Consumo elétrico de uma caldeira a gás: quanta eletricidade é necessária para operar equipamentos padrão

Talvez para alguns seja uma novidade o fato de que o equipamento de caldeira a gás não precisa apenas de gás, mas também de eletricidade. E junto com o consumo de gás, deve-se considerar também o consumo elétrico da caldeira a gás, que é o coração do seu sistema de aquecimento.

Agora certamente haverá um leitor que irá contestar e estará certo. E a razão dele é que ainda existem caldeiras a gás sem conexão à rede elétrica. São os clássicos aparelhos de piso com câmara de combustão aberta, que exigem um cômodo separado e o cumprimento rigoroso de regras rígidas de segurança contra incêndio.

Caldeiras independentes de energia são atualmente usadas em vilarejos distantes das cidades, em casas de campo — onde ocorrem interrupções no fornecimento de eletricidade. Ou por desejo de economizar na compra do equipamento. Nós, porém, falaremos sobre equipamentos modernos de aquecimento a gás, que funcionam apenas com um fornecimento de energia elétrica de qualidade e confiável.

Para que serve a alimentação elétrica para uma caldeira a gás?

Com o surgimento das câmaras de combustão fechadas, os aparelhos a gás tornaram-se dependentes das redes elétricas. O consumo de energia elétrica nessas caldeiras é determinado pela composição e quantidade de eletrônicos em seu interior.

E é permitido instalá-los não apenas em uma sala de caldeiras isolada, mas também em cozinhas, banheiros. Do ponto de vista da segurança, eles possuem um alto nível de proteção.

As setas indicam os principais consumidores elétricos de uma caldeira de parede a gás – o ventilador de insuflação de ar e a bomba de circulação integrada. Em sistemas com caldeira de piso, a bomba é instalada separadamente, e no geral no sistema de aquecimento pode-se usar não uma, mas várias bombas, e todas elas consumirão energia elétrica.

Vamos listar o que exatamente requer consumo de energia:

• acendimento elétrico;
• bomba de circulação;
• ventilador na câmara de combustão fechada;
• automação (regulação do fornecimento de gás, bem como sensores de tiragem, pressão do gás, água, etc.).

A caldeira a gás com acendimento elétrico acende automaticamente por uma faísca elétrica. Não há pavio piloto, que queima constantemente em outros sistemas de ignição, e o gás não é desperdiçado em sua queima.

No momento em que surge a faísca elétrica, alguma energia elétrica é consumida, mas o próprio momento dura uma fração de segundo. Enquanto isso, a eletricidade gasta é mínima, e a economia de gás devido à ausência do piloto cobre esses custos. A única desvantagem — na falta de eletricidade, o equipamento da caldeira não pode ser iniciado.

Se a alimentação elétrica da rede for perdida repentinamente, o cortador de gás será acionado. Quando a energia retornar, o acendedor elétrico reiniciará o sistema de aquecimento sem intervenção humana.

A bomba de circulação — é ela que aumenta drasticamente o consumo de eletricidade! Mas é possível minimizar os custos ao operar uma caldeira a gás se forem utilizados termostatos em todos os cômodos, integrando-os no esquema geral de alimentação da bomba e funcionamento da caldeira.

O programador também aumenta significativamente o resultado econômico. O termostato apenas ajuda a manter a temperatura definida de forma estável, enquanto o programador pode definir modos de operação diurno/noturno, alterações por dias da semana, etc.

A automação moderna de uma caldeira a gás precisa de eletricidade e consiste em dispositivos eletrônicos extremamente complexos que, sem intervenção humana, regulam o fornecimento de combustível e a intensidade da chama dos queimadores a gás, controlam a temperatura, diagnosticam falhas

O ventilador (turbina) na câmara de combustão fechada também consome eletricidade, mas menos do que a bomba de circulação. Os custos são justificados pela melhoria na exaustão de fumaça. A caldeira com chaminé coaxial não queima oxigênio no ambiente, não permite a saída de monóxido de carbono e faz menos barulho.

A automação em uma caldeira a gás aumenta seu custo final, mas com ela, o gerenciamento do sistema de aquecimento se resume a ajustar a temperatura desejada e pressionar apenas um botão.

A eletricidade é necessária para o funcionamento do controlador que regula o fornecimento de gás e de vários sensores. Seu consumo depende da complexidade da automação, mas, no geral, trata-se de um consumo de energia de baixo custo.

Consumo de eletricidade de uma caldeira a gás em números

Normalmente, todos se interessam principalmente pelo consumo de gás. E a questão de quanta eletricidade consome uma caldeira a gás típica acaba ficando em segundo plano. Vamos analisá-la.

A caldeira a gás dependente de energia é conectada a uma rede de corrente alternada com características padrão: 220 V e 50 Hz. Para um funcionamento estável do equipamento, é importante que a tensão não caia abaixo de 195 V. Com uma tensão mais baixa, os componentes elétricos falharão e começarão a desligar.

Mínimo de consumo de energia elétrica

A necessidade de eletricidade nas diferentes fases de operação é variada. O consumo elétrico mínimo de uma caldeira a gás é de 65 W. Isso na fase de operação da bomba de circulação, e no momento da ignição elétrica — 120 W, ou seja, quase o dobro. Se o ventilador estiver ligado, ele também consome eletricidade — mais 30-35 W.

Facilidade de ligar a caldeira, economia de gás e segurança devido à ausência de um piloto permanentemente aceso – são as principais vantagens de uma caldeira a gás com ignição elétrica, apesar de a ignição elétrica consumir eletricidade.

Tiramos conclusões. Para a ignição elétrica são necessários 120 W, depois, com a bomba e o ventilador em funcionamento, o consumo de eletricidade será de:

65 + 30(35) = 105(110) W

Este é o consumo mínimo diário de eletricidade. Aqui não está incluído o consumo de eletricidade por outros elementos do conjunto de aquecimento – como a automação. Embora seja pequeno, o resultado final aumentará.

E também deve-se notar que os números são apresentados para um aparelho de circuito único, ou seja, apenas aquecimento sem água quente sanitária. Se considerarmos uma caldeira de mesma potência térmica, mas de circuito duplo, o consumo de eletricidade será maior.

O que diz o manual técnico da caldeira a gás?

Nas especificações de qualquer caldeira a gás há informações sobre o consumo de eletricidade. Ao estudar a documentação técnica dos produtos Bosch, Baxi, Vaillant, Ariston e outros, vemos que a potência elétrica das caldeiras de piso está entre 100 e 200 W, e das caldeiras de parede entre 15 e 160 W.

Mas como nos sistemas de aquecimento com caldeiras de piso são frequentemente utilizadas bombas de circulação instaladas separadamente, é importante não esquecê-las e considerar o consumo elétrico adicional.

E aqui está uma comparação visual do consumo de eletricidade com AQS (caldeira de circuito duplo) e sem AQS (caldeira de circuito único): uma caldeira de piso de circuito único com potência de 30 kW consome 15 W, uma de circuito duplo também com potência de 30 kW consome já 150 W.

Pelos dados técnicos, vê-se que quanto maior a potência térmica da caldeira a gás, maior é sua necessidade de energia elétrica.

Diferentes fabricantes descrevem de forma ambígua o consumo de eletricidade nas especificações das caldeiras a gás.

Pode ser uma linha geral ou detalhadamente:

• consumo de eletricidade pela bomba;
• potência elétrica sem a bomba;
• perdas durante a paragem;
• consumo em modo de espera.

O consumo em todos os itens é indicado em W.

Cálculo do consumo elétrico com um exemplo

Para calcular os quilowatts de eletricidade consumidos pela caldeira a gás, fazemos o cálculo clássico de consumo de energia – o mesmo que para outros aparelhos elétricos. Baseamo-nos na potência elétrica da caldeira indicada no manual técnico. Este parâmetro é definido pelo fabricante como um valor máximo, que na realidade excede o valor médio real.

Exemplo.

Suponhamos que temos uma caldeira a gás de circuito único Baxi Luna 31.310 Fi, sua potência térmica útil é de 31 kW, o consumo de eletricidade é de 165 W.

Calculamos o consumo diário de energia elétrica para preparar o fluido de aquecimento. Multiplicamos a potência consumida pelo número de horas de funcionamento da caldeira.

Suponha que o aquecimento não desligue 24 horas por dia:

165 W × 24 horas = 3960 Wh ou 3,96 kWh — este é o consumo máximo diário de eletricidade

Agora calculamos quanta eletricidade em quilowatt-hora a caldeira a gás consome por mês. Multiplicamos a quantidade de quilowatts consumidos por dia pelo número de dias do mês (30 dias):

3,96 kWh × 30 dias = 118,8 kWh — este é o consumo máximo mensal de eletricidade.

A caldeira dependente de energia não precisa de entrada de ar natural, pois funciona com ventilação forçada. Seu sistema de controle é totalmente automatizado e, no modo de economia de energia, há proteção contra congelamento – a caldeira liga periodicamente para aquecimento e a bomba de circulação faz a água circular pelo sistema.

E, finalmente, é preciso obter o consumo de eletricidade por ano ou por estação de aquecimento. Como se trata de uma caldeira de circuito único e, portanto, de aquecimento sem água quente sanitária, consideraremos a duração da estação de aquecimento igual a 7 meses.

Então: 118,8 kWh × 7 = 831,6 kWh — consumo máximo de eletricidade durante toda a estação de aquecimento.

Para uma caldeira de dois circuitos, é necessário calcular 12 meses — mesmo em modo econômico, a caldeira funciona nos meses de verão.

Como reduzir os custos com energia elétrica?

Partimos do princípio de que, em primeiro lugar, o consumo de eletricidade depende diretamente da potência térmica da caldeira de aquecimento. E, em segundo lugar, a maior parte da eletricidade consumida é utilizada pela bomba de circulação, que faz circular o fluido térmico nos tubos para que os tubos e radiadores de aquecimento aqueçam de forma uniforme.

A caldeira geralmente funciona à noite, das 23h às 6h. Use um medidor de eletricidade com tarifa múltipla; durante a noite, as tarifas são reduzidas.

Vamos listar algumas sugestões específicas para quem deseja reduzir os custos com eletricidade:

1. Optar por um equipamento independente de energia. Provavelmente será um modelo de chão. Em termos de funcionalidades e conforto, infelizmente, não consegue competir com seus equivalentes dependentes de energia.
2. Comprar um aparelho dependente de energia, mas de baixa potência. Aqui, é claro, há uma limitação significativa — não se pode ignorar a quantidade de metros quadrados a serem aquecidos. Se, por exemplo, for necessário aquecer 180-200 m² de uma casa particular, a caldeira a gás precisa ter uma potência de 20-24 kW. Nem menos.
3. Estudar atentamente as linhas de produtos de diferentes marcas. Cada modelo tem suas particularidades e, talvez, para algum deles você encontre nas especificações técnicas os números mais atrativos em termos de consumo de eletricidade.
4. Analise de que é composto o valor total dos custos com eletricidade. Talvez a parcela desses custos atribuída à caldeira a gás seja insignificante, e seja necessário voltar a atenção para outros equipamentos que realmente consomem eletricidade em excesso.
5. E quanto ao uso de energia alternativa — por exemplo, painéis solares ou coletores no telhado da casa?

E ainda assim, na busca pela economia de eletricidade, não leve suas próprias ações ao absurdo. Não se esqueça de que os equipamentos a gás consomem pouca eletricidade, pois seu principal recurso combustível não é a eletricidade, mas sim o gás natural ou liquefeito.

UPS para caldeira a gás e seu consumo elétrico

Quando a eletricidade da rede falha, o equipamento a gás muda para o modo de emergência, o que ameaça danificar componentes caros. E nessas situações, um UPS (nobreak) vem em socorro.

O tempo que uma caldeira a gás pode funcionar na ausência de eletricidade da rede depende da capacidade do bloco de baterias. Escolha entre um UPS com bateria interna ou um UPS com a possibilidade de conectar a ele o número necessário de seções de bateria.

Tipo «line-interactive» — os UPS mais procurados, de acordo com inúmeras avaliações de clientes. Eles possuem um estabilizador de tensão que é capaz de reagir a variações de tensão na rede dentro de 10%; quando esse valor é ultrapassado, ocorre a transição para a alimentação pela bateria.

Tipo «off-line» — são nobreaks sem estabilizador de tensão. Eles ajudam em caso de queda repentina de energia, mas não protegem contra flutuações da tensão da rede.

Tipo «on-line» — são os UPS mais avançados. Neles, a comutação entre a alimentação da rede e a alimentação da bateria ocorre de forma suave. A única desvantagem é que nem todos podem pagar o seu preço.

No momento da partida da caldeira a gás, o consumo de eletricidade aumenta pelo menos duas vezes, e até três ou quatro vezes. Embora seja um momento breve, durando um ou dois segundos, ainda assim escolhemos um UPS para caldeira a gás de aquecimento com capacidade máxima e com margem de potência. Para uma caldeira a gás com potência elétrica de 100 W, é necessário um UPS com potência de pelo menos 300 W (com margem, até 450-500 W).

Quanto à capacidade da bateria, por exemplo, uma bateria com capacidade de 50 Ah é suficiente para 4-5 horas de operação com consumo de eletricidade de 100 W. Para garantir 9-10 horas de operação, é necessário ter duas dessas baterias, e assim por diante.

Nesta tabela, é mostrado o tempo de operação autônoma da caldeira a gás em horas, dependendo do consumo de eletricidade da caldeira a gás (potência elétrica em W), da capacidade da bateria (capacidade, Ah) e do número de baterias conectadas simultaneamente (uma, duas, três ou quatro).

E, finalmente, o no-break consumirá eletricidade para suas próprias necessidades? Tudo depende do rendimento. Se considerarmos um rendimento de 80%, então para o nosso no-break de 300 W, o consumo conjunto com a carga será:

300 W / 0,8 = 375 W, onde 300 W é a carga, os outros 75 W são o consumo do próprio no-break.

O exemplo de cálculo fornecido é condicional e aplicável para no-breaks simples, nomeadamente para o momento em que os picos de tensão da rede se tornam superiores a um determinado nível — mais de 10%. Quando a rede está com os padrões de 220 V, o no-break praticamente não consome nada.

Cálculos detalhados sobre a potência do no-break, capacidade das baterias e custos adicionais de eletricidade devido à instalação do no-break na rede de aquecimento é melhor confiar a um eletricista.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Como escolher uma caldeira a gás (no vídeo há informações sobre caldeiras dependentes de energia e seus componentes que precisam de eletricidade para funcionar):

Quanta eletricidade consome uma caldeira a gás (o autor do vídeo faz a medição com um wattímetro):

Alimentação elétrica autônoma para caldeira a gás (experiência de um 'faz-tudo' doméstico):

Ao comprar uma caldeira a gás, coloque a tarefa de reduzir o consumo de eletricidade em um dos últimos lugares. O gasto com a conta de eletricidade é incomparavelmente menor do que a vantagem óbvia – economia de até 30% do gás consumido.

O importante é que na sua região não haja problemas com cortes repentinos e prolongados de eletricidade. E, sem dúvida, a automação das caldeiras oferece mais possibilidades de ajuste e controle do aparelho durante sua operação.

Por favor, deixe comentários no bloco abaixo, faça perguntas, publique fotos relacionadas ao tema do artigo. Compartilhe quanta energia sua caldeira a gás consome durante o funcionamento. Não é impossível que suas dicas sobre economia e regras de operação da caldeira sejam úteis para os visitantes do site.