldură. Deci, atunci când cumpărați, va trebui să achiziționați și un kit de cablaj format din cuplaje cu alunecare metal-plastic (pentru o tranziție lină de la tevi din plastic la tija metalică a încălzitorului), o pompă de circulație (dacă nu se află inițial în cazan) pentru pomparea lichidului de răcire, o supapă electromagnetică (pentru a preveni circulația spontană) și, dacă este necesar, un termostat.

Colectori solari

Pe lângă apă-apă, există un alt tip de schimbătoare de căldură recuperatoare pentru piscine. Panouri solare Sunt un colector care este încălzit de razele soarelui și permite folosirea acestei călduri pentru a încălzi apa din piscină folosind un sistem de tuburi subțiri.

S-ar părea că nu este nevoie de un cazan pe gaz. Nu este nevoie să risipești energie electrică. Cu toate acestea, este puțin probabil sistem similar va deveni o decizie bună la latitudinile noastre. Chiar și într-o zi senină, cu condiția ca toate regulile de funcționare să fie respectate, metru pătrat suprafața bateriei solare va produce energie termică în intervalul 0,6-0,9 kWh. Adică, pentru a acoperi puterea chiar și a celui mai slab schimbător de căldură apă-apă, veți avea nevoie de o suprafață a bateriei comparabilă cu suprafața piscinei. Dacă ne amintim, de asemenea, că în aceeași Moscova pe an există în medie 184 de zile înnorate și 98 de zile înnorate, atunci utilizarea „surselor alternative de energie” va fi o întrebare foarte mare. Nu facem tot posibilul să vă descurajăm să cumpărați panouri solare, dar experiența noastră sugerează că acest sistem de încălzire poate fi folosit doar în verile însorite.

Incalzitoare electrice

O alternativă la schimbătoarele de căldură sunt încălzitoare electrice. În corpul lor este instalat un element de încălzire (element electric de încălzire tubular), care transferă căldura apei care curge prin dispozitiv. Nu există diferențe fundamentale între modele, așa că atunci când alegeți un încălzitor electric adecvat, este suficient să vă concentrați pe puterea de ieșire și pe materialul corpului și al elementului de încălzire. Ca si in cazul schimbatoarelor de caldura, atunci cand sunt folosite intr-o piscina cu apa de mare, elementele de incalzire trebuie selectate dintr-un material rezistent la medii oxidative agresive: titan, nichel sau cupronickel.

Începând cu modelele cu preț mediu, încălzitoarele electrice sunt echipate cu un termostat cu afișaj care vă permite să reglați temperatura apei până la zecimi de grade. Ce le diferențiază de schimbătoarele de căldură?
Încălzitoarele electrice mai au una caracteristică importantă. Sunt echipate cu un kit de automatizare care le impiedica sa functioneze atunci cand debitul de apa este sub o anumita valoare. În acest scop, încălzitoarele electrice sunt echipate cu un senzor de debit sau un senzor de presiune. Prima opțiune este mai bună și mai precisă. Dar, indiferent de tipul de senzor, trebuie să vă amintiți întotdeauna asta cand si viteză mică apă în conducte, încălzitorul electric nu va funcționa.
Instalarea radiatoarelor electrice are și una caracteristică mică. Trebuie instalat prin așa-numita „buclă”. Aceasta înseamnă că conducta care intră în încălzitor trebuie să fie îndreptată vertical în jos. Acest lucru se face pentru a vă asigura că recipientul dispozitivului este întotdeauna umplut cu apă. În caz contrar, dacă automatizarea se defectează, dispozitivul se va porni fără apă înăuntru. Elementul de încălzire al încălzitorului, într-o astfel de situație, se poate arde pur și simplu.
Spre deosebire de schimbătoarele de căldură, încălzitoarele electrice sunt inițial echipate cu tot ceea ce este necesar pentru pornirea și funcționarea lor. Pe lângă senzorul de debit/presiune, acestea sunt echipate și cu un senzor de control al temperaturii, un senzor de protecție la supraîncălzire și un kit de montare.

S-ar părea că încălzitoarele electrice sunt mai bune decât schimbătoarele de căldură în orice, dar acest lucru nu este în întregime adevărat. Încălzirea apei cu ajutorul lor cheltuie cantitate uriașă electricitate, creșterea semnificativă a costurilor de întreținere a piscinei. Și dacă trecem de la teorie la practică, pentru mulți cabane de vara Există restricții asupra cantității totale de energie eliberată. Deci puțini oameni își vor putea permite un încălzitor electric cu o putere mai mare de 3-6 kW. Modelele cu putere mai mare necesită o conexiune trifazată la rețea, pe care nici nu o are toată lumea. Deci, de obicei, încălzitoarele electrice sunt folosite pentru piscine private foarte mici (nu mai mult de 12 metri cubi pentru una exterioară și nu mai mult de 20 pentru una interioară). În alte cazuri, dacă condițiile permit, este de preferat să folosiți un schimbător de căldură.

Este de remarcat faptul că, în ciuda aparentei sale simplități, sarcina de a menține temperatura necesară în piscină nu este atât de ușor de rezolvat. Formula de calcul al timpului de încălzire a apei nu ia în considerare o caracteristică atât de importantă precum pierderea de căldură în timpul evaporării. Din cauza acestor pierderi de căldură, sistemul de încălzire a apei trebuie să funcționeze și mai mult, în ciuda faptului că Procesul de încălzire durează de obicei 2-3 zile. De aceea, merită să vă gândiți în avans la ajutoarele de încălzire: o pătură termică, acoperirea pereților piscinei cu spray izolator și utilizarea unui sistem de panouri solare ca ajutor de încălzire.

Determinarea puterii

Ei bine, și în sfârșit, câteva informații practice. Există mai multe formule extrem de simplificate care vă permit să alegeți încălzitorul de apă potrivit:
Pentru piscinele exterioare, puterea schimbătorului de căldură (în kilowați) este selectată egală cu volumul piscinei (în metri cubi).
În cazul în care boiler electric de apă puterea ar trebui să fie egală cu 1/2 din volum.
Pentru piscinele interioare, schimbătorul de căldură este selectat în funcție de puterea sa egală cu 3/4 din volum.
Ei bine, încălzitorul electric va necesita o putere egală cu 1/3 din volumul piscinei.
Dacă totuși decideți să vă asumați un risc și să cumpărați un sistem de încălzire solară, știți că suprafața totală a colectoarelor ar trebui să fie egală cu suprafața piscinei în sine.

Deci, să rezumam pe scurt:
—Pentru a încălzi apa în piscine, schimbătoare de căldură apă-apă, încălzitoare electrice și panouri solare. Primele două opțiuni au avantajele și dezavantajele lor, iar a treia poate fi folosită în principal ca mijloace suplimentareîncălzire
-Alegere model potrivit bazat în principal pe puterea încălzitorului.
— Folosind o piscină cu sare de mare, trebuie să fii pregătit să cheltuiești mulți bani pe un încălzitor din materiale anticorozive.
— Procesul de încălzire în sine durează destul de mult.

Sperăm că acest articol vă va ajuta să navigați prin varietatea de sisteme de încălzire a apei și să alegeți modelul de care aveți nevoie.

Apa caldă dintr-un apartament sau casă a fost întotdeauna o parte integrantă a confortului, fără de care oamenii moderni nu își pot imagina viața. Sunt adesea cazuri când apă fierbinteîn apartamente îl opresc, dar în sectorul privat proprietarul însuși trebuie să aibă grijă de disponibilitatea acestuia. Dispozitivele de încălzire a apei pot ajuta în această problemă. Designul unui cazan pentru încălzirea apei poate fi foarte diferit, dar principalul lucru trăsătură distinctivă el din încălzitoare de flux – prezenţa unui rezervor de stocare în care Există o aprovizionare constantă cu apă încălzită, gata de utilizare.

Dispozitiv cazan pentru încălzirea apei - foto

Încălzitoarele moderne de apă pot fi directe sau indirecte. Cazanele de încălzire directă pot folosi electricitate sau gaz natural. În sistemele de încălzire indirectă, schimbul de căldură are loc din sistemul de încălzire a locuinței sau din alte surse de energie termică (de exemplu, boilerele solare).

Să luăm în considerare diverse scheme dispozitivele cazanelor moderne.

În astfel de sisteme, energia termică este transferată direct în apa încălzită pentru uz casnic suplimentar. Pot fi electrice sau pe gaz.

Dispunerea, locația, amplasarea conductelor de admisie și de evacuare, sistemele de control și automatizare pot varia semnificativ de la producător la producător, totuși schema circuitului- unite. Figura prezintă vederea generală simplificată:

Cazan electric incalzire directa - schema

• Întreaga structură este asamblată într-o carcasă metalică (1), care are unul sau altul design decorativ exterior. În interior există un rezervor de apă (2), iar spațiul dintre acesta și carcasa exterioară este umplut cu material termoizolant (3), cel mai adesea spumă poliuretanică.
• Apa rece este furnizată prin conducta de admisie (4), pe care sunt instalate o supapă de reținere și o supapă de siguranță, care se declanșează la depășirea presiunii din interiorul cazanului. Conducta de alimentare (10) este de obicei echipată cu un pulverizator cu plasă pentru a evita formarea de curgeri turbulente de apă.
• Un curent alternativ este furnizat prin cablul de alimentare (5) la elementul de încălzire (9) Dispozitivul este echipat în mod necesar cu un sistem de control al temperaturii și un termostat care vă permite să setați nivelul necesar de încălzire a apei și să opriți automat alimentarea. alimentare la atingerea temperaturii necesare.
• Conducta (6) este conectată la sistemul de alimentare cu apă caldă - prin aceasta, apa încălzită este furnizată printr-un tub (8) de la partea superioară a cazanului până la punctele de consum. Presiunea necesară este menținută printr-o alimentare constantă cu apă rece - umple rezervorul pe măsură ce curge și rămâne mereu plin.
• Supapa de aer (7) servește la evacuarea aerului atunci când cazanul este inițial umplut cu apă - previne formarea unei perne de aer.

Pentru a preveni apariția coroziunii galvanice în rezervorul de apă, în acesta este plasat un anod din magneziu. Potențialul său electric este mai mic decât cel al corpului sau suprafeței rezervorului element de încălzire, prin urmare, procesele distructive de coroziune o vor afecta. Periodic, pe măsură ce apare coroziunea și creșterea excesivă, anodul este înlocuit cu unul nou.

Această schemă este simplă și este cea mai bună comun printre cazanele casnice. Astfel de dispozitive sunt de obicei ieftine, ceea ce le face populare în rândul consumatorilor. Principalul dezavantaj este că elementul de încălzire funcționează direct în apă curentă încălzită, ceea ce duce la o creștere destul de rapidă a acestuia cu depozite minerale dizolvate în el.

Cazan pe gaz incalzire directa

Cazanul pe gaz este destul de simplu în principiul său de funcționare și are următorul aspect general:

• Un rezervor de apă este amplasat într-o carcasă metalică (cel mai adesea din oțel inoxidabil), care are o izolație termică fiabilă.
• Apa rece este furnizată prin conducta (1) în partea inferioară a recipientului. În partea superioară a rezervorului se află o țeavă sudată pentru colectarea apei încălzite cu distribuția ei ulterioară la punctele de consum.
• Arzatorul cu gaz este situat sub fundul recipientului (4) este protejat de apa printr-un panou semicircular care actioneaza ca un schimbator de caldura.
• Al doilea schimbător de căldură este o conductă pentru îndepărtarea produselor de ardere - trece printr-un recipient cu apă. Gazele sunt îndepărtate printr-un coș convențional sau un sistem de tip coaxial (în funcție de modelul cazanului - deschis sau cameră închisă combustie).
• Anodul de magneziu (5) servește la colectarea calcarului;
• Cazanul trebuie echipat cu un sistem control automat– un termostat (3), pentru monitorizarea nivelului de temperatură, o supapă pentru oprirea alimentării cu gaz la atingerea nivelului setat de încălzire a apei, un dispozitiv de aprindere piezo – pentru pornirea automată a arzătoarelor pe gaz când lichidul se răcește pe măsură ce este consumat.

Un cazan pe gaz are performante ridicate si este mult mai economic decat unul electric. Cu toate acestea, are și dezavantaje semnificative - necesită un coș de fum obligatoriu, iar instalarea acestuia este asociată cu procesul de coordonare a proiectului cu autoritățile de supraveghere tehnică. În plus, astfel de cazane de încălzire directă sunt mult mai scumpe decât cele electrice.

Cazane de incalzire indirecta

Principala diferență fundamentală este că este încălzit pentru nevoile casnice (așa-zis, sanitară) apa nu are contact direct cu dispozitivele de încălzire electrice sau pe gaz. Transferul de căldură are loc prin conectarea la sistemul de încălzire a locuinței (sau la alte surse de apă caldă din cazan).

Un astfel de cazan este cel mai adesea instalat împreună cu un cazan de încălzire cu un singur circuit. Acest tip de cazan poate avea un volum măsurat în zeci sau sute de litri, iar pe care să o alegeți va depinde de numărul de membri ai gospodăriei. Sunt produse modele care sunt montate pe podea sau care sunt montate pe perete orizontal sau vertical folosind suporturi speciale.

Conform organizării schimbului de căldură, acestea pot avea aspecte complet diferite:

Cazan cu schimbător de căldură spiralat

Acest cazan este proiectat după cum urmează:

Cazan de încălzire indirectă cu schimbător de căldură - serpentină (foto în secțiune)

• In interiorul corpului izolat termic este amplasat un rezervor voluminos pentru apa sanitara. În cavitatea sa este instalat un schimbător de căldură (2) în formă de serpentină.
• Prin conductele 3 si 4 circula lichidul de racire - apa calda de serviciu obtinuta din cazan cu un singur circuit. Căldura este transferată în apa sanitară, care intră în partea inferioară a rezervorului prin conducta de admisie (1).
• Apa sanitară încălzită este evacuată din partea superioară a rezervorului prin conducta (5).

Bobina din unele modele este situată mai aproape de fundul rezervorului, unde cade apa rece, iar în altele este distribuită uniform în întregul rezervor, ceea ce vă permite să încălziți rapid întregul volum de lichid.

Sunt produse cazane, al căror design include două tuburi schimbătoare de căldură. Lichidul de răcire încălzit de boiler trece printr-un circuit, iar prin al doilea - din alte surse posibile de căldură, de exemplu, de la încălzitoarele solare de apă.

Schema rezervor în rezervor

O altă versiune a cazanului de încălzire indirectă nu are serpentine cu lichid de răcire în interior, dar este proiectată ușor diferit. Este format din două containere care sunt instalate unul în celălalt. Desigur, rezervorul, care se află în interior, are un volum mai mic - este un acumulator de apă sanitară încălzită.

Incalzire indirecta dupa principiul „tank in tank”.

Diagrama arată clar structura internă acest model.

• Prin conducta 1 se alimentează rezervorul interior cu apă sanitară rece.
• Conexiunile 2 și 4 sunt conectate la sistemul de încălzire - apa caldă din cazan circulă prin ele.
• Rezervorul interior (3) este realizat din oțel inoxidabil.
• Prin conducta 5 se preia apa incalzita pentru consum casnic.

Calități pozitive ale cazanelor de încălzire indirectă:

• Performanță bună a dispozitivului dacă schimbătorul de căldură are o suprafață suficientă și cazanul este conectat la un cazan de mare putere.
• Economisirea energiei și eliminarea sarcinii rețelei electrice.
• Lichidul de răcire nu intră în contact cu apa sanitara. Apa special preparata, care contine un minim de saruri, trece prin schimbatorul de caldura.
• Posibilitatea de a comuta cazanul pe diferite surse de energie, de exemplu, iarna poate fi alimentat de un cazan de încălzire, iar vara poate fi alimentat de o baterie solară.

Cu toate acestea, există și dezavantaje:

• Când apa este încălzită în cazan, temperatura din sistemul de încălzire scade.
• Acesta este un echipament destul de scump în comparație cu un cazan de încălzire directă.
• Întregul complex ocupă destul de mult spațiu, adică. e mai bine să i-o iei camera separata, ceea ce nu este întotdeauna posibil.

Puteți afla mai multe despre proiectarea unui cazan pentru încălzirea indirectă a apei urmărind videoclipul atașat articolului:

Video - prezentare generală a capacităților unui cazan de încălzire indirectă

Cazane cu actiune combinata

O opțiune bună sunt cazanele care combină ambele principii. Sunt conectate la circuitul de încălzire, dar designul lor implică și prezența propriului element de încălzire. De exemplu, iată o diagramă a cazanului de încălzire SMART de la ACV:

• Un rezervor exterior din oțel (8) realizat dintr-un palan din tablă cu izolație termică fiabilă din spumă poliuretanică (3) este instalat într-o carcasă din polipropilenă rezistentă la impact (10). Acesta servește la circulația apei din sistemul de încălzire alimentat de la cazan prin conductele (11).
• In interiorul acestuia se afla un rezervor pentru apa sanitara din otel inoxidabil (9). Acesta prevede intrarea apei din alimentarea cu apă caldă (14) și evacuarea acesteia la punctele de consum printr-un tub (2).
• În partea superioară există un capac (7) cu aerisire manuală (1) - pentru umplerea inițială a sistemului.
• In interiorul rezervorului exterior se afla un element de incalzire cu o putere de la 2 la 6 kW (5) - acesta se va porni la comanda regulatorului automat daca termostatul (4) detecteaza incalzire insuficienta prin sistemul de schimb de caldura extern. Vara, când sistemul de încălzire este oprit, elementul de încălzire va fi principala sursă de energie termică.
• Panoul de control este echipat cu dispozitivele de reglare necesare - temperatura de încălzire a apei sanitare, un cronometru pentru pornirea elementului de încălzire (de exemplu, pentru utilizarea acestuia la un tarif preferenţial pe noapte).

Acest design al cazanului este cel mai universal și combină calități pozitive toate sistemele menționate mai sus. Poate singurul dezavantaj al unui astfel de încălzitor de apă este prețul său destul de ridicat.

Atunci când alegeți un încălzitor de apă, luați în considerare avantajele și dezavantajele fiecărei opțiuni, uitându-vă la caracteristicile fiecăreia. De asemenea, este important să acordați atenție dimensiunii dispozitivului selectat și să vă gândiți la spațiul pe care ar trebui să-l ocupe.

Astăzi, încălzirea prin inducție creează o concurență destul de puternică cu cazanele pe gaz și electrice. Și pe piața echipamentelor de încălzire cazane cu inductie pozitionat ca unul dintre cele mai optiuni economice. Dacă astfel de cazane au început să apară în industrie în anii 80 îndepărtați, atunci deja în anii 90 au început să fie folosite în scopuri casnice.

Principii de bază de funcționare

Principiul de funcționare al unui cazan cu inducție

Deja din denumirea de încălzire prin inducție se poate înțelege că funcționarea unor astfel de cazane se bazează pe principiul inducției electromagnetice. Și pentru a înțelege exact cum funcționează sistemul, este suficient să treci un curent mare printr-o bobină de sârmă groasă. Un câmp electromagnetic va apărea cu siguranță în jurul acestui dispozitiv și unul destul de puternic. Și dacă puneți vreun feromagnet în el - adică acel metal care este atras, atunci se va încălzi - și destul de repede.

Deci, cel mai simplu exemplu de încălzire prin inducție, adică o sursă de căldură, este o bobină care este înfășurată pe o conductă dielectrică.

Un miez de oțel trebuie plasat în interior. Bobina, care este conectată la o sursă de electricitate, va încălzi tija metalică. Acum, tot ce rămâne este să conectați dispozitivul la linia principală în care circulă lichidul de răcire și o astfel de încălzire prin inducție primitivă cu propriile mâini va începe să funcționeze.

Pentru a descrie pe scurt principiul de funcționare, va necesita doar câteva judecăți. Energie electrică creează un câmp electromagnetic. Miezul metalic se încălzește atunci când este expus unde electromagnetice. Excesul de căldură de la tijă merge la lichidul de răcire, încălzindu-l.

Lichidul de răcire în astfel de sisteme poate fi nu numai apă plată, dar și etilenglicol și ulei. Datorită faptului că lichidul este încălzit intens, se obțin curenți de convecție. Lichidul de răcire fierbinte crește, iar puterea lui este deja suficientă pentru ca un circuit mic să funcționeze. Dacă linia este lungă, atunci este necesar să instalați o pompă de circulație.

Sistem de incalzire cu boiler pe inductie

Dezmințirea miturilor

Uneori, în magazinele care vând echipamente pentru încălzirea prin inducție acasă, puteți auzi pur și simplu caracteristici nerealiste atribuite acestuia. Și, din păcate, astfel de proprietăți nu sunt întotdeauna adevărate. Există câteva puncte de bază despre care ar trebui să știți adevărul:

• Noutatea principiului. Mulți susțin că acest lucru tehnologii inovatoare, care sunt construite pe principiile fizicii. În realitate, situația este așa: fenomenul inducției electromagnetice a fost descoperit de Michael Faraday încă din 1831. Și încă din secolul al XX-lea, sistemele de încălzire prin inducție au fost utilizate pe scară largă în industrie pentru a topi oțelul. După cum vedem, acest lucru nu este tehnologie nouă, ci doar un principiu binecunoscut care și-a găsit aplicare în vremurile moderne în scopuri cotidiene.

Încălzirea apei într-un cazan cu inducție

• Economic. O afirmație comună este că un încălzitor cu inducție pentru încălzire utilizează cu 20-30% mai puțină energie decât alți analogi electrici. În realitate, totul este așa: orice dispozitiv de încălzire transformă 100 la sută din energia pe care o folosește în căldură - desigur, dacă nu efectuează lucrări mecanice. Eficiența poate fi mai mică. Totul depinde de modul în care căldura este disipată în jurul dispozitivului de încălzire. Timpul necesar ca lichidul de răcire să se încălzească la temperatura dorită depinde direct de cât de eficient este elementul de încălzire. Prin urmare, discursurile înalte despre economia revoluționară sunt doar trucuri. La urma urmei, nimeni nu a anulat legea conservării energiei. Pentru a obține 1 kW de căldură, trebuie să cheltuiți cel puțin 1 kW de energie electrică. În plus, o parte din căldură va fi irosită chiar așa. De exemplu, bobina în sine se încălzește, deoarece rezistența conductorului nu este zero.

Efectul economic al folosirii unui cazan cu inducție

• Durabilitate. O altă afirmație comună este că încălzirea cu o sobă cu inducție va funcționa pentru tine cel puțin 25 de ani și că acesta este cel mai opțiune durabilă incalzire cu energie electrica. Uzura mecanică a cazanelor de acest tip este imposibilă, deoarece nu au elemente în mișcare. Înfășurarea din cupru este foarte durabilă și, dacă este folosită cu o răcire adecvată, va dura mult timp. În orice caz, miezul se va deteriora treptat - deoarece poate fi afectat de impurități agresive, iar încălzirea și răcirea constantă nu vor conferi rezistență. Dar observăm că chiar și acest proces este foarte lung. Circuitul de control conține mai multe tranzistoare. Ele vor determina durata de viață a tuturor echipamentelor fără defecțiuni. De obicei, se oferă o garanție de 10 ani. Deși există cazuri în care echipamentul a funcționat timp de 30 de ani. Concluzia din toate acestea este următoarea: încălzitoarele de apă cu inducție pentru încălzire vor funcționa mult mai mult decât analogii lor - elementele de încălzire.
• Proprietăți de neînlocuit. Mulți oameni spun că cazanele cu inducție își păstrează caracteristicile originale de zeci de ani datorită faptului că scara nu apare aici. În primul rând, să spunem că influența scalei este ușor exagerată. Stratul de var nu are proprietăți termoizolante ridicate, iar în sistem închis nu vor fi multe depozite. Dar nu același lucru se poate spune despre nucleu - scara este o întâmplare comună aici. Deci, încălzire cu aragaz cu inductie chiar nu supus la scară.
• Funcționare silențioasă. De fapt, dacă studiezi recenziile, poți spune că orice cazan electric nu va face zgomot la încălzirea apei, deoarece nu există vibrații acustice. Zgomotul poate veni doar de la pompe. Deci judecata este corecta.
• Compactitate. Echipamentul de inducție poate fi instalat în orice cameră. Această afirmație este adevărată: acest dispozitiv este o bucată de țeavă care nu necesită niciun spațiu special.

Cazan cu inducție

• Încălzirea prin inducție a apei pentru încălzire este sigură. Dacă apare o scurgere de lichid de răcire, câmpul electromagnetic nu va dispărea automat. Miezul va continua să se încălzească dacă alimentarea cu energie nu este întreruptă, carcasa și suportul se vor topi în câteva secunde. De aceea, în timpul instalării, este necesar să se prevadă oprirea automată a cazanului cu inducție în astfel de situații.