Calentador de agua del grifo: características del dispositivo y principio de funcionamiento. Suministro de agua caliente para una casa privada Pros y contras de los dispositivos de inducción para calentar agua.

El dispositivo moderno y más económico para calentar agua es un calentador de agua por inducción. A diferencia de sus análogos, es completamente respetuoso con el medio ambiente, no seca ni quema el aire y cumple con los requisitos de seguridad modernos. Se puede utilizar como calentador de agua instantáneo, y actúa como caldera para calentar la habitación. El dispositivo generalmente se compra en una tienda, ofrecemos una alternativa: autoproducción. En este último caso, es posible que el dispositivo no tenga una apariencia tan atractiva, pero costará mucho menos.

Pros y contras de los dispositivos de calentamiento de agua por inducción.

El dispositivo tiene bastante diseño simple y no requiere documentos especiales que permitan su uso e instalación. El calentador de agua por inducción tiene un alto grado de eficiencia y una confiabilidad óptima para el usuario. Cuando se utiliza como caldera de calefacción, ni siquiera es necesario instalar una bomba, ya que el agua fluye a través de las tuberías por convección (cuando se calienta, el líquido prácticamente se convierte en vapor).

El dispositivo también tiene una serie de ventajas que lo distinguen de otros tipos de calentadores de agua. Entonces, calentamiento por inducción taller:

En los calentadores de inducción, el agua se calienta debido a la tubería por la que fluye, y esta última se calienta debido a la corriente de inducción creada por la bobina.

• mucho más barato que sus análogos, dicho dispositivo se puede ensamblar usted mismo sin ningún problema;
• completamente silencioso (aunque la bobina vibra durante el funcionamiento, esta vibración no es perceptible para los humanos);
• durante el funcionamiento vibra, gracias a lo cual la suciedad y las incrustaciones no se adhieren a sus paredes y, por tanto, no requiere limpieza;
• tiene un generador de calor que se puede sellar fácilmente debido al principio de funcionamiento: el refrigerante está dentro elemento de calefacción y la energía se transfiere al calentador a través de un campo electromagnético, no se necesitan contactos; por lo tanto, no habrá necesidad de sellos de goma, sellos y otros elementos que puedan deteriorarse o tener fugas rápidamente;
• simplemente no hay nada que romper en el generador de calor, ya que el agua se calienta mediante una tubería común, que no puede deteriorarse ni quemarse, a diferencia de un elemento calefactor;

No olvide que reparar un calentador de inducción será mucho más económico que una caldera o Caldera de gas. El dispositivo tiene un mínimo de piezas que casi nunca fallan.

A pesar de gran cantidad ventajas, un calentador de agua por inducción también tiene una serie de desventajas:

• el primero y más doloroso para los propietarios es la factura de la luz; el dispositivo no se puede llamar económico, por lo que tendrá que desembolsar una buena cantidad de dinero para utilizarlo;
• en segundo lugar, el dispositivo se calienta mucho y no solo se calienta a sí mismo, sino también el espacio circundante, por lo que es mejor no tocar el cuerpo del generador de calor durante su funcionamiento;
• tercero, el dispositivo tiene extremadamente alta eficiencia y transferencia de calor, por lo que al usarlo asegúrese de instalar un sensor de temperatura; de lo contrario, el sistema podría explotar.

Calentador de agua por inducción de bricolaje: diagrama

El dispositivo es un transformador con dos devanados: primario y secundario. El primer circuito convierte la energía eléctrica en corrientes parásitas, creando así un campo de inducción direccional, que proporciona calentamiento por inducción. En el circuito secundario, la energía convertida se transfiere al refrigerante (en nuestro caso es agua).

Es importante considerar el tipo de material del que está hecho el devanado. Entonces, en modelos de hogar más utilizado alambre de cobre. Este material es muy adecuado para calentar agua en calderas.

Además del transformador, el dispositivo contiene un generador y una bomba (opcional).

Diagrama de un calentador de agua por inducción simple. Como puede ver, el dispositivo tiene un diseño bastante simple y una pequeña cantidad de elementos.

Componentes y piezas del generador de calor.

El dispositivo incluye:

• generador corriente alterna, lo que aumenta la frecuencia de la corriente;
• el inductor, que transforma la electricidad en energía magnética, es una bobina de alambre de cobre;
• elemento calefactor, la mayoría de las veces su función la desempeña un tubo de metal.

Gracias a este diseño la transferencia de energía se realiza prácticamente sin pérdidas. La eficiencia alcanza el 98%.

Principio de funcionamiento

Un calentador de agua por inducción consta de un generador, una bobina y un núcleo, este último se calienta mediante energía electromagnética.

El dispositivo convierte la energía eléctrica en energía electromagnética. Este último, a su vez, actúa sobre el núcleo (tubería), que se calienta y transfiere al agua. energía térmica. Todas estas energías son convertidas por un inductor que consta de una bobina y un núcleo. El generador se utiliza para aumentar la frecuencia de la corriente, ya que con una frecuencia estándar de 50 Hz es difícil lograr un calentamiento elevado.

En los modelos de fábrica, la frecuencia actual alcanza 1 kHz.

Calentador de agua por inducción instantáneo de bricolaje

Antes de comenzar la instalación, necesita abastecerse detalles necesarios. Entonces, la mejor opción habrá un inversor de soldadura de alta frecuencia, un rango de corriente que varía suavemente. Un dispositivo de este tipo costará menos. Una opción más cara sería un transformador trifásico, que es la fuente de alimentación de CA para el inductor del calentador de agua. En este caso, se debe utilizar una bobina de 50 a 90 vueltas y como material utilizar alambre de cobre con un diámetro de 3 o más milímetros.

Como núcleo, puede utilizar un tubo de metal o polímero junto con un cable (utilizado como elemento calefactor). En este último caso, el espesor de las paredes no debe ser inferior a 3 mm para soportar fácilmente las altas temperaturas.

Para montar el calentador de agua necesitará: cortaalambres, destornilladores, un soldador y maquina de soldar si se utiliza un tubo de metal.

Instalación de un calentador de agua por inducción.

Envuelva el tubo con alambre de cobre, dando unas 90 vueltas.

Hay muchas opciones para ensamblar el dispositivo. Sugerimos intentar montar el dispositivo según el siguiente esquema:

1. Preparar lugar de trabajo, materiales y herramientas.
2. Fije un pequeño trozo de tubo de polímero (no olvide que grosor mínimo las paredes deben ser de 3 mm).
3. Recorta los extremos del núcleo para dejar 10 cm de cable para los grifos.
4. Monte una esquina en la salida inferior. En el futuro, aquí se debe conectar el retorno de la calefacción (si el calentador se utiliza como caldera).
5. Coloque el alambre cortado firmemente alrededor de la tubería. Es necesario realizar al menos 90 vueltas.
6. Instale una T en el tubo superior a través del cual agua caliente.
7. Instale el circuito de protección del dispositivo. Puede estar hecho de polímero o metal.
8. Conecte el cable de cobre a los terminales del calentador de agua y luego llene el núcleo con agua.
9. Verifique la funcionalidad del inductor.

Recomendaciones. Es mejor instalar en todos los pines. Válvulas de bola para mayor comodidad y facilidad de desmontaje del calentador de agua en caso de avería. Pero no es necesario llenar la tubería con piezas de metal, ya que esto no da el efecto deseado. No olvide dejar una ventana en la carcasa para acceder al panel de control de la máquina de soldar.

Calentadores de agua por inducción para calefacción.

Circuito de calefacción, donde una caldera de inducción sirve como calentador de refrigerante.

Un dispositivo de este tipo ha demostrado su eficacia no sólo como calentador de agua instantáneo, sino también como caldera de calefacción. Es cierto que en este caso la máquina de soldar ya no será adecuada como generador, tendrás que usar un transformador con dos devanados. Este último transforma las corrientes parásitas que surgen en el devanado primario en un campo electromagnético que se crea en el circuito secundario.

En un sistema de calefacción, el refrigerante no solo puede ser agua, sino también aceite o anticongelante. Es decir, cualquier líquido capaz de conducir corriente eléctrica.

Una caldera calentador de agua por inducción debe estar equipada con dos tuberías para agua fría y caliente. Vendrá desde abajo agua fría, se debe montar en el tramo de entrada de la línea, y encima es necesario colocar una tubería que suministrará agua caliente al sistema de calefacción. Como resultado, el agua circula naturalmente bajo la influencia de la convección sin bomba.

Lo que necesitas saber sobre seguridad

No olvide que estamos ante una fuente de mayor peligro: la electricidad. dispositivo de calentamiento, por tanto, a la hora de montarlo y utilizarlo, debes seguir algunas reglas:

Asegúrese de utilizar una línea eléctrica separada para conectar la caldera de inducción y también de equiparla con un grupo de seguridad.

1. Si el agua circula naturalmente en la caldera, asegúrese de equiparla con un sensor de temperatura para que, si se sobrecalienta, el dispositivo se apague automáticamente.
2. no te conectes calentador de agua casero En el enchufe, es mejor trazar una línea separada para esto con una sección transversal de cable más grande.
3. Todo áreas abiertas Los cables deben estar aislados para proteger a las personas de descargas eléctricas o quemaduras.
4. Nunca encienda el inductor si la tubería no está llena de agua.. De lo contrario, la tubería se derretirá y el dispositivo provocará un cortocircuito o incluso podría incendiarse.
5. El dispositivo debe montarse a una altura de 80 cm del suelo, pero de modo que queden unos 30 cm del techo. Además, no debe instalarlo en una zona residencial, ya que el campo electromagnético tiene un efecto negativo sobre la salud de las personas.
6. No olvide conectar a tierra el inductor.
7. Asegúrese de conectar el dispositivo a través de un disyuntor automático para que, en caso de accidente, este último corte la energía del calentador de agua.
8. Se debe instalar una válvula de seguridad en el sistema de tuberías, que reducirá automáticamente la presión en el sistema.

Conclusión

Un calentador de agua por inducción tiene una alta eficiencia, puede actuar como caldera para un sistema de calefacción, también está permitido autoensamblaje e instalación, y su uso no está regulado en modo alguno por la legislación rusa. Pero aún así, antes de usarlo, vale la pena sopesar los pros y los contras. A pesar de su alta eficiencia, el dispositivo consume una gran cantidad de energía, se considera inseguro (especialmente los caseros) y tiene un efecto negativo sobre la salud humana. Por lo tanto, recomendamos instalar el inductor en una casa particular o en una casa de campo.

Un calentador de agua acumulativo eléctrico o, en términos simples, una caldera, se ha establecido firmemente en nuestras vidas desde hace mucho tiempo, brindando comodidad adicional y permitiéndonos no depender de los sistemas públicos de suministro de agua caliente. Este sencillo dispositivo mantiene automáticamente la temperatura del agua requerida, manteniendo un suministro determinado. Los dispositivos producidos industrialmente tienen una variedad de formas, tamaños y diseño exterior. A pesar de las diferencias aparentes, básicamente todos los calentadores de agua tienen un diseño similar y un principio de funcionamiento único. Sin embargo, a la hora de elegir entre uno u otro modelo de caldera, no sólo es necesario comprender cómo funciona, sino también las características de diseño de algunos de sus componentes.

De hecho, cualquier calentador de agua de este tipo es un termo de grandes dimensiones con un calentador eléctrico tubular (TEN) en su interior, por lo que el diseño de todas las calderas cuenta con los siguientes elementos:

• carcasa externa con piezas que permiten montar el dispositivo en una pared o en el suelo;
• tanque interno;
• capa de aislamiento térmico entre el contenedor interno y el cuerpo;
• calentador eléctrico tubular;
• termostato con capacidad para ajustar la temperatura de calefacción;
• válvula de seguridad;
• ánodo protector de magnesio;
• Circuito de control e indicación.

A la hora de elegir una caldera, no se puede dejar de notar la gran diferencia de precio incluso entre diferentes modelos un fabricante. Está determinado, en primer lugar, por la tecnología y el material utilizado para la fabricación del tanque interno, así como por la presencia de una unidad de visualización y control electrónico.

Estos parámetros determinan la facilidad de uso del dispositivo, así como la duración de su servicio.

Marco

Los cuerpos de los calentadores de agua tienen formas tanto estrictamente cilíndricas como ovaladas e incluso rectangulares, una variedad de colores y diseños. A menudo, se coloca un termómetro en el exterior de la carcasa para controlar el funcionamiento del dispositivo, así como reguladores o elementos de control. El material utilizado para fabricar las carcasas es chapa de acero o plástico.

Para la instalación de la caldera, la estructura de la vivienda dispone de fijaciones, según el tipo de colocación (pared o esquema de piso instalaciones). Se llena el espacio entre el cuerpo del calentador de agua y el tanque interno. material de aislamiento térmico- la mayoría de las veces desempeña el papel de poliuretano denso.

Tanque interno

El diseño del tanque interno de la caldera debe cumplir con el criterio de mayor resistencia a la corrosión y al mismo tiempo soportar cambios constantes de temperatura, por eso los fabricantes prestan mucha atención a este elemento, desarrollando nuevos recubrimientos para el tanque y aplicando métodos para protegerlo. .

Tanques de acero recubiertos con esmalte de vidrio o porcelana de vidrio.

Este recubrimiento se obtiene pulverizando una capa protectora y luego cociéndola a altas temperaturas (hasta 850 o C). El esmalte de vidrio no es capaz de oxidarse, por lo que no se corroe en absoluto. Además, su superficie lisa resiste la formación de incrustaciones.

Paradójicamente, la principal desventaja de un recubrimiento de este tipo proviene de su ventaja: la alta dureza de la capa tiene poca plasticidad y, con el tiempo, los cambios constantes en la temperatura del agua conducen a la formación de microfisuras en su capa, que en última instancia contribuyen a la destrucción de la tanque.

Los fabricantes buscan constantemente nuevas composiciones para revestimientos de este tipo. Por ejemplo, la adición de polvo de titanio igualó los coeficientes de expansión térmica de la porcelana de vidrio y el acero, mejorando ligeramente la resistencia de la capa al agrietamiento. Puede reducir ligeramente los efectos nocivos de la exposición a la temperatura ajustando la temperatura del agua en la caldera a no más de 70 o C, aunque aún tendrá que calentar el dispositivo al menos una vez al mes tanto como sea posible para mantener reglas sanitarias. Otra desventaja del revestimiento del tanque de porcelana de vidrio es el mayor peso de la caldera. Las empresas que producen calentadores de agua con tanques de este tipo brindan una garantía para sus productos por no más de 3 años.

Tanques de acero con revestimiento de titanio.

Al rociar polvo de titanio en el interior del tanque, se logra una excelente resistencia a la corrosión. Donde este tipo el revestimiento tiene alta resistencia y resistencia mecánica, teniendo puntos débiles sólo en las uniones soldadas. La garantía de un dispositivo con dicho tanque es de hasta 10 años, lo cual es una gran ventaja, incluso teniendo en cuenta su coste bastante elevado.

Tanques internos de acero inoxidable

Dichos contenedores no presentan los inconvenientes de los dos elementos anteriores. El acero inoxidable, como el titanio, es capaz de resistir los efectos de las impurezas del agua, así como la corrosión. Existe la opinión de que el acero inoxidable le da al agua un olor y sabor peculiar que aparece durante su calentamiento, pero esto son solo especulaciones, absolutamente no confirmadas. investigación científica. Se sabe que el "acero inoxidable" no reacciona químicamente con el agua. Los fabricantes también ofrecen hasta 10 años de garantía para estos tanques, pero son los más caros. Bucky de de acero inoxidable, así como con revestimiento de titanio, son más susceptibles a la formación de incrustaciones que el vidrio porcelánico, pero esto no les resta ventajas. El tanque interno contiene tubos para suministro de agua fría y descarga de agua caliente, así como una unidad electrónica de calefacción y protección.

Unidad de calefacción y protección.

Los elementos encargados de calentar el agua a una determinada temperatura, además de proteger el metal del tanque interno de la destrucción, están instalados en una brida metálica, que está conectada mediante una junta al tanque interno del dispositivo.

Para calentar agua se utilizan elementos calefactores de diversas capacidades. Según el principio de calentamiento, existen:

• los elementos calefactores "húmedos" que están en contacto directo con el agua, por lo tanto, inevitablemente se cubren de incrustaciones, que deben eliminarse periódicamente; de ​​lo contrario, el elemento calefactor fallará debido al sobrecalentamiento;
• Calentadores tipo “seco”. Están libres de este inconveniente, ya que están instalados en un tubo metálico, que entra en contacto con el líquido. Este esquema le permite eliminar las incrustaciones no solo en el calentador, sino también en el tubo cubierto con una capa de porcelana de vidrio.

Algunos modelos de calderas están equipados con varios calentadores. Este diseño permite un ajuste de calefacción paso a paso y también reduce la cantidad de ciclos de conmutación para cada uno de ellos (las sobretensiones al encender los dispositivos afectan su durabilidad).

Junto con los elementos calefactores, se instalan en la brida un termostato y una varilla de magnesio (ánodo). El termostato se encarga de encender la resistencia cuando la temperatura del agua desciende por debajo de la establecida por el consumidor. Se utilizan termostatos mecánicos y mecánicos. dispositivos electrónicos, trabajando en conjunto con la unidad de control electrónico. A menudo, el dispositivo termostático incluye un circuito de protección para apagar el elemento calefactor en ausencia de agua en el tanque. El electrodo de magnesio está diseñado para reducir el intercambio de iones de los componentes metálicos dentro de la caldera, entregando a cambio sus partículas. Este esquema reduce el efecto de la lixiviación de electrones de los elementos estructurales y se corroen en mucha menor medida. La propia varilla de magnesio se destruye con bastante rapidez y requiere un reemplazo periódico (cuando se adelgaza a 10 mm o se reduce en longitud a 200 mm). El circuito de control e indicación brinda comodidad adicional al usar el calentador de agua, al tener las funciones de ajuste preciso de la temperatura del agua, encender la calefacción por tiempo, mantener grados variables Calefacción según la hora del día.

Principio de funcionamiento de los calentadores de agua de almacenamiento.

El esquema de funcionamiento de la caldera se basa en el principio de separar capas de agua con diferentes temperaturas. Como sabes, en la parte superior hay capas cálidas de líquido. Su selección del calentador de agua se realiza a través de un tubo de salida de agua caliente, cuya longitud permite el uso de su capa superior, más cálida. El agua fría, por el contrario, ingresa por la parte inferior del tanque, donde están instalados los calentadores de agua. Además, se instala un divisor en el tubo de suministro corto, que no permite que el líquido fluya en una corriente y, por lo tanto, facilita la mezcla de agua fría y tibia.

La peculiaridad de que el líquido caliente suba no permitirá el uso de una caldera. diseño vertical, colocándolo paralelo al suelo. Debes prestar mucha atención a esto a la hora de elegir el tipo de dispositivo que se adapta a tus necesidades.

El agua fría se calienta mediante elementos calefactores (uno o más). Su temperatura es controlada por un termostato. Cuando se alcanza la temperatura establecida, se abre. circuito eléctrico fuente de alimentación del calentador.

Un buen aislamiento térmico permite mantener la temperatura deseada del agua, gastando un mínimo de energía en su calentamiento constante.

En el caso de utilizar varios calentadores, se utiliza un elemento calefactor para mantener la temperatura en un nivel determinado. El resto se enciende a altos caudales, aumentando muchas veces la potencia de calefacción. Este esquema aumenta la eficiencia y confiabilidad del dispositivo.

Seleccionado desde arriba agua tibia se reemplaza constantemente por líquido recién calentado, que se suministra desde la línea principal. Así funciona el proceso de calentamiento continuo. Con caudales elevados, la temperatura del agua que sale de la caldera desciende con el tiempo, por lo que es necesario seleccionar el volumen del acumulador en función de la cantidad de agua caliente extraída.

Es posible que el termostato falle y el agua hierva, provocando que la presión en el tanque interno aumente a un nivel peligroso. Para evitar accidentes, se instala una válvula de seguridad en la tubería de suministro de agua fría; cuando llega a valor límite presión, se abre, liberando así parte del líquido en la línea de suministro. La misma válvula se utiliza para drenar el agua del dispositivo durante los trabajos de mantenimiento.

A continuación se presenta un vídeo detallado sobre la estructura de la caldera:

No se debe descuidar la realización de medidas preventivas periódicas, que incluyen la limpieza de la caldera de incrustaciones y óxido. Permitirán que el dispositivo funcione de manera confiable y eficiente y también lo protegerán de gastos imprevistos.

Hoy calentamiento por inducción crea una competencia bastante fuerte para las calderas de gas y eléctricas. Y en el mercado de equipos de calefacción, las calderas de inducción se posicionan como una de las opciones más económicas. Si tales calderas comenzaron a aparecer en la industria en los años 80, ya en los años 90 comenzaron a usarse para fines domésticos.

Principios operativos básicos

Principio de funcionamiento de una caldera de inducción.

Ya por el nombre de calentamiento por inducción se puede entender que el funcionamiento de tales calderas se basa en el principio de inducción electromagnética. Y para comprender exactamente cómo funciona el sistema, basta con pasar una gran corriente a través de una bobina de alambre grueso. Definitivamente aparecerá un campo electromagnético alrededor de este dispositivo, y bastante fuerte. Y si le pones ferromagnet, es decir, ese metal que es atraído, se calentará, y con bastante rapidez.

Entonces, ejemplo más simple El calentamiento por inducción, es decir, la fuente de calor, es una bobina que se enrolla en un tubo dieléctrico.

En el interior se debe colocar un núcleo de acero. La bobina, que está conectada a una fuente de electricidad, calentará la varilla de metal. Ahora solo queda conectar el dispositivo a la línea principal por donde circula el refrigerante, y este calentamiento por inducción primitivo con sus propias manos comenzará a funcionar.

Para describir brevemente el principio de funcionamiento, bastarán algunas consideraciones. La energía eléctrica crea un campo electromagnético. El núcleo metálico se calienta mediante ondas electromagnéticas. El exceso de calor de la varilla va al refrigerante y lo calienta.

El refrigerante en tales sistemas puede ser no solo agua corriente, pero también etilenglicol y aceite. Debido a que el líquido se calienta intensamente, se obtienen corrientes de convección. El refrigerante caliente sube y su potencia ya es suficiente para que funcione un pequeño circuito. Si la línea es larga, entonces es necesario instalar una bomba de circulación.

Sistema de calefacción con caldera de inducción.

Desmentir mitos

A veces, en las tiendas que venden equipos para calentamiento por inducción en el hogar, se pueden escuchar características simplemente poco realistas que se le asignan. Y, lamentablemente, estas propiedades no siempre se cumplen. Hay varios puntos básicos sobre los que debes saber la verdad:

• Novedad del principio. Muchos sostienen que esto tecnologías innovadoras, que se basan en los principios de la física. En realidad, la situación es la siguiente: el fenómeno de la inducción electromagnética fue descubierto por Michael Faraday en 1831. Y desde el siglo XX, el sistema de calentamiento por inducción se ha utilizado ampliamente en la industria para fundir acero. Como puede ver, esta no es una tecnología nueva, sino simplemente un principio bien conocido que ha encontrado aplicación en los tiempos modernos para fines cotidianos.

Calentar agua en una caldera de inducción.

• Económico. Una afirmación común es que un calentador de inducción para calefacción consume entre un 20 y un 30% menos de energía que otros análogos eléctricos. En realidad, todo es así: cualquier dispositivo de calefacción convierte el 100 por ciento de la energía que utiliza en calor, por supuesto, si no realiza trabajo mecánico. La eficiencia puede ser menor. Todo depende de cómo se disipa el calor alrededor del dispositivo calefactor. El tiempo que tarda el refrigerante en calentarse a la temperatura deseada depende directamente de la eficiencia del elemento calefactor. Por lo tanto, los discursos elevados sobre la economía revolucionaria son sólo trucos. Después de todo, nadie ha anulado la ley de conservación de la energía. Para obtener 1 kW de calor, es necesario gastar al menos 1 kW de electricidad. Además, parte del calor se desperdiciará así. Por ejemplo, la propia bobina se calienta porque la resistencia del conductor no es cero.

Efecto económico del uso de una caldera de inducción.

• Durabilidad. Otra afirmación común es que calentar con una estufa de inducción funcionará durante al menos 25 años, y que esta es la forma más opción duradera calefacción con electricidad. El desgaste mecánico de calderas de este tipo es imposible, ya que no tienen elementos móviles. El devanado de cobre es muy duradero y, si se usa con un enfriamiento adecuado, durará mucho tiempo. En cualquier caso, el núcleo se deteriorará gradualmente, ya que puede verse afectado por impurezas agresivas y el calentamiento y enfriamiento constantes no le darán resistencia. Pero observamos que incluso este proceso es muy largo. El circuito de control contiene varios transistores. Determinarán la vida útil de todos los equipos sin fallas. Normalmente se proporciona una garantía de 10 años. Aunque hay casos en los que el equipo funcionó durante 30 años. La conclusión de todo esto es la siguiente: calentadores de inducción calentar agua funcionará mucho más tiempo que sus análogos: los elementos calefactores.
• Propiedades irreemplazables. Mucha gente dice que las calderas de inducción conservan sus características originales durante décadas debido a que aquí no aparecen incrustaciones. En primer lugar, digamos que la influencia de la escala es un poco exagerada. La capa de cal no tiene altas propiedades de aislamiento térmico y en un sistema cerrado no aparecerán muchos depósitos. Pero no se puede decir lo mismo del núcleo: la escala es algo común aquí. Entonces, calentar con cocina de inducción Realmente no está sujeto a escala.
• Funcionamiento silencioso. De hecho, si estudias las revisiones, puedes decir que cualquier caldera eléctrica no hará ruido al calentar agua, ya que no hay vibraciones acústicas. El ruido sólo puede provenir de las bombas. Entonces la sentencia es correcta.
• Compacidad. Los equipos de inducción se pueden instalar en cualquier habitación. Esta afirmación es cierta: este dispositivo es un trozo de tubería que no requiere ningún espacio especial.

Caldera de inducción

• El calentamiento por inducción de agua para calefacción es seguro. Si se produce una fuga de refrigerante, el campo electromagnético no desaparecerá automáticamente. El núcleo seguirá calentándose; si no se interrumpe el suministro de energía, la carcasa y el soporte se derretirán en cuestión de segundos. Es por eso que durante la instalación es necesario prever el apagado automático de la caldera de inducción en tales situaciones.

El agua caliente en un apartamento o casa siempre ha sido una parte integral del confort, sin la cual hombre moderno No puedo imaginar su vida. A menudo hay casos en los que se corta el agua caliente en los apartamentos, pero en el sector privado el propio propietario debe encargarse de su disponibilidad. Los dispositivos para calentar agua pueden ayudar en este asunto. El diseño de una caldera para calentar agua puede ser muy diferente, pero lo principal rasgo distintivoél de calentadores de flujo – la presencia de un tanque de almacenamiento en el que Hay un suministro constante de agua caliente y lista para usar.

Dispositivo de caldera para calentar agua - foto

Moderno calentadores de agua de almacenamiento puede tener efectos directos o indirectos. Las calderas de calefacción directa pueden utilizar electricidad o gas natural como fuente de energía. En los sistemas de calefacción indirecta, el intercambio de calor se produce desde el sistema de calefacción de la casa o desde otras fuentes de energía térmica (por ejemplo, calentadores de agua solares).

Consideremos varios esquemas Dispositivos de calderas modernas.

En tales sistemas, la energía térmica se transfiere directamente al agua calentada para uso doméstico. Pueden ser eléctricos o de gas.

El diseño, la ubicación, la ubicación de las tuberías de entrada y salida, los sistemas de control y automatización pueden variar significativamente de un fabricante a otro, pero el diagrama básico es el mismo. La figura muestra su vista general simplificada:

Caldera eléctrica de calefacción directa - diagrama

• Toda la estructura está ensamblada en una caja metálica (1), que presenta uno u otro diseño decorativo exterior. En el interior hay un tanque de agua (2) y el espacio entre este y la carcasa exterior está lleno de material aislante térmico (3), generalmente espuma de poliuretano.
• El agua fría se suministra a través del tubo de entrada (4), en el que se instalan una válvula de retención y una válvula de seguridad, que se activa cuando se excede la presión dentro de la caldera. La tubería de suministro (10) suele estar equipada con un rociador de malla para evitar la formación de flujos de agua turbulentos.
• Se suministra corriente alterna a través del cable de alimentación (5) al elemento calefactor (9). El dispositivo está necesariamente equipado con un sistema de control de temperatura y un termostato que le permite configurar el nivel requerido de calentamiento de agua y apagar automáticamente la energía. suministro cuando se alcanza la temperatura requerida.
• La tubería (6) está conectada al sistema de suministro de agua caliente; a través de ella, se suministra agua caliente a través de un tubo (8) desde la parte superior de la caldera hasta los puntos de consumo. Presión requerida se mantiene mediante un suministro constantemente abierto de agua fría: llena el tanque a medida que fluye y siempre permanece lleno.
• La válvula de aire (7) sirve para purgar el aire cuando la caldera se llena inicialmente con agua; evita la formación de un colchón de aire.

Para evitar que se produzca corrosión galvánica en el tanque de agua, se coloca en él un ánodo de magnesio. Su potencial eléctrico es menor que el del cuerpo del tanque o la superficie del elemento calefactor, por lo que lo afectarán procesos destructivos de corrosión. Periódicamente, a medida que se produce corrosión y crecimiento excesivo, el ánodo se reemplaza por uno nuevo.

Este esquema es simple y es el más común entre las calderas domésticas. Estos dispositivos suelen ser económicos, lo que los hace populares entre los consumidores. Principal desventaja– El elemento calefactor funciona directamente en agua corriente calentada, lo que provoca un crecimiento excesivo de depósitos minerales disueltos en ella con bastante rapidez.

Caldera de gas de calefacción directa

La caldera de gas es bastante sencilla en su principio de funcionamiento y tiene la siguiente distribución general:

• El tanque de agua está ubicado en una caja de metal (generalmente de acero inoxidable), que tiene un aislamiento térmico confiable.
• Se suministra agua fría a través del tubo (1) hasta la parte inferior del recipiente. En la parte superior del tanque hay una tubería soldada para la recogida de agua calentada con su posterior distribución a los puntos de consumo.
• El quemador de gas está ubicado debajo del fondo del recipiente (4); está protegido del agua por un panel semicircular que actúa como intercambiador de calor.
• El segundo intercambiador de calor es una tubería para eliminar los productos de combustión: pasa a través de un recipiente con agua. Los gases se eliminan a través de una chimenea convencional o un sistema de tipo coaxial (según el modelo de caldera, con cámara de combustión abierta o cerrada).
• El ánodo de magnesio (5) sirve para recoger las incrustaciones; debe cambiarse periódicamente a medida que crece demasiado.
• La caldera está necesariamente equipada con un sistema de control automático: un termostato (3) para controlar el nivel de temperatura, una válvula para cerrar el suministro de gas cuando se alcanza el nivel establecido de calentamiento de agua, un dispositivo de encendido piezoeléctrico, para iniciar automáticamente el gas. quemadores cuando el líquido se enfría a medida que se consume.

Una caldera de gas tiene un alto rendimiento y es mucho más económica que una eléctrica. Sin embargo, también tiene importantes inconvenientes: requiere una chimenea obligatoria y su instalación está asociada al proceso de coordinación del proyecto con las autoridades de supervisión técnica. Además, estas calderas de calefacción directa son mucho más caras que las eléctricas.

Calderas de calefacción indirecta

La principal diferencia fundamental es que se calienta para las necesidades domésticas ( así llamado, sanitaria) el agua no tiene contacto directo con fuentes eléctricas o dispositivos de gas calefacción La transferencia de calor se produce mediante la conexión al sistema de calefacción del hogar (u otras fuentes de agua caliente de la caldera).

Una caldera de este tipo se instala con mayor frecuencia junto con una caldera de calefacción de circuito único. Este tipo de caldera puede tener un volumen medido en decenas o cientos de litros, y cuál elegir dependerá del número de miembros del hogar. Se fabrican modelos que se montan en el suelo o en la pared de forma horizontal o vertical mediante soportes especiales.

Según la organización del intercambio de calor, pueden tener diseños completamente diferentes:

Caldera con intercambiador de calor en espiral.

Esta caldera está diseñada de la siguiente manera:

Caldera de calefacción indirecta con intercambiador de calor - serpentín (foto en sección)

• En el interior del cuerpo aislado térmicamente se coloca un voluminoso depósito para agua sanitaria. En su cavidad se instala un intercambiador de calor (2) con forma de serpentín.
• Por los tubos 3 y 4 circula el refrigerante - caliente agua de proceso, obtenido de una caldera de circuito único. El calor se transfiere al agua sanitaria, que ingresa a la parte inferior del tanque a través del tubo de entrada (1).
• El agua sanitaria calentada se descarga por la parte superior del depósito a través del tubo (5).

El serpentín en algunos modelos está ubicado más cerca del fondo del tanque, donde cae el agua fría, y en otros se distribuye uniformemente por todo el tanque, lo que permite calentar rápidamente todo el volumen de líquido.

Se producen calderas cuyo diseño incluye dos tubos intercambiadores de calor. El refrigerante calentado por la caldera pasa a través de un circuito y a través del segundo, desde otras posibles fuentes de calor, por ejemplo, desde calentadores de agua solares.

Esquema tanque dentro del tanque

Otra versión de la caldera de calefacción indirecta no tiene serpentines con refrigerante en el interior, pero tiene un diseño ligeramente diferente. Consta de dos contenedores que se instalan uno dentro del otro. Naturalmente, el tanque, que se encuentra en el interior, tiene un volumen menor: es un acumulador de agua sanitaria calentada.

Calentamiento indirecto según el principio “depósito en depósito”

El diagrama muestra claramente estructura interna Este modelo.

• A través de la tubería 1 se suministra agua sanitaria fría al depósito interno.
• Las conexiones 2 y 4 están conectadas al sistema de calefacción; a través de ellas circula agua caliente de la caldera.
• El tanque interno (3) es de acero inoxidable.
• A través de la tubería 5 se toma agua calentada para consumo doméstico.

Cualidades positivas de las calderas de calefacción indirecta:

• Buen rendimiento del dispositivo si el intercambiador de calor tiene suficiente superficie y la caldera está conectada a una caldera de alta potencia.
• Ahorro de energía y eliminación de la carga en la red eléctrica.
• El refrigerante no entra en contacto con el agua sanitaria. A través del intercambiador de calor pasa agua especialmente preparada, que contiene un mínimo de sales.
• Posibilidad de cambiar la caldera a diferentes fuentes de energía, p.e. horario de invierno puede funcionar con una caldera de calefacción y, en verano, con una batería solar.

Sin embargo, también existen desventajas:

• Cuando se calienta agua en la caldera, la temperatura en el sistema de calefacción disminuye.
• Se trata de un equipo bastante caro en comparación con una caldera de calefacción directa.
• Todo el complejo ocupa bastante espacio, es decir. Es mejor asignarle una habitación separada, lo que no siempre es posible.

Puedes conocer más sobre el diseño de una caldera para calentar agua indirecta viendo el vídeo adjunto al artículo:

Video: descripción general de las capacidades de una caldera de calefacción indirecta.

Calderas de acción combinada

Una buena opción son las calderas que combinan ambos principios. Están conectados al circuito de calefacción, pero su diseño también implica la presencia de su propio elemento calefactor. Por ejemplo, aquí hay un diagrama de la caldera de calefacción SMART de ACV:

• En una carcasa de polipropileno resistente a los golpes (10) está instalado un depósito exterior de acero (8) hecho de chapa de polipasto con un fiable aislamiento térmico de espuma de poliuretano (3). Sirve para hacer circular agua del sistema de calefacción suministrada desde la caldera a través de las tuberías (11).
• En su interior se encuentra un depósito para agua sanitaria fabricado en acero inoxidable (9). Prevé la entrada de agua desde el suministro de agua caliente (14) y su descarga a los puntos de consumo a través de un tubo (2).
• En la parte superior hay una tapa (7) con ventilación de aire manual (1) - para el llenado inicial del sistema.
• Dentro del tanque externo hay un elemento calefactor con una potencia de 2 a 6 kW (5): se encenderá cuando lo ordene el controlador automático si el termostato (4) detecta un calentamiento insuficiente a través del sistema de intercambio de calor externo. EN periodo de verano, cuando el sistema de calefacción esté apagado, el elemento calefactor será la principal fuente de energía térmica.
• El panel de control está equipado con los dispositivos de ajuste necesarios: temperatura de calentamiento del agua sanitaria, un temporizador para encender el elemento calefactor (por ejemplo, para su uso con tarifa nocturna preferencial).

Este diseño de caldera es el más universal y combina rasgos positivos todos los sistemas mencionados anteriormente. Quizás el único inconveniente de un calentador de agua de este tipo sea su precio bastante elevado.

Al elegir un calentador de agua, considere los pros y los contras de cada opción observando las características de cada uno. También es importante prestar atención al tamaño del dispositivo seleccionado y pensar en el espacio que debe ocupar.

Las calderas de calefacción indirecta son calentadores de agua que permiten un suministro ininterrumpido de agua caliente en un sistema doméstico privado. Este calentador de agua es una muy buena alternativa a las calderas de calefacción de doble circuito.

Las calderas de calefacción indirecta deben comprarse completas con calderas de circuito único; esto significa que esta opción de equipo requiere más espacio y su coste es superior al precio de una caldera estándar de doble circuito. Sin embargo, ventaja importante es la posibilidad de suministro ininterrumpido de una cantidad significativa de agua caliente con indicadores de temperatura constante.

Cualquier método de calentar agua corriente utilizando casi cualquier sistema va acompañado de una productividad insuficiente y una variabilidad en la temperatura del agua suministrada. En este caso, será necesario un programa de consumo de agua bien desarrollado. El principio de funcionamiento de las calderas de calefacción indirecta es algo diferente, lo que permite utilizar varios puntos de uso de agua caliente al mismo tiempo.

Principio de funcionamiento y diseño de calentadores de agua de calentamiento indirecto.

Desde un punto de vista técnico, cualquier calentador de agua de calentamiento indirecto es un intercambiador de calor estándar capaz de acumular una cierta cantidad de agua con unos parámetros de temperatura determinados. El agua caliente se puede suministrar a través de varios puntos de consumo de agua a la vez. La unidad más sencilla de este tipo es un contenedor aislado y dispone de una bobina, además de cuatro entradas y salidas:

• para suministrar fluido térmico caliente;
• para retorno de refrigerante;
• para suministro de agua fría;
• para dispensar agua caliente.

La automatización del trabajo, así como la prevención de accidentes y el aumento del nivel de durabilidad se llevan a cabo utilizando elementos adicionales:

• sensor de temperatura del agua;
• bomba de circulación;
• válvula de seguridad;
• la válvula de retención;
• válvulas de cierre;
• Protección catódica contra cambios de corrosión.

El equipo de calefacción está conectado en paralelo al cableado de calefacción. El resultado de conectarse a su propio circuito es garantizar un flujo de refrigerante suficiente. El cumplimiento del diagrama de conexión reduce la dispersión de temperatura en el sistema de calefacción cuando se enciende la caldera.

Por qué y cómo instalar una caldera indirecta (vídeo)

Tipos de calderas de calefacción indirecta.

Prácticamente no existen diferencias en el principio de funcionamiento de ningún modelo de calderas indirectas. Este tipo de equipo para calentar agua se diferencia principalmente en la ubicación de su montaje:

• unidades para instalación en piso;
• unidades de pared.

El conjunto de equipos de caldera también nos permite clasificar los equipos de calentamiento de agua en los siguientes tipos:

• unidades con intercambiador de calor en espiral en la parte inferior;
• Dispositivos de calentamiento de agua con un par de intercambiadores de calor.

• Drazice OKC 160-NTR. Es inmune a las características de calidad del fluido térmico y está hecho de material de alta calidad que no es propenso a cambios corrosivos. No está diseñado para funcionar a presiones superiores a seis atmósferas;
• Gorenje GV-120. Modelo económico para instalación en suelo o pared. Cuenta con un intercambiador de calor tubular de alto rendimiento. No hay posibilidad de revestimiento superior;
• Buderus Logalux L-135. El interior del tanque está recubierto con esmalte Duoclean resistente al calor con altas propiedades anticorrosión. Creado para instalación horizontal. El costo es bastante alto;
• Gorenje KGV 300-2/BG. Está representado por un tanque de acero esmaltado, con protección interna adicional mediante un ánodo de magnesio, un par de intercambiadores de calor tubulares, un termómetro y protección contra sobrecalentamiento;
• Vaillant Vih CK-70. Presenta un diseño atractivo, alta calidad de construcción y buenos materiales modernos. Las desventajas incluyen pequeño volumen y alto costo;
• Protherm FE-200 BM. Versión de suelo fabricada en acero inoxidable con revestimiento esmaltado. Calentador de agua de alto rendimiento sin posibilidad de conectar elementos de recirculación y calefacción;
• Bosch SO 120-1. Equipos de alta calidad, compactos e inteligentes, diseñados para presiones de entrada de hasta diez atmósferas. Existe la posibilidad de delineado inferior. La unidad es fácil de instalar y mantener, pero tiene una sola salida de agua.

Es importante recordar que es necesario determinar correctamente el volumen requerido, lo que garantizará completamente el suministro de agua. Una familia de tres o cuatro personas necesita una caldera con un volumen de 100 a 150 litros.

Cómo conectar una caldera indirecta (vídeo)

Diagrama de conexión del calentador

Como regla general, en los hogares privados, efectivo sistema hidráulico instalación de equipos de calentamiento de agua.

Conexión al sistema de calefacción.

Atar y conectar a sistema de plomería llevado a cabo de acuerdo con las siguientes reglas:

• se suministra agua fría a la parte inferior del tanque;
• la salida de agua caliente se encuentra en la parte superior del tanque;
• en la parte central hay un punto de recirculación.

Conexión con válvula de tres vías.

La tecnología para dicha conexión está representada por un circuito de calefacción y un circuito de calefacción para suministro de agua caliente. La válvula de tres vías asegura una distribución uniforme del refrigerante entre estos circuitos.

Control automático Se realiza mediante un termostato que, cuando el agua se enfría, activa la válvula, por lo que el agua del circuito de calefacción ingresa al circuito del calentador de agua. Cuando se alcanzan los indicadores de temperatura requeridos, el termostato cambia la válvula a la posición inversa y el refrigerante se redirige a radiadores de calefacción.

Conexión de un sistema de dos bombas

Esta opción implica mover los flujos de refrigerante a lo largo de diferentes líneas mediante una bomba de circulación. Cuando se conecta en paralelo, el funcionamiento del equipo de bombeo está controlado por un sensor de temperatura.

Las válvulas de retención se instalan después de las bombas. Cuando se abre la línea de suministro de agua caliente, el circuito de calefacción se apaga. Si se instala un sistema de calefacción complejo en dos calderas, el funcionamiento de la calefacción y el suministro de agua caliente será ininterrumpido.

Conexión con brazo hidráulico

El distribuidor hidráulico y el puntero permiten equilibrar los flujos de refrigerante en sistemas multicircuito con bombas de circulación. El funcionamiento conjunto del colector hidráulico y el módulo ayuda a minimizar las caídas de presión, pero es bastante difícil realizar dicha conexión usted mismo.

Conexión de recirculación

Esta opción es relevante si hay un secador de toallas de agua en el sistema. Todos los consumidores pueden conectarse a dicho circuito de recirculación y el agua caliente circula constantemente en círculo mediante una bomba. Cuando se conecta la recirculación, aumenta el caudal para calentar el refrigerante.

Se debe prestar especial atención a la instalación de componentes y elementos adicionales., que debe estar provisto de válvulas de retención y seguridad, así como de purga de aire automática y depósito de expansión. Puede instalar modelos que no tienen entrada al circuito de recirculación conectándolos mediante tes estándar.

Posibles errores al conectar equipos.

A pesar de que en la mayoría de los casos la autoinstalación y conexión de calderas indirectas no causa dificultades, incluso una ligera desviación de la tecnología de instalación puede afectar negativamente el rendimiento de todo el sistema. Los principales errores que se cometen al realizar trabajos de instalación de bricolaje son los siguientes:

• elección incorrecta de la ubicación para instalar el calentador de agua. La caldera indirecta debe ubicarse lo más cerca posible de la caldera de calefacción;
• Conexión incorrecta del equipo de bombeo. La parte axial del motor debe ubicarse en posición horizontal, lo que reducirá el porcentaje de desgaste de los cojinetes;
• falta de control sobre la protección de los equipos de bombeo. Es necesario evitar que entre suciedad y residuos en la unidad y revisar sistemáticamente los filtros.

Entre otras cosas, cuando conexión en serie entrada y salida del refrigerante, es posible obtener la mayor eficiencia posible del equipo de calefacción. Rendimiento óptimo El calentamiento y el calentamiento del agua se pueden lograr si el refrigerante ingresa a la caldera de calentamiento indirecto desde la parte superior y sale por la parte inferior.

Cómo conectar una caldera (video)

A pesar del costo relativamente alto y la necesidad de asignar una cantidad suficiente de espacio para la instalación, las calderas indirectas se caracterizan por una amplia capacidad y tienen una gran cantidad de ventajas obvias, gracias a las cuales se han vuelto muy populares entre los consumidores domésticos.