Il principio di funzionamento di una caldaia per riscaldamento a gas a doppio circuito e le caratteristiche del suo collegamento
Tutti i problemi relativi all'organizzazione della fornitura autonoma di calore e alla preparazione dell'acqua calda vengono risolti acquistando una caldaia in grado di servire entrambi i sistemi.Senza conoscere il principio di funzionamento di una caldaia per riscaldamento a gas a doppio circuito, sarebbe illogico non solo effettuare un acquisto, ma anche utilizzare l'unità. Sei d'accordo?
Ti parleremo dello schema di funzionamento del dispositivo di riscaldamento, considereremo tutti i suoi punti di forza e di debolezza. Comprendendo il funzionamento di base dell'apparecchiatura, è possibile sfruttare facilmente tutti i suoi vantaggi. E se necessario, sarà possibile identificare tempestivamente i guasti operativi, comprendere ed eliminare le cause della loro origine.
Il contenuto dell'articolo:
Progettazione della caldaia per la manutenzione di due circuiti
Un generatore di calore a gas a doppio circuito differisce da un analogo a circuito singolo in quanto invece di uno scambiatore di calore ne ha due, che nella terminologia tecnica sono chiamati primari e secondari.
Il primo, cioè Lo scambiatore di calore primario è situato direttamente nella zona di combustione della fiamma. Il suo compito è riscaldare il liquido di raffreddamento per il funzionamento della rete di riscaldamento. Lo scambiatore di calore secondario è responsabile del funzionamento della fornitura di acqua calda.
La progettazione di qualsiasi unità a due circuiti include i seguenti elementi standard:
- Camera di combustione con blocco bruciatore;
- Scambiatori di calore;
- Dispositivi di controllo e protezione delle apparecchiature.
Per comprendere le caratteristiche progettuali delle caldaie a gas a doppio circuito, ci soffermeremo in dettaglio su ciascuno dei suoi elementi strutturali.
Tipi di bruciatori a gas per caldaie a doppio circuito
Il bruciatore di una caldaia a gas è responsabile dell'ottenimento della quantità sufficiente di calore necessaria per il funzionamento del circuito di riscaldamento e di fornitura di acqua calda. L'energia termica si ottiene bruciando combustibile. Posizionare il bruciatore nella camera di combustione, nella quale oltre al gas viene pompata aria. È necessario per il processo di combustione.
A seconda delle modalità di funzionamento, i bruciatori possono essere classificati nelle seguenti tipologie:
- Bruciatore a livello singolo. Un'unità con tale bruciatore può funzionare solo in due modalità: "Stop" e "Avvio". Tali caldaie, nonostante la loro bassa efficienza e la ridotta durata, sono apprezzate per la loro semplicità di progettazione e il basso costo.
- Bruciatore a due livelli. Un riscaldatore con tale bruciatore può funzionare a piena o metà potenza. I suoi vantaggi sono evidenti nella stagione calda, quando non è necessario far funzionare il dispositivo a piena potenza per riscaldare l'acqua non troppo fredda.
- Bruciatore modulante. Un sistema di caldaia intelligente con un bruciatore simile consente di configurare e regolare la potenza. Tale caldaia è caratterizzata da elevata durata ed efficienza, ma allo stesso tempo costa un ordine di grandezza superiore rispetto alle unità con bruciatori a livello singolo e due livelli.
I bruciatori sono divisi in modelli aperti e chiusi. Quando il bruciatore è aperto, l'aria necessaria alla combustione del combustibile proviene direttamente dall'ambiente in cui si trova la caldaia. Per eliminare i prodotti della combustione è necessario un camino che deve fornire un tiraggio naturale sufficiente.
Le unità di riscaldamento atmosferico sono generalmente dotate di convenzionali tubo metallico, turbina - camino coassiale. A seconda delle condizioni tecniche del locale, il condotto da fumo viene posizionato verticalmente o realizzato ad angolo. Le opzioni angolari conducono attraverso il muro alla strada o si collegano a un camino pubblico.
Le caldaie a turbina sono dotate di camere di combustione chiuse nelle quali l'aria non può fluire spontaneamente. Sono più sicuri e affidabili nel funzionamento, ma più costosi e più difficili da utilizzare. Le caldaie con bruciatore chiuso, oltre allo scarico fumi, necessitano di un canale attraverso il quale viene fornito alla camera l'ossigeno necessario alla combustione.
Ecco perché equipaggiano caldaie a turbina tubi coassiali, perché oltre ad eliminare il fumo, aspirano anche il flusso d'aria fresca dalla strada. Accade che per il normale funzionamento due camini coassiali siano collegati a una camera di combustione chiusa. Inoltre, l'intera struttura è completata da un tubo di alimentazione dell'aria.
Tutti i modelli di caldaie simili sono dotati di ventilatori che forniscono movimento del fumo, sistemi di protezione multilivello e automazione. I dispositivi e i sistemi elencati richiedono elettricità per funzionare. Il loro svantaggio è la dipendenza energetica, che aumenta i costi operativi.
Tipi di scambiatori di calore per unità a gas
Se un bruciatore brucia combustibile per produrre calore, lo scambiatore di calore fornisce questo calore per un ulteriore trasferimento all'acqua. Come già accennato, la struttura a doppio circuito contiene scambiatori di calore primari e secondari.
Lo scambiatore di calore primario è situato direttamente sopra il bruciatore ed è un tubo alettato piegato a forma di serpente. Sotto l'influenza della fiamma, l'acqua nello scambiatore di calore si riscalda e attraverso una valvola a tre vie scorre ulteriormente nella distribuzione sistema di riscaldamento.
Lo scambiatore di calore secondario è un sistema di piastre ondulate assemblate in un unico blocco con due coppie di fori. Ogni coppia di fori ha le sue funzioni.
L'acqua della rete idrica scorre attraverso una delle coppie e il liquido di raffreddamento scorre attraverso la seconda, entrando nel circuito di riscaldamento. Un sistema simile di scambiatori di calore a piastre e tubolari è chiamato duale.
Esistono dispositivi di riscaldamento che utilizzano uno scambiatore di calore bitermico di configurazione complessa anziché un sistema doppio. Questo scambiatore di calore è in rame ed è costituito da una coppia di tubi posti uno dentro l'altro. Il refrigerante scorre attraverso il tubo esterno e l'acqua scorre attraverso il tubo interno per garantire il funzionamento della fornitura di acqua calda.
Le caldaie con scambiatore di calore bitermico sono più difficili da utilizzare, poiché entrambi gli scambiatori di calore sono rappresentati da un'unica unità, il che rende difficile la decalcificazione. Ma tali dispositivi di riscaldamento sono richiesti, poiché sono caratterizzati da dimensioni complessive ridotte e elevata velocità di riscaldamento dell'acqua.
Centralina di automazione o di caldaia
L'automazione della caldaia è responsabile del funzionamento sicuro e stabile.Monitora la temperatura dell'acqua nei componenti dell'ACS e mantiene la temperatura del liquido di raffreddamento nelle linee di riscaldamento. Automazione della caldaia a gas impedisce al dispositivo di riscaldamento di funzionare in situazioni pericolose.
L’unità interrompe il funzionamento o non si accende nei seguenti casi:
- Pressione ridotta nel sistema del gas;
- Mancanza di trazione;
- Assenza o surriscaldamento critico del liquido di raffreddamento.
L'unità di controllo, che controlla il funzionamento dei dispositivi di protezione e automazione del processo, è rappresentata da un insieme di interruttori, microcircuiti o una loro combinazione. Oltre a garantire la sicurezza e il controllo della temperatura, monitora il funzionamento della pompa di circolazione e del ventilatore.
Le moderne caldaie a gas si distinguono per la presenza di controlli intelligenti, il cui software contiene varie modalità operative.
Principio di funzionamento e specifiche
Molti proprietari di apparecchiature a gas non pensano nemmeno a come funziona effettivamente una caldaia a gas a doppio circuito. Credono erroneamente che il riscaldamento dell'acqua e del circuito di riscaldamento avvenga contemporaneamente. In realtà le cose non sembrano così rosee.
In modalità normale, la caldaia funziona costantemente solo per riscaldare il liquido di raffreddamento circolante nel sistema. In questo caso la frequenza di commutazione e l'intensità della fiamma sono controllate da un sensore di temperatura. Contemporaneamente viene avviato il bruciatore pompa di circolazione, se il funzionamento dell'impianto di riscaldamento non si basa sulla circolazione naturale del liquido di raffreddamento.
In sostanza, quando la temperatura del liquido di raffreddamento raggiunge un valore predeterminato, il sensore invia un segnale per ridurre l'attività del bruciatore. Fino a quando la temperatura non scende al valore impostato, la caldaia sarà in modalità passiva. Quindi viene nuovamente ricevuto un comando dal sensore automatico per attivare la valvola di alimentazione del carburante.
Schema di funzionamento di una caldaia a doppio circuito
La presenza di un sistema di fornitura di acqua calda complica leggermente il funzionamento di una caldaia a gas a doppio circuito. Riscaldato tramite bruciatore refrigerante, muovendosi lungo lo scambiatore di calore, garantisce il riscaldamento dello scambiatore di calore a piastre attraverso il quale si muove l'acqua proveniente dalla rete idrica.
L'uso simultaneo di un modello a doppio circuito in modalità riscaldamento e fornitura di acqua calda è impossibile. Quando viene attivato il rubinetto dell'acqua calda, la valvola termostatica a tre vie interrompe la circolazione del liquido refrigerante attraverso le linee di riscaldamento. La caldaia passa alla modalità di spostamento dell'acqua lungo un circuito con uno scambiatore di calore a piastre, che riscalda l'acqua per il fabbisogno domestico.
Se il consumo di acqua calda è significativo, il funzionamento della caldaia orientata al riscaldamento potrebbe rimanere paralizzato per lungo tempo. Il problema può essere risolto in due modi: prevedere l'installazione di un dispositivo di riscaldamento più potente o includerlo nello schema di sistemazione caldaia a riscaldamento indiretto.
Se il sistema di acqua calda viene utilizzato attivamente, è possibile installare una caldaia a doppio circuito con caldaia integrata.In questo caso il consumo di combustibile aumenta leggermente a causa del fatto che durante la pausa tra i cicli di funzionamento dell'impianto di riscaldamento, l'energia del bruciatore viene utilizzata per mantenere la temperatura dell'acqua in ulteriori scaldabagno a gas.
Una certa fornitura di acqua calda nella caldaia integrata consente di utilizzare il sistema ACS senza spegnere il circuito di riscaldamento. Di conseguenza, entrambi i sistemi funzionano alternativamente, senza surriscaldare il liquido e prolungando la vita dello scambiatore di calore.
La caldaia standard integrata consente di ottenere in qualsiasi momento acqua calda alla temperatura desiderata, la cui fornitura viene fornita automaticamente. Mentre un sistema di acqua calda sanitaria a flusso richiede diversi minuti per riscaldare l'acqua alla temperatura richiesta.
Tipi di caldaie a gas con due circuiti
Le caratteristiche operative delle apparecchiature a gas sono in gran parte determinate dalla versione di progettazione del dispositivo di riscaldamento. Le caldaie moderne sono disponibili in due fattori di forma: a pavimento e a parete.
Quando si sceglie un'opzione di progettazione, è necessario concentrarsi sulle dimensioni dell'area riscaldata e sull'attività di utilizzo del sistema di acqua calda. Devi capire che le caldaie murali sono più compatte, ma allo stesso tempo hanno molta meno potenza.
Scelta Caldaia murale a doppio circuito può essere giustificato se la superficie riscaldata non supera i 200 mq e la produttività totale del sistema di acqua calda non supera i 14 l/min.
Le dimensioni ridotte di una caldaia murale, nonostante sembrino un vantaggio, in realtà nascondono numerosi svantaggi. La compattezza è ottenuta grazie all'uso di tubi scambiatori di calore più sottili. Oltre al fatto che hanno una durata di servizio più breve, esiste la possibilità di intasamento.
Nelle installazioni a pavimento vengono utilizzati scambiatori di calore in ghisa più massicci e affidabili. Ciò non solo aumenta l'affidabilità del dispositivo di riscaldamento, ma ne prolunga anche la durata.
Vantaggi e svantaggi dei dispositivi a doppio circuito
I vantaggi di un impianto di riscaldamento a doppio circuito sono i seguenti:
- Consumo di carburante economico. La direzione del confronto è quella di utilizzare una caldaia a doppio circuito o una caldaia a circuito singolo con riscaldamento indiretto.
- Dimensioni compatte. La stragrande maggioranza delle caldaie a doppio circuito sono dispositivi di riscaldamento murali. Sono facili da posizionare sia nei locali di servizio che nelle piccole cucine.
- Versatilità. Non è necessario acquistare apparecchiature aggiuntive e risolvere problemi di compatibilità con la caldaia.
In un'unità, uno scaldacqua a flusso continuo, un dispositivo di riscaldamento e una pompa di circolazione sono già stati combinati con successo in un unico sistema automatizzato.
Ovviamente oltre ai vantaggi ci sono anche gli svantaggi:
- Impossibilità di funzionamento simultaneo del circuito di riscaldamento e sanitario. A questo proposito, un consumo significativo di acqua calda può causare una diminuzione della temperatura in casa.
- Limitazioni di potenza dei modelli a parete. Le caldaie murali compatte, a causa delle dimensioni minime del bruciatore, non sono in grado di fornire le condizioni di temperatura richieste alla massima pressione. Uno svantaggio simile si osserva quando i punti di presa dell'acqua si trovano in remoto.
- Sensibilità alla qualità dell'acqua. Lo scambiatore di calore a piastre secondario è esigente in termini di qualità dell'acqua consumata. La presenza di impurità provoca l'uso di mezzi per ridurne la durezza e pulire il liquido di raffreddamento.
Un altro criterio per valutare una caldaia a doppio circuito è il suo costo. Il prezzo di un riscaldatore a doppio circuito è superiore al prezzo di un analogo a circuito singolo.
Tuttavia, se consideriamo la presenza di un sistema di acqua calda e le modalità per risolvere il problema in caso di installazione di una caldaia a circuito singolo, se il riscaldamento indiretto è incluso nello schema di assemblaggio della caldaia, il prezzo di una caldaia a doppio circuito aumenterà essere più basso.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Il seguente video ti introdurrà ai componenti di progettazione e al principio di funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento a gas:
L'autore del video presenterà le tubazioni di una caldaia a gas a doppio circuito:
Una conoscenza dettagliata delle caratteristiche e del principio di funzionamento delle unità a gas a doppio circuito consente di determinare i vantaggi del loro funzionamento. L'acquisto di tali riscaldatori ti aiuterà a risparmiare sull'acquisto di attrezzature aggiuntive necessarie per l'organizzazione di un sistema di acqua calda.
Se uno dei circuiti si guasta, è possibile utilizzare l'altro e la sostituzione del circuito costerà sempre meno che riparare un impianto di riscaldamento separato. Una caldaia a doppio circuito può essere utilizzata anche nella stagione calda, facendola funzionare solo nella modalità di riscaldamento dell'acqua per il fabbisogno domestico, che è ciò che è conveniente ed economico rispetto all'acquisto di unità separate.
Raccontaci come hai scelto una caldaia a gas a doppio circuito per equipaggiare la tua casa/appartamento/dacia. Qual è stato per te il criterio decisivo nella tua scelta? Si prega di condividere informazioni utili sull'argomento, fotografie nel blocco sottostante e porre domande.
Come scoprirlo: 1. È possibile far funzionare una caldaia a gas a doppio circuito?
esclusivamente solo in modalità riscaldamento? E questo sistema di riscaldamento è aperto con un espansore sul ritorno?