Aquecimento com caldeira elétrica: opções de organização do aquecimento com base em caldeira elétrica

Se a conexão de uma propriedade rural ao fornecimento centralizado de gás for impossível por qualquer motivo e não estiver planejada pelo menos nos próximos anos, então para aquecer casas particulares, o aquecimento por caldeira elétrica é frequentemente usado – a solução tem várias vantagens, embora não seja isenta de desvantagens.

Para que o uso do aparelho seja eficaz, é importante selecionar corretamente o equipamento elétrico e o esquema do circuito. Propomos entender as características construtivas e funcionais dos diferentes tipos de caldeiras elétricas, bem como avaliar as particularidades das várias opções de conexão dos aparelhos ao sistema de aquecimento.

Para aqueles que planejam organizar o aquecimento da residência a partir de um aparelho elétrico, será útil saber como usar a tarifa dupla com o objetivo de reduzir o custo da eletricidade.

Classificação do equipamento e princípio de funcionamento

A caldeira elétrica converte energia elétrica em energia térmica e, dependendo das características construtivas, pode ser:

• Com resistência;
• De eletrodo;
• Por indução.

Independentemente do tipo, os modelos modernos são equipados com termostato, com o qual é possível ajustar a potência do aparelho e o grau de aquecimento do fluido de transferência de calor.

Geralmente, também há a possibilidade de obter informações de um sensor externo para controlar a temperatura da massa de ar em um cômodo específico.

Dispositivo com resistência de aquecimento

Dentro do recipiente destinado à água, são instalados elementos de aquecimento – resistências. Eles podem ser feitos em forma de tubos ou placas. Para regular o grau de aquecimento, os aquecedores são ligados alternadamente.

A água entra no tanque, é aquecida e depois é transferida para o circuito. À medida que ela esfria ou aquece, as resistências individuais são ligadas ou desligadas. O movimento do fluido de transferência de calor é controlado por uma bomba de circulação integrada.

Dependendo do tamanho e do tipo, as caldeiras elétricas com resistência podem ser de parede ou de chão. É necessário escolher um local de instalação do aparelho que seja conveniente para manutenção.

Você pode escolher modelos de circuito duplo dessas caldeiras; elas aquecem a água não apenas para o aquecimento, mas também para o abastecimento de água. Os dispositivos com resistências são populares devido à sua construção simples e preço relativamente baixo. Com o uso adequado, eles raramente quebram.

Além da água, são utilizados como fluido térmico anticongelantes de várias concentrações ou composições oleosas. Mas as dimensões desses dispositivos geralmente são bastante grandes, o que limita as opções na escolha do local para sua instalação. Com o tempo, forma-se incrustação nas resistências e os elementos de aquecimento precisam ser substituídos periodicamente.

Caldeira de eletrodo para aquecimento

Para o aquecimento, utiliza-se aqui a diferença de potencial entre dois eletrodos e a resistência natural da água, que surge devido aos sais dissolvidos nela. São dispositivos compactos que podem aquecer rapidamente pequenos volumes de água.

As caldeiras de eletrodos são muito compactas, fáceis de instalar, mas esses aparelhos funcionam apenas com água que tenha uma resistividade específica.

Aqui não é necessária uma bomba de circulação embutida. É um aparelho simples que quase nunca quebra. E se isso acontecer, não é difícil de reparar. O preço dos dispositivos deste tipo pode ser considerado acessível.

Mas óleo e anticongelante não são adequados para essa caldeira; como fluido térmico, apenas a água é aceitável, mas não a água destilada. Com o tempo, os eletrodos se desgastam e se dissolvem na água. Eles precisam ser substituídos periodicamente por novos elementos.

Aparelho com aquecimento por indução

Nessas caldeiras, o elemento de aquecimento é composto por um corpo dielétrico com uma bobina enrolada e um núcleo. A corrente na bobina causa uma diferença de potencial no núcleo, que aquece rapidamente. A energia térmica é transferida para o fluido térmico.

Caldeiras com princípio de funcionamento por indução são resistentes ao desgaste, possuem alta eficiência e duram excepcionalmente muito tempo. A construção é tão simples que pode ser feita com materiais improvisados.

É uma caldeira com alta eficiência e longa vida útil. Os modelos industriais são bastante caros, mas se desejar, você pode fazer um análogo de indução caseiro. Qualquer fluido térmico líquido é adequado e as avarias são extremamente raras.

Opções de conexão ao sistema de aquecimento

As caldeiras elétricas são usadas em sistemas com fluido térmico líquido que circula pelos tubos.

Podem ser as opções tradicionais de radiadores:

• com circulação natural do fluido térmico;
• com circulação forçada;
• opções combinadas.

Além disso, as caldeiras são utilizadas com sucesso em sistemas de aquecimento de piso radiante. Elas também são adequadas onde se combinam radiadores como fonte principal de aquecimento e piso aquecido como complemento. Ao projetar um sistema de aquecimento baseado em caldeira elétrica, deve-se escolher o esquema adequado.

Sistema de tipo natural

Tal sistema funciona aproveitando a capacidade da água de se expandir ao aquecer. O refrigerante quente sobe, deslocando a água resfriada do circuito. Ela retorna ao trocador de calor, aquece, substitui o líquido resfriado, etc. A caldeira elétrica, neste caso, é instalada na parte inferior do circuito.

Para que o sistema de aquecimento por gravidade funcione corretamente, é importante escolher tubos suficientemente largos e instalá-los com a inclinação adequada (+)

A implementação de um sistema de circulação natural da água pelo circuito requer cálculo adequado e instalação correta.

Será necessária uma quantidade significativa de tubos de determinado diâmetro, que devem ser colocados com a inclinação necessária. Podem surgir problemas se for necessário ajustar a potência do aparelho e alterar o nível de aquecimento do refrigerante.

Circuito com circulação forçada

Aqui, o movimento da água quente pelos tubos é garantido por uma bomba conectada ao sistema. Além dela, também será necessário um tanque de expansão de membrana e equipamentos para seu funcionamento: manômetro, válvulas de bloqueio, etc.

A caldeira elétrica é instalada na parte inferior, em seguida, o tanque de expansão é conectado ao sistema, e depois é montada a bomba de circulação.

Para garantir a circulação forçada do refrigerante no sistema, será necessária uma bomba de circulação, um tanque de expansão de membrana, além de outros elementos (+)

O circuito deste tipo é menos sensível às características dos tubos e radiadores, o que oferece amplas possibilidades para escolha de componentes adequados. É precisamente nesses sistemas que se pode usar anticongelante. Também se expandem as possibilidades de regulação da temperatura da água no circuito.

Opção combinada do sistema

Tal circuito é inicialmente executado com base nos mesmos princípios que o sistema de movimento natural do fluxo do refrigerante. Portanto, a caldeira é instalada no ponto mais baixo para garantir o livre deslocamento da água quente.

Mas o sistema é complementado com um tanque de expansão e uma bomba de circulação, para que haja a possibilidade de movimento forçado do refrigerante. Isso é feito para que se possa escolher livremente o modo de funcionamento do sistema de aquecimento.

A variante combinada reúne as vantagens de ambos os sistemas descritos acima. Para o funcionamento da bomba de circulação, com a qual a qualidade do aquecimento geralmente é muito maior, é necessária energia elétrica.

Se o fornecimento for interrompido por algum motivo, o movimento do refrigerante no sistema forçado cessará, mas no combinado – não.

Para que a caldeira elétrica funcione corretamente, é necessário realizar sua conexão de acordo com o esquema. Para iniciantes, é melhor confiar esta etapa aos profissionais (+)

A água continuará a se mover pelo circuito naturalmente. Para aquecimento neste caso, pode-se usar uma fonte alternativa de eletricidade ou outro tipo de combustível. Existem opções que permitem alternar o sistema de uma caldeira elétrica para uma caldeira a combustível sólido ou a gás.

Piso aquecido a água

Este tipo de aquecimento autônomo, cuja popularidade cresce constantemente. É considerado mais econômico em operação do que sistemas de radiadores. O circuito de aquecimento de um tubo plástico estreito é colocado na argamassa sob o revestimento do piso.

O fluido térmico pode ser aquecido apenas até 26-28°C para fornecer calor suficiente à casa. A temperatura máxima permitida é de cerca de 50°C, mas esse aquecimento forte geralmente não é necessário. Para piso aquecido a água, caldeiras com resistência elétrica são adequadas, pois permitem variar amplamente a temperatura da água.

O coletor hidráulico é um componente necessário e importante para o piso aquecido a água. Pode ser montado por conta própria, embora existam coletores prontos com várias características disponíveis no mercado (+)

Se for planejado usar o mesmo aquecedor para fornecer água quente sanitária, será necessário escolher um modelo com resistência elétrica. Na conexão, inclui-se obrigatoriamente um boiler de aquecimento indireto, para que a água no circuito de AQS seja cerca de 15°C mais quente do que para o aquecimento.

Em dispositivos de eletrodo, o aquecimento é geralmente de 60°C ou mais. Eles podem ser usados para piso aquecido, mas será necessária a instalação adicional de uma unidade de mistura para resfriar o fluido térmico a um nível aceitável.

Um coletor hidráulico contendo tal unidade será necessário em qualquer caso para a instalação correta deste tipo de aquecimento. O controle do aquecimento é realizado por meio de um sensor térmico que determina a temperatura atual do fluido térmico.

Existem módulos de controle automático que permitem considerar adicionalmente o aquecimento do ar no ambiente.

Com uma caldeira elétrica, é possível organizar um sistema de aquecimento que inclui tanto o circuito com radiadores quanto os tubos do piso aquecido.

Para que o piso aquecido funcione com sucesso, ainda são necessários vários elementos importantes. Por exemplo, o tubo para cada circuito individual deve ser inteiriço, nenhuma conexão é permitida. É necessário calcular cuidadosamente o comprimento dessa estrutura, considerando o esquema de instalação do circuito de piso aquecido.

Para isso, podem-se usar fórmulas especiais para realizar os cálculos manualmente. É conveniente usar calculadoras disponíveis em sites especializados. Após inserir informações sobre área, esquema e outras características do TP, o programa fornecerá os dados necessários.

Geralmente, o comprimento calculado do tubo é ligeiramente aumentado para ter uma pequena margem. Se ele parecer muito curto, será necessário apenas comprar um novo. Para piso aquecido, é necessário um sistema de filtragem para que o fluido térmico seja suficientemente limpo.

Caldeira elétrica e tarifa dupla

Uma das razões significativas para usar uma caldeira elétrica para aquecimento – é a possibilidade de usar a tarifação dupla para o consumo de eletricidade. A redução do pagamento durante o período noturno permite reduzir notavelmente os custos.

O medidor de tarifa dupla permite pagar muito menos pela eletricidade usada à noite do que durante o dia e permite economizar para os proprietários de caldeiras elétricas

Será necessário adquirir e instalar um medidor de tarifa dupla. Vale notar que os modelos de equipamento de circuito duplo com elemento de aquecimento fornecem água quente à torneira com um atraso característico e notável. Como resultado, parte do calor é perdida, o que reduz o efeito da economia de eletricidade.

Faz sentido complementar essa configuração com um acumulador térmico externo, capaz de manter por muito tempo a alta temperatura da água aquecida. Esse dispositivo é bastante eficaz ao usar um medidor de tarifa dupla.

A água é aquecida à noite, armazenada aquecida e usada durante o dia; o consumo de eletricidade durante o período diurno diminui, assim como as contas de eletricidade usada.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ordem de instalação da caldeira elétrica:

Embora o uso de uma caldeira elétrica como dispositivo de aquecimento seja considerado muito caro, suas vantagens são óbvias. Esses dispositivos são seguros para pessoas e meio ambiente, operam em modo automático, são acessíveis e fáceis de usar.

Se o tipo de sistema de aquecimento for escolhido corretamente e todos os seus componentes forem instalados profissionalmente, a caldeira funcionará por muito tempo sem custos extras.

Tem experiência com o uso de caldeira elétrica para aquecimento residencial? Ou deseja fazer perguntas sobre o tema? Por favor, comente a publicação e participe das discussões. O bloco de feedback está localizado abaixo.