Como escolher uma caldeira a gás de piso de dois circuitos: o que observar antes da compra?

A solução ideal entre todas as opções de dispositivos para aquecimento doméstico, em termos de custo de energia e facilidade de manutenção, pode ser chamada de equipamento a gás.

Se for necessário não apenas aquecer o ambiente, mas também fornecer água quente para a casa, a melhor escolha será uma caldeira a gás de piso de duplo circuito, capaz de atender tanto casas compactas quanto apartamentos espaçosos.

O comprador enfrenta uma tarefa difícil. Concorde, é bastante difícil se orientar na diversidade de ofertas dos fabricantes de unidades de aquecimento.

Nós ajudaremos você a entender o dispositivo e as especificidades de funcionamento de diferentes modelos, indicaremos os principais parâmetros para uma compra inteligente e também forneceremos recomendações práticas para a escolha de uma caldeira a gás.

Caldeira de convecção ou condensação?

O que é necessário saber sobre as características de tal equipamento, suas peculiaridades estruturais e operacionais, vamos tentar entender.

Caldeiras a gás de piso de convecção usam o calor para aquecer o fluido térmico, obtido pela energia liberada durante a combustão do gás. Ao mesmo tempo, uma grande quantidade de calor, junto com vapor e gases de combustão, é perdida para a atmosfera.

A eficiência do funcionamento das caldeiras a gás de convecção é expressa em índices de rendimento e frequentemente não ultrapassa 85-90%

Embora as caldeiras de convecção não sejam consideradas as mais eficientes do ponto de vista da economia, sua existência no mercado de equipamentos de aquecimento é justificada por uma série de vantagens. Entre elas estão a construção simples, custo moderado, tamanho compacto, fácil instalação e manutenção.

As caldeiras de condensação são consideradas as mais econômicas e produtivas — são 20% mais eficientes que os dispositivos de aquecimento por convecção. O rendimento mais alto é obtido graças a um trocador de calor adicional, que também utiliza a energia do vapor (+)

Uma das desvantagens das caldeiras de condensação é o custo relativamente elevado. Este último fator, no entanto, rapidamente se paga, pois ocorre uma redução significativa no consumo de gás. A segunda é a dificuldade de descartar o condensado, que não pode ser simplesmente despejado em uma fossa séptica para não prejudicar as bactérias que tratam os efluentes.

O princípio de funcionamento da caldeira de condensação de duplo circuito permite reduzir o consumo de gás, obter muito mais energia com o mesmo consumo de combustível (+)

Tipo de alimentação elétrica: independente de energia ou não

O princípio de funcionamento da caldeira dependente de energia é o seguinte: a automação instalada detecta, por meio de sensores, a ativação do equipamento de AQS ou a redução da temperatura no circuito de aquecimento e liga o aquecimento.

O fluido térmico, ao passar pelo trocador de calor, é aquecido até a temperatura necessária e fornecido ao circuito do sistema de aquecimento ou AQS por meio de uma bomba de circulação.

É claro que um dispositivo dependente de energia consumirá eletricidade. Para reduzir o consumo, é melhor escolher modelos com classe de eficiência energética A++. Mas, além do consumo de energia, também é necessário considerar o custo de reparos, substituição de peças e automação.

Por exemplo, a quebra de placas eletrônicas é um fenômeno bastante comum, o reparo não é barato, e a substituição da peça por uma nova custará quase metade do preço da própria caldeira.

As caldeiras dependentes de energia são mais tecnológicas, mantêm a temperatura em um determinado modo e permitem economizar uma maior quantidade de gás

Já os modelos independentes de energia podem ser considerados altamente adaptados a condições em que a eletricidade é cortada e as flutuações de energia geram preocupação com a integridade da automação.

Princípio de aquecimento: de fluxo ou de acumulação

O princípio de aquecimento instantâneo pode ser realizado com dois tipos de trocadores de calor:

• separados;
• bitérmico.

Ambos têm vantagens e desvantagens, portanto a escolha pode depender apenas do comprador do equipamento e de suas preferências.

A caldeira com trocador de calor separado possui um trocador de calor primário (destinado ao aquecimento) e um secundário (usado para aquecer água). O trocador de calor secundário possui um circuito integrado que serve para aquecer a água, a qual é aquecida absorvendo calor do fluido térmico do circuito de aquecimento.

Esse tipo de caldeira não pode funcionar simultaneamente nos modos de aquecimento e aquecimento de água: assim que um sistema é ativado, o trabalho do outro é interrompido.

A desvantagem das caldeiras de piso de dois circuitos de fluxo contínuo é o desperdício de água fria, que precisa escoar antes que a água quente comece a sair da torneira. Além disso, ao usar água de dois ou mais pontos ao mesmo tempo, a pressão no sistema de água quente será irregular, assim como a temperatura da água nas torneiras (+)

Nos trocadores de calor bitérmicos, a água é aquecida pelo queimador localizado em um tubo que passa dentro do trocador de calor principal. Nesse equipamento, a água é aquecida muito mais rapidamente. Essas caldeiras são mais compactas e mais baratas.

Uma desvantagem significativa das caldeiras bitérmicas é a variação de temperatura na água quente sanitária (AQS). Isso faz com que, imediatamente após abrir a torneira, possa sair água muito quente.

Para as casas onde o consumo não é tão grande, o funcionamento das caldeiras de dois circuitos é capaz de atender às necessidades mínimas de água quente. Mas se o consumo planejado for maior, é melhor prever uma opção mais potente — uma caldeira com conexão de boiler, que acumulará uma certa reserva de água quente (+)

As caldeiras a gás de piso de dois circuitos com tanque embutido, ao contrário dos modelos de fluxo contínuo, podem fornecer água completamente. O volume dos tanques varia de 25 a 60 litros. Para aquecer grandes volumes, são usados dispositivos de alta potência. É possível aumentar ainda mais a produtividade com caldeiras combinadas em cascatas.

Materiais para o trocador de calor: qual é melhor

O trocador de calor desempenha um dos papéis principais na construção do dispositivo de aquecimento a gás — através dele circula o fluido de aquecimento. Os materiais mais comuns usados na fabricação de trocadores de calor para caldeiras a gás são cobre, ferro fundido e aço.

Opção de trocador de calor em aço

O material mais barato e, consequentemente, mais procurado para o trocador de calor é o aço. Por isso, os fabricantes nacionais o utilizam ativamente para baratear o produto final. Ao contrário do ferro fundido, o aço não é frágil.

Em comparação com o ferro fundido, o aço é muito mais leve, mas, se comparado ao cobre, ele excede significativamente seu peso e torna a estrutura da caldeira mais pesada.

O trocador de calor de aço aquece e esfria rapidamente. Além da conveniência, isso leva a consequências negativas — a 'fadiga' do metal causa danos. Outra desvantagem do aço é a suscetibilidade à corrosão.

Durante a operação, tanto o lado interno quanto o externo do trocador de calor de aço sofrem corrosão. Com o tempo, isso leva à sua destruição.

Tipo de trocador de calor em cobre

O material possui muitas propriedades positivas — resistência à corrosão, pequeno volume, baixa inércia. Devido à compacidade e baixo peso, o cobre é amplamente utilizado na fabricação de caldeiras de parede leves.

A resistência à corrosão é uma das principais qualidades para equipamentos de aquecimento destinados ao aquecimento de água técnica.

A opinião de que os trocadores de calor de cobre são de curta duração foi refutada há muito tempo pelos fabricantes de equipamentos de aquecimento modernos — neles, a potência do queimador é reduzida em 30%, o que diminui o impacto térmico no metal e beneficia a vida útil.

Caldeiras com trocador de calor em ferro fundido

A principal qualidade do ferro fundido a ser destacada é a inércia. O material aquece e esfria lentamente, aumentando a eficiência da transferência de calor.

Essa inércia pode ser considerada tanto uma qualidade positiva quanto negativa — em caso de aquecimento súbito externo, a caldeira continuará mantendo alta temperatura no sistema de aquecimento por muito tempo.

A caldeira de ferro fundido pesa o dobro de uma de aço, por isso a estrutura da caldeira é feita em seções para facilitar o transporte, montagem e reparo.

O ferro fundido sofre corrosão seca e úmida. A última favorece o aparecimento de ferrugem, mas, devido às paredes espessas, o processo de corrosão se prolonga por um longo período.

Entre as desvantagens das caldeiras de ferro fundido está a fragilidade do material, que se manifesta devido ao uso inadequado — variações de temperatura, danos mecânicos durante transporte e montagem.

Escolha do equipamento por tipo de exaustão de fumaça

O método de remoção de gases de combustão é um dos fatores mais importantes na escolha de equipamentos a gás. Ele influencia diretamente tanto a escolha do modelo quanto a possibilidade de sua instalação em um determinado ambiente. Portanto, é importante estudar as opções possíveis de exaustão de fumaça e escolher a ideal.

Caldeiras com tipo de exaustão de fumaça por chaminé

O processo de combustão em caldeiras do tipo chaminé é garantido pela tiragem natural, que utiliza o ar do ambiente. A quantidade necessária de ar entra através da câmara de combustão aberta.

Desvantagens das caldeiras de piso com exaustão por chaminé do tipo de circuito duplo:

• Eficiência alguns pontos percentuais menor do que em equipamentos a gás turbinados — parte do calor escapa pela chaminé junto com a fumaça.
• Custos adicionais com a construção da chaminé. Se tudo for feito corretamente, de acordo com as normas legais, é necessário obter uma autorização adicional, instalar um sensor de dióxido de carbono, convidar anualmente um especialista para realizar uma inspeção.
• Formação ativa de condensado – equipamentos modernos têm maior eficiência e produzem uma baixa temperatura dos gases de escape. Como resultado, especialmente se a chaminé não for bem isolada, forma-se condensado que leva à rápida deterioração das paredes da chaminé.
• Necessidade de ventilação de insuflação suficiente. Como resultado da combustão, o ar quente do ambiente é aspirado para a chaminé. Caso tenha uma caldeira com chaminé, é obrigatório garantir a ventilação de insuflação.

Devido às particularidades do mecanismo de ação e operação, é necessário destinar uma sala separada para a caldeira.

Vantagens do equipamento:

• custo relativamente baixo do aparelho;
• construção mais simples, que é mais fácil e barata de manter;
• possibilidade de descarregar os produtos de combustão a uma distância maior da casa.

Graças ao seu custo, durabilidade e facilidade de operação, as caldeiras de piso com chaminé são bastante populares.

Nos casos em que a casa já possui uma chaminé pronta, que está corretamente instalada e funcionando, os especialistas aconselham a não gastar com modelos mais caros e instalar um equipamento estacionário comum com conexão à chaminé, com câmara de combustão aberta.

A chaminé pode ser descarregada na parede ou através do telhado. Durante a instalação, é necessário garantir sua montagem correta e segura (+)

Caldeira de parapeito: características da construção

As caldeiras de parapeito podem ser classificadas como uma categoria separada de equipamento pela sua localização, mas também possuem uma característica relacionada à saída dos produtos de combustão. Elas diferem das caldeiras a gás estacionárias pela necessidade de conectar um tubo coaxial para a saída da fumaça.

O sistema coaxial parece um tubo dentro de outro tubo. A saída dos gases da chaminé ocorre pela parte interna, enquanto pela parte externa o ar é aspirado da rua.

As caldeiras de parapeito podem ser instaladas em ambientes de qualquer finalidade, até mesmo em apartamentos de edifícios de vários andares (se houver permissão) e em qualquer lugar — no parapeito da janela ou abaixo dele, no lugar do radiador. A única limitação neste caso é que o comprimento do trecho horizontal do tubo não deve exceder 3 m.

Pelos suas características e particularidades construtivas, lembram os equipamentos de parede, mas, ao contrário deles, são bastante despretensiosos na operação (+)

Caldeiras de aquecimento turbinadas

Às vezes, devido à ausência de chaminé ou a características arquitetônicas do edifício, o equipamento com chaminé não pode ser instalado. Nesse caso, utiliza-se uma caldeira turbinada como dispositivo de aquecimento.

Trata-se de um dispositivo no qual o processo de combustão do combustível ocorre em uma câmara fechada, e a exaustão dos gases de combustão é forçada por meio de uma turbina embutida, cuja velocidade de rotação pode ser ajustada — definida para a pressão ideal.

Com a configuração correta da caldeira turbinada, consegue-se a máxima utilização do combustível e aumento da eficiência. Isto leva a uma economia significativa de gás (+)

Desvantagens das caldeiras turbinadas de dois circuitos do tipo de piso:

• mais um item de despesa em caso de quebra da turbina;
• ruído insignificante, mas adicional, produzido pelo ventilador;
• aumento do consumo de energia.

Em comparação com caldeiras de chaminé, as turbinadas consomem cerca de 50 W a mais.

As vantagens do equipamento são as seguintes:

1. Versatilidade de aplicação – a caldeira pode ser instalada em praticamente qualquer ambiente (casa particular, apartamento).
2. Sem acesso a uma fonte de fogo aberta, reduz-se a probabilidade de infiltração de monóxido de carbono na casa.
3. Não há necessidade de instalar chaminé. A caldeira turbinada tem um custo maior, mas como não requer instalação de chaminé, sua montagem sai muito mais barata. A economia na compra de tubos e no custo dos serviços de instalação compensa amplamente os gastos com equipamentos mais caros.
4. A caldeira não aspira ar do ambiente, diminuindo assim as perdas de calor. Ela capta o ar para manter a combustão do exterior. Portanto, não requer equipamento de ventilação de entrada no ambiente (embora, em alguns casos, ao substituir caldeiras de chaminé por turbinadas, a falta de ventilação adicional leve a uma piora na troca de ar e aumento da umidade na casa).

Existem diferenças entre os diferentes tipos de caldeiras, mas em geral todas são projetadas para operação segura e eficiência bastante alta. A escolha do modelo depende mais das possibilidades financeiras e das condições específicas de operação.

Métodos de ignição da caldeira de duplo circuito

Sem um sistema de ignição automática, poucos imaginam o uso confortável de equipamentos de aquecimento a gás. Existem dois princípios completamente diferentes que podem ser aplicados tanto para caldeiras dependentes de eletricidade quanto para caldeiras totalmente autônomas — ignição elétrica e piezoelétrica.

O bloco de automação para ignição piezoelétrica de caldeira a gás de dois circuitos tem uma construção simples e lembra o dispositivo de um isqueiro a gás (+)

O método de ignição piezoelétrica funciona pelo mesmo princípio que a ignição em um isqueiro — pressionar o botão produz uma faísca que inicia o processo de combustão. Posteriormente, o controle para que a chama não se apague é feito por meio de um termopar.

O elemento é aquecido pelo queimador, gerando corrente que impede a válvula elétrica de fechar. Durante uma pausa temporária, a caldeira ainda mantém o pavio aceso.

A ignição piezoelétrica é frequentemente usada em caldeiras independentes de energia e é, essencialmente, um sistema semiautomático. Se o gás é desligado, o queimador apaga e a válvula fecha, interrompendo o fornecimento de gás. Para reiniciar a caldeira, basta pressionar o botão.

O acendimento elétrico garante automação total — o dispositivo de aquecimento é iniciado com o aparecimento de uma faísca, e o controle da chama é realizado por meio de um bloco de controle de ionização. Quando a eletricidade é desligada, a automação é acionada, fechando o gás, e ao ser religada, inicia o funcionamento da caldeira.

Nesses dispositivos, não há necessidade de um filtro de ignição permanentemente aceso, o que representa uma economia significativa de gás. A dependência da caldeira com acendimento elétrico da rede elétrica pode ser eliminada com pilhas.

Uso de fluidos térmicos em caldeiras

Se na casa de campo ou na residência particular, for planejada uma ocupação irregular ou ausências frequentes e prolongadas, e a drenagem e purga do líquido do sistema não forem consideradas uma opção aceitável, então é necessário evitar seu congelamento.

Isto pode ser feito adicionando anticongelantes ao fluido térmico — substâncias que não congelam até uma determinada temperatura negativa e, em temperaturas ainda mais baixas, não endurecem, mas se transformam em uma substância gelatinosa, sem aumentar de volume.

O uso de anticongelante em caldeiras de piso de circuito duplo a gás não é recomendado na maioria dos casos (para caldeiras de circuito único, essas normas são menos rigorosas). As instruções indicam claramente que o fluido térmico no sistema de aquecimento deve ser água.

Se o usuário, por sua conta e risco, colocar no sistema de aquecimento água não preparada ou qualquer outra solução, os problemas decorrentes disso não serão considerados casos de garantia.

Alguns fabricantes indicam uma marca específica de anticongelante que pode ser usada para abastecer o sistema de aquecimento. Como, por exemplo, o fabricante de equipamentos Viessmann recomenda o uso do fluido térmico da marca Antifrogen.

Outros indicam que, excepcionalmente, pode-se usar anticongelante se o fabricante garantir que o produto não danificará os componentes e materiais da caldeira, em particular, o trocador de calor. Além disso, é necessário considerar que para um determinado modelo pode ser adequado um fluido térmico e outro completamente inadequado.

Portanto, se for importante que o sistema de aquecimento utilize anticongelante como fluido térmico, é necessário verificar antecipadamente, antes da compra, se é permitido e, em caso afirmativo, qual marca de fluido térmico é permitida para a marca e modelo específicos da caldeira.

Como selecionar a potência de uma caldeira de duplo circuito

Um dos indicadores mais importantes a considerar ao comprar equipamentos de aquecimento a gás é a potência.

No entanto, é preciso ter em mente que uma caldeira muito potente levará ao consumo excessivo de gás, e uma potência insuficiente do dispositivo não conseguirá proporcionar uma temperatura confortável, ou o equipamento funcionará no limite de sua capacidade e logo se danificará.

Fórmula de cálculo de potência

Alcançar precisão nos cálculos dificilmente está ao alcance do usuário comum, mas é possível tentar obter números aproximados. Como base, é necessário pegar a potência específica do dispositivo de aquecimento, calculada para uma região específica, multiplicar pela área do ambiente aquecido e dividir por 10.

A potência específica da caldeira é calculada separadamente para cada região. Para saber o indicador para um determinado ambiente, é necessário usar a fórmula (+)

O resultado obtido é a potência necessária da caldeira em condições ideais.

Dependendo das características do ambiente, é necessário fazer ajustes:

• para ambientes com altura superior a 2,8 m, para cada 10 cm acima do número mencionado, é necessário aumentar o valor original em 3%;
• duas paredes voltadas para o exterior significam que é necessário aumentar a potência em 15%;
• um ambiente não aquecido acima requer um aumento do indicador em 12%, e abaixo, em 7%;
• se o vidro ocupar mais de 8% da área total do ambiente, então para cada excesso de 1% adiciona-se 1% de potência;
• uma porta externa que é aberta sistematicamente aumenta as perdas de calor em 15%.

Ao comprar uma caldeira a gás de piso de circuito duplo, seja um modelo de piso ou suspenso, é necessário adicionar mais 20%. Após todos os cálculos, também é recomendável adicionar uma pequena margem de potência — assim a carga no dispositivo será menor e ele durará mais tempo.

Função de modelagem automática

É melhor que a caldeira não seja apenas selecionada pelo nível de potência, mas também tenha uma função de ajuste. Existem dispositivos com potência de um estágio, dois estágios e modelada. Os modelos dos dois últimos tipos são mais eficientes na operação, pois têm capacidade de ajuste.

Como a necessidade de operar no modo máximo não passa de um terço da estação de inverno, a possibilidade de ajuste permite economizar significativamente no aquecimento e prolongar a vida útil da caldeira.

Se a caldeira possui regulação automática de potência, ela não apenas liga e desliga quando atinge a temperatura definida, mas reduz a potência ao mínimo de forma independente.

Se mesmo o funcionamento no modo de temperatura mínima se mostrar excessivo, só então o dispositivo entra no modo de ligar-desligar.

A modelagem automática de potência aumenta a economia de energia, tem efeito positivo na durabilidade do equipamento e melhora o conforto dos usuários.

Em que mais você precisa prestar atenção

Além da potência, diversas características técnicas das caldeiras afetam o funcionamento do sistema de aquecimento a gás.

Os seguintes parâmetros merecem atenção mais cuidadosa:

1. Quantidade de gás consumido pela caldeira a gás de piso de circuito duplo. É possível escolher um modelo econômico comparando produtos com a mesma potência.
2. Eficiência. Um dos indicadores mais importantes que afetam o uso econômico dos recursos energéticos. Os principais fabricantes de equipamentos a gás trabalham com bastante sucesso no seu aumento — em dispositivos modernos, atinge cerca de 100%.
3. Desempenho do circuito de água quente. O indicador pode ser de 2,5 a 30 l/min.
4. Consumo de eletricidade em equipamentos dependentes de energia. Em média, as caldeiras podem consumir cerca de 2 kW por dia. Por mês, chega a cerca de 60 kW.
5. Indicadores máximos de temperatura. No sistema de água quente sanitária (AQS), são cerca de 55 °C; no circuito de aquecimento, até 90 °C.
6. Pressão da água. Os valores no circuito de aquecimento atingem 10 bar.

Apenas um estudo cuidadoso e a comparação de características, avaliações de usuários, vendedores, representantes de serviços de instalação e reparo que trabalham com caldeiras a gás ajudará a determinar o fabricante de equipamentos de qualidade entre as muitas marcas apresentadas no mercado.

Deve-se lembrar que a economia no custo da caldeira pode resultar em gastos com energia e reparos, e um preço alto nem sempre corresponde ao valor real e inclui um acréscimo pela marca.

Recomendações adicionais para a escolha, avaliação das características técnicas e operacionais de diferentes modelos, bem como uma visão geral das melhores caldeiras a gás, são apresentadas nos artigos:

1. Caldeiras a gás de piso para aquecimento: tipos, como escolher, análise das melhores marcas
2. Como escolher a melhor caldeira a gás: critérios para selecionar a opção ideal
3. Caldeiras a gás de duplo circuito: tipos, princípio de funcionamento, critérios de escolha + visão geral das melhores marcas

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Princípio de funcionamento de uma caldeira a gás de duplo circuito:

Como escolher uma caldeira a gás:

A escolha de um dispositivo para aquecimento de uma casa particular é uma tarefa responsável e séria. Às vezes, ao confiar nos vendedores de equipamentos a gás, você acaba pagando pelos erros alheios ou 'resgatando' vendedores de equipamentos obsoletos.

No final, você acaba recebendo algo completamente diferente ou não exatamente o que esperava. Muitas vezes, é tarde demais para perceber que você mesmo deveria ter se informado primeiro sobre as inúmeras características das caldeiras a gás de piso de duplo circuito, suas particularidades estruturais e parâmetros de funcionamento do sistema.

Você tem experiência com o uso de uma caldeira a gás de piso de duplo circuito? Conte-nos qual modelo você usa para aquecer sua casa e quais são as particularidades de seu funcionamento. Compartilhe suas impressões sobre o uso do equipamento com nossos leitores. Você pode fazer perguntas e deixar comentários sobre o artigo no formulário abaixo.