Caldeiras a gás de duplo circuito: tipos, princípio de funcionamento, critérios de escolha + visão geral das melhores marcas

Para aquecimento de casas particulares e preparação de água quente, as caldeiras a gás de duplo circuito são as mais adequadas. Elas funcionam com base na transferência de energia para o fluido térmico, gerada pela combustão do tipo de combustível mais acessível e demandado. No entanto, devido à vasta gama, pode ser difícil escolher o equipamento. Concorda?

Falaremos sobre como escolher o modelo mais adequado de caldeira a gás. No artigo que propomos, são fornecidas todas as diretrizes para selecionar um equipamento com a máxima eficiência, capaz de suportar uma carga operacional intensa. São listados os modelos líderes no mercado e os fabricantes confiáveis.

Características construtivas do equipamento

O aparelho a gás doméstico consiste em um corpo, dois circuitos de comunicação, um queimador integrado, um trocador de calor, um tanque de expansão, um conjunto de exaustão dos produtos de combustão, uma válvula de gás e uma unidade de controle.

O circuito principal é conectado ao sistema de aquecimento geral em um circuito fechado. Durante o funcionamento ativo do equipamento no modo de aquecimento, o fluido térmico circula pelas tubulações do primeiro circuito e não entra no sistema de abastecimento de água quente (AQS), pois o caminho é bloqueado por uma válvula especial.

Ao instalar equipamentos com dois elementos de circuito, é essencial lembrar que o comprimento do tubo de comunicação que conecta a caldeira ao ponto mais distante de captação de água não deve exceder 7 metros. Caso contrário, os elementos minerais depositados na forma de incrustações na área do trocador de calor começarão a impedir o movimento do fluido de trabalho e a produtividade do aquecedor de água diminuirá significativamente.

Quando o usuário abre a torneira de água quente na cozinha ou no banheiro, a válvula é ativada, bloqueia a entrada para os tubos de aquecimento e direciona o fluido térmico para o circuito de AQS para aquecer a água que está no trocador de calor.

A partir daí, o líquido vai para a torneira e é usado diretamente. Quando a necessidade de água quente cessa e a torneira é fechada, ocorre uma comutação inversa e a válvula redireciona novamente o fluido de aquecimento para o circuito de aquecimento.

O que considerar ao escolher?

Todas as caldeiras a gás de tipo bitérmico realizam o mesmo conjunto de tarefas básicas, mas diferem entre si em parâmetros como:

• localização;
• nível de potência;
• tipo de queimador;
• princípio de ignição;
• tipo de tiragem;
• material do trocador de calor.

Todos os critérios mencionados acima são igualmente importantes e exigem consideração obrigatória ao escolher e comprar equipamentos de aquecimento.

Classificação por local de instalação

Quanto ao princípio de instalação, as caldeiras que atendem dois circuitos de comunicação podem ser de piso, de parede e de parapeto. Cada uma das opções tem suas características especiais.

Com base neles, o cliente pode escolher o método de instalação mais adequado, onde o equipamento ficará convenientemente posicionado, não 'comerá' área útil e não causará problemas durante a operação.

Caldeiras de piso

As unidades de piso são dispositivos de alta potência, capazes de aquecer e fornecer água quente não apenas para um apartamento padrão ou casa residencial, mas também para grandes instalações industriais, edifícios públicos ou estruturas.

Se a caldeira bitérmica for planejada para ser usada não apenas para aquecimento e fornecimento de água quente doméstica, mas também para alimentar pisos de água aquecida, a unidade básica é equipada com um circuito adicional.

Devido ao grande tamanho e peso considerável (até 100 kg em alguns modelos), as caldeiras a gás de piso não são colocadas na cozinha, mas sim em um cômodo separado, diretamente sobre a fundação ou o chão.

Características das caldeiras de parede

O aparelho de parede é um tipo progressivo de equipamento de aquecimento doméstico. Graças à compacidade de tamanho, a instalação do aquecedor a gás pode ser feita na cozinha ou em outros cômodos pequenos. Combina com qualquer tipo de solução de interiores e se integra organicamente ao design geral.

A caldeira mural bitérmica pode ser colocada não apenas na cozinha, mas também na despensa. Ela ocupará um espaço mínimo e não interferirá com móveis ou outros eletrodomésticos.

Apesar do tamanho pequeno, a caldeira de parede possui a mesma funcionalidade de uma unidade de piso, mas com menor potência. Consiste em queimador, vaso de expansão, bomba para circulação forçada do fluido de aquecimento, manômetro e sensores automáticos, que permitem usar o recurso de combustível com máxima eficiência.

Todos os elementos de comunicação ficam 'escondidos' sob um invólucro bonito e moderno e não prejudicam a aparência do produto.

O fornecimento de gás para o queimador é controlado por um sistema de segurança integrado. Em caso de interrupção inesperada do fornecimento do recurso, ocorre a parada completa do funcionamento do aparelho. Quando o combustível começa a fluir novamente, a automação ativa o equipamento por conta própria e a caldeira continua operando no modo padrão.

A unidade de controle automático permite definir quaisquer parâmetros de operação mais adequados para o usuário. É possível definir um regime de temperatura personalizado para diferentes horários do dia, garantindo assim um consumo econômico do recurso de combustível.

Nuances dos dispositivos de peitoril

A caldeira de parapeito é algo intermediário entre uma caldeira de piso e uma caldeira de parede. Possui câmara de combustão fechada e não produz emissões nocivas. Não requer instalação de chaminé adicional. A exaustão dos produtos de combustão é feita através de chaminé coaxial colocada na parede externa.

A caldeira tipo parapeito é a opção ideal de equipamento de aquecimento para espaços pequenos com sistema de ventilação fraco. O aparelho é projetado de forma que, durante a operação, não libere produtos de combustão no ambiente onde está instalado.

O dispositivo é usado principalmente para fornecer água quente e aquecimento completo para pequenas casas e apartamentos em edifícios de vários andares, onde não é possível instalar uma chaminé vertical clássica. A potência básica varia de 7 a 15 kW, mas, apesar desses valores baixos, o aparelho lida com sucesso com as tarefas propostas.

A principal vantagem do equipamento de parapeito – a possibilidade de conectar as comunicações de aquecimento e abastecimento de água ao sistema central de gás e tubulações de qualquer lado conveniente para o usuário.

Diferenças dos modelos por potência

As caldeiras de circuito duplo são divididas em monofásicas e bifásicas em termos de potência. Os aparelhos monofásicos sempre funcionam em um nível constante de potência e usam a mesma quantidade de recurso de combustível durante todo o ano.

Isso não é eficiente e leva ao consumo excessivo de gás, pois o aquecimento de qualidade é necessário para uma casa ou apartamento apenas 5 meses por ano. No resto do tempo, operar o equipamento em plena potência não é razoável e economicamente desvantajoso.

Ao instalar equipamentos com potência básica a partir de 30 kW, deve-se saber que esses tipos de aparelhos não devem ser colocados em áreas residenciais, mas em salas separadas equipadas com sistema de ventilação de qualidade, saída individual para o exterior e chaminé completa.

A funcionalidade dos dispositivos bifásicos é mais ampla.

Com ele, é possível:

• ajustar o modo de fornecimento de gás e consumir combustível racionalmente;
• reduzir o número de liga/desliga, reduzindo assim o desgaste do equipamento e prolongando sua vida útil;
• minimizar o volume de emissões nocivas no ar.

Além disso, o dispositivo está equipado com um módulo de comutação suave, que reduz o consumo de energia e permite operar simultaneamente a caldeira e o boiler de qualquer capacidade, instalados separadamente.

Tipos de queimadores a gás

O queimador a gás pode ser atmosférico ou de pressurização. O primeiro tipo tem uma construção elementar e não produz qualquer ruído durante o funcionamento. O módulo é barato e, geralmente, faz parte do equipamento básico da caldeira.

Apesar da simplicidade, o queimador atmosférico é muito confiável e funciona com qualidade por um longo período. Pode ser utilizado tanto em aparelhos econômicos quanto em produtos caros, sofisticados e de luxo.

O princípio de funcionamento de um queimador do tipo atmosférico lembra o funcionamento de modelos industriais de queimadores de base. O recurso combustível é fornecido através de um ejetor e, devido à tiragem, aspira o ar da atmosfera circundante. Através de uma abertura especial, a mistura entra na câmara de combustão e é imediatamente inflamada.

Como resultado, acima das aberturas de saída aparecem pequenas línguas de fogo com temperatura real muito baixa, cuja função é aquecer o fluido de transferência de calor até o nível desejado.

Queimadores de pressurização (suspensos) demonstram alto nível de eficiência, mantêm constantemente a temperatura definida tanto no próprio fluido térmico quanto no sistema de aquecimento de água, mas custam significativamente mais caro que os análogos atmosféricos.

No entanto, esses custos são justificados, pois os módulos possuem funcionalidade expandida e permitem utilizar o recurso de combustível da maneira mais racional possível, sem reduzir o nível de conforto da residência.

O queimador do tipo pressurização (suspenso) não faz parte do conjunto básico de uma caldeira a gás de circuito duplo. É adquirido separadamente e depois instalado no equipamento de aquecimento.

No funcionamento completo de queimadores de pressurização, a entrada de ar é forçada e seu volume é muito claramente controlado pela automação interna. O módulo é instalado em aparelhos equipados com câmara de combustão fechada, operando com pressurização.

O combustível e o ar não se misturam dentro do sistema, mas na saída. O processo de funcionamento do aparelho é quase totalmente automatizado e não requer controle humano.

Queimadores atmosféricos são instalados em aparelhos de aquecimento de circuito duplo com potência até 80 kW. Módulos de pressurização (suspensos) são implementados em unidades de grande porte, com potência até vários milhares.

Variedades da função de ignição

A partida de uma caldeira doméstica de circuito duplo é feita manualmente (com fósforos ou isqueiro) ou através de elementos embutidos (ignição elétrica ou piezo). O primeiro método é o mais simples e acessível. O segundo permite economizar gás natural, não deixando o pavio do piloto queimando constantemente.

A desvantagem desta opção é apenas uma: a dependência da disponibilidade de eletricidade na rede. Se a energia, por algum motivo, parar de ser fornecida, o equipamento desliga imediatamente e é reativado automaticamente quando o fornecimento de eletricidade é retomado.

A ignição piezoelétrica é totalmente segura e permite ligar a caldeira pressionando apenas um botão. O elemento não depende do fornecimento de corrente elétrica e o equipamento pode ser usado mesmo na ausência de eletricidade.

Opções de tiragem do equipamento

Durante o funcionamento do aparelho, o combustível queima e formam-se gases de combustão. Para removê-los do ambiente residencial, é necessária a presença de tiragem natural ou forçada. Ela garantirá a remoção oportuna de todos os produtos de combustão e substâncias nocivas liberadas do apartamento ou casa.

Módulos com tiragem natural

As caldeiras que funcionam com tiragem natural têm uma construção simples e retiram o ar necessário para a combustão completa do ambiente onde estão localizadas. Com uso intensivo, liberam algum vapor e várias substâncias químicas. A exaustão das emissões é feita através de uma chaminé vertical.

Entre as principais vantagens dos aparelhos com tiragem natural estão o custo razoável, a independência energética e a ausência de efeitos sonoros durante o funcionamento.

Em geral, os aparelhos com tiragem natural são práticos e bons, no entanto, quando a pressão no gasoduto cai, a qualidade do seu funcionamento diminui significativamente. Paralelamente, aumenta o risco de queima rápida do queimador, pois a chama, com nível reduzido de pressão, se apaga ou penetra no interior do dispositivo de queima.

A pressão irregular nas redes principais provoca um sério excesso de consumo de combustível, o que acarreta no aumento do valor das contas de serviços públicos.

Aparelhos com tiragem forçada

As caldeiras com tiragem do tipo forçado às vezes são chamadas de sobrealimentadas ou ventiladas. Elas não retiram o ar do ambiente onde estão localizadas, mas sim do exterior. Os módulos possuem câmaras de combustão fechadas, e a exaustão dos gases residual é feita através de uma saída coaxial horizontal por meio de um potente ventilador embutido no sistema.

A saída coaxial consiste em dois elementos tubulares de diâmetros diferentes, inseridos um dentro do outro. Pelo tubo menor, os produtos de combustão saem do ambiente, e pelo espaço entre o tubo pequeno e o grande, o ar fresco entra na sala vindo do exterior, necessário para o funcionamento pleno da caldeira.

Os aparelhos com tiragem forçada são fáceis de instalar, não impõem exigências quanto ao local de instalação, não 'consomem' oxigênio nos ambientes residenciais, funcionam de forma estável e precisa mesmo com pressão reduzida de gás nas redes principais centrais e não necessitam da construção de uma chaminé vertical adicional.

Como críticas aos aparelhos, apontam-se o funcionamento ruidoso dos elementos ventiladores, o custo mais elevado e a dependência do fornecimento de energia elétrica.

Características distintivas dos trocadores de calor

O conjunto do trocador de calor do dispositivo de aquecimento pode ser de ferro fundido, aço ou cobre. A opção de ferro fundido retém o calor por muito tempo, quase não sofre corrosão devido à alta espessura das paredes e mostra resistência ao impacto de fluidos térmicos agressivos. Tem grande peso e, portanto, é integrado principalmente em caldeiras de piso.

Requer muito cuidado durante a instalação, pois qualquer impacto danifica a integridade estrutural do material e leva à formação de microfissuras.

A estrutura de aço pesa pouco, não teme impactos mecânicos, suporta bem as variações de temperatura do fluido térmico, é fácil de transportar e instalar. Tem alguma tendência à corrosão. O sistema de controle da caldeira ajuda a evitar isso, impedindo que a temperatura do fluido térmico caia abaixo do ponto crítico.

Os elementos de cobre são muito mais caros que os análogos de ferro fundido e aço, mas compensam o custo elevado com muitas vantagens. Dentro do trocador de calor de cobre, o sedimento e a incrustação se formam minimamente e não prejudicam a circulação normal do fluido de trabalho. As paredes do dispositivo aquecem uniformemente e não causam superaquecimento local do fluido térmico.

Vantagens e desvantagens dos sistemas a gás

Em locais onde há comunicações centrais de gás, as caldeiras de duplo circuito são extremamente populares. Elas são compradas para aquecimento e fornecimento ininterrupto de água quente para apartamentos, casas residenciais e chalés suburbanos.

Principais vantagens dos dispositivos

O sistema a gás demonstra alto nível de eficiência, entrega várias vezes mais energia do que consome, tem longa vida útil e opera ininterruptamente. Não necessita de supervisão constante por parte de uma pessoa.

A caldeira de duplo circuito parece elegante e moderna. Ao contrário dos equipamentos que funcionam com combustível sólido ou líquido, durante a operação praticamente não emite odores desagradáveis e produz mínimo de fuligem e cinzas.

O recurso de combustível é fornecido continuamente ao equipamento, e o controlador embutido monitora automaticamente a presença de chama no queimador. Se a chama se apagar, o sensor envia um sinal para a unidade de ignição e a alimentação automática de faísca restaura instantaneamente a chama. O controle da caldeira é elementar e não apresenta nenhuma dificuldade.

Desvantagens do equipamento de duplo circuito

As principais desvantagens estão relacionadas não tanto ao dispositivo em si, mas ao processo de legalização e instalação. Não se pode simplesmente comprar a caldeira, levá-la para casa e instalá-la por conta própria conforme esquema de conexão. Primeiro, será necessário cumprir uma série de nuances técnicas, preparar a documentação e coordenar todas as ações subsequentes com a empresa local de fornecimento de gás.

Lá será necessário fornecer:

• projeto de instalação do equipamento, elaborado de acordo com as normas legais aceitas;
• contrato de instalação com uma organização especializada;
• cópia da licença da organização especializada, comprovando o direito de realizar os trabalhos.

Além disso, será necessário organizar a exaustão do gás queimado do ambiente residencial, instalar uma chaminé adicional para esse fim ou usar a já existente, e para monitorar uma possível vazamento de gás, instalar equipamento adicional.

Se a caldeira está fumegando, pode ser que a pressão no sistema tenha caído ou o queimador atual esteja desgastado e começando a queimar. Um especialista com experiência adequada pode corrigir os problemas rapidamente.

As principais etapas da instalação só poderão ser iniciadas quando a documentação do projeto para organização do aquecimento a gás passar por todas as fases de aprovação e o cliente receber a autorização carimbada para a configuração do sistema.

Visão geral dos fabricantes e modelos populares

O mercado de equipamentos a gás moderno oferece aos clientes uma grande quantidade de aparelhos de qualidade, destinados ao aquecimento de ambientes residenciais e fornecimento de água quente.

Entre os aparelhos de parede, os mais populares são:

• Navien DELUXE 24K (Coreia do Sul) – eficiência, boa funcionalidade e preço razoável;
• Baxi MAIN 5 24 F (Itália) – preço acessível, alto nível de eficiência, longa vida útil;
• Vaillant turboTEC pro VUW 242/5-3 (Alemanha) – confiabilidade, qualidade na transferência de calor.

Além das qualidades listadas acima, os modelos se destacam pelo design atraente, dimensões compactas, encaixam-se em diversos interiores e são facilmente instalados até mesmo em pequenos espaços com plantas complexas.

O aparelho a gás de dois circuitos da empresa alemã Vaillant possui um prático botão de controle e um display no qual é possível visualizar o nível de aquecimento do fluido térmico no momento.

Dos aparelhos de piso, os mais procurados são o ATON Atmo 30E de alta potência (30 kW), o prático Lemax Premium-25B e o Navien GA 17KN, mais caro, mas muito funcional.

A Navien GA 35KN, apesar da alta potência, consome combustível de forma inteligente e permite que os proprietários economizem nas contas de serviços públicos sem prejudicar o conforto pessoal.

Baxi SLIM 2.300 Fi e Protherm Medved 40 KLZ fazem parte da linha de equipamentos premium. Possuem funcionalidade estendida e servem de forma confiável por muitos anos. Em todos os parâmetros e características físicas, atendem aos mais rigorosos padrões europeus (comprovado pelo certificado CSQ e UNI EN ISO 9001).

Para espaços pequenos (até 50 m²), uma caldeira com potência básica de 7 a 12 kW é adequada. Se a área do imóvel for maior (por exemplo, 150-200 m²), é melhor adquirir um dispositivo de 23 a 25 quilowatts.

Unidades fracas simplesmente não conseguem fornecer aquecimento completo para um apartamento ou casa de grandes dimensões.

Você deve comprar caldeiras a gás de piso e modelos de parede apenas em lojas oficiais ou representações oficiais das empresas fabricantes. Lá, explicarão detalhadamente a você os princípios de funcionamento de cada unidade e ajudarão a fazer a escolha ideal.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Descrição simples e clara dos princípios básicos de funcionamento de caldeiras a gás domésticas de circuito duplo. Visão geral das funções 'quick start' e 'pump overrun':

Opinião de especialista e alguns pontos interessantes aos quais você deve prestar atenção ao escolher uma caldeira:

Como as caldeiras de parede são construídas e como funcionam:

A seleção direcionada de uma caldeira a gás doméstica de circuito duplo para aquecimento e fornecimento de água quente é um momento importante e responsável. Não há necessidade de pressa. É melhor pensar em tudo com antecedência, decidir sobre a marca e o tipo de equipamento e calcular os custos correntes.

Você deve considerar os custos de aquisição e instalação, e então efetuar a compra em uma loja especializada. O gerente preencherá os documentos de garantia e, ao mesmo tempo, aconselhará você detalhadamente sobre o princípio de funcionamento do dispositivo e as regras de operação segura.

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