Tipos de calderas eléctricas modernas: descripción, esquema del dispositivo y funcionamiento

     

El mercado de los sistemas de calefacción permite comprar calderas de calefacción de cualquier tipo, desde las de gas y combustible sólido, hasta las eléctricas y de electrodos. Se puede discutir durante mucho tiempo sobre qué calderas de calefacción son más populares, si las eléctricas o las de gas. Sin embargo, estos argumentos no le servirán de nada al propietario cuya casa está a miles de kilómetros de la red de gas y el tendido eléctrico está «a su lado».

Los marcadores notables de las calderas eléctricas

Veamos en qué destacan las calderas eléctricas desde el punto de vista del consumidor.

En primer lugar, su alto rendimiento (factor de eficiencia). En este parámetro, los valores se sitúan en torno al valor del 98%. Esto es mucho y significa que sólo el 0,02% del combustible no se utiliza para la calefacción.

En segundo lugar, las calderas eléctricas son compactas. Al no tener piezas complejas ni elementos adicionales en su diseño, los cuerpos de las calderas eléctricas son notablemente más pequeños, y algunos tipos de calderas eléctricas (calderas de electrodos) son supercompactos.

En tercer lugar, el funcionamiento de las calderas eléctricas es casi silencioso. Este es un parámetro importante, incluida la elección del lugar de instalación de las calderas eléctricas.

En cuarto lugar, la tecnología de calentamiento del refrigerante en la caldera eléctrica es bastante sencilla, como consecuencia, el proceso de calentamiento es más fácil de gestionar. De ahí la disponibilidad de automatismos de control baratos en casi todas las calderas eléctricas, así como la posibilidad de montar por separado sistemas de control para el funcionamiento de la caldera.

En quinto lugar, cuando la caldera eléctrica no forma sustancias de combustión nocivas, para cuya salida, además, es necesario construir un sistema de chimenea, penetrando en la estructura de la casa.

Sin embargo, las cualidades positivas de las calderas eléctricas, tratando de compensar una desventaja importante o mejor decir su característica. Esta es la necesidad de energía eléctrica adicional para conectar la caldera eléctrica. Sobre esto escribí en detalle en el artículo Calefacción eléctrica de una casa de campo, aquí voy a repetir brevemente.

  • Cualquier electrodoméstico con una potencia superior a 7 kW necesita un permiso de conexión;
  • Por lo general, a la casa se le asigna una potencia estándar de 5 kW, que es claramente insuficiente para el funcionamiento normal de la eletrocaldera, y por lo tanto hay que conseguir potencia adicional;
  • Las calderas a partir de 6 kW, que es sólo una caldera para una casa de 60 metros, lo más probable es que requieran una alimentación de 380 voltios, lo que también pondrá algunas barreras administrativas en forma de aprobaciones, permisos y asignaciones.

Hay que considerar este lado problemático, averiguar la posibilidad y las etapas de la solución, y sólo entonces comprar una caldera eléctrica para calentar la casa.

Por desgracia, las desventajas de las calderas eléctricas no terminan aquí. A la obtención de energía adicional, se añaden

  • El alto coste de la electricidad;
  • La necesidad de un nuevo cableado en la casa, y posiblemente una nueva entrada eléctrica en la casa.

Tres tipos de calderas eléctricas modernas

Hoy en día existen tres tipos principales de calderas eléctricas de consumo:

  • Thane;
  • De electrodos;
  • De inducción.

La división por tipos, proviene del método aplicado en la caldera para calentar el refrigerante del sistema de calefacción (agua).

Calderas eléctricas Thane

En este tipo de calderas se utilizan elementos calefactores tubulares (resistencias) para calentar el refrigerante. En esencia, son conductores eléctricos con una resistencia muy alta. La corriente eléctrica que circula por el elemento provoca su calentamiento, que se transfiere al refrigerante.

El propio elemento calefactor está rodeado de material dieléctrico y colocado en un tubo metálico de diversas formas. En los extremos del tubo hay contactos de conexión. El propio tubo (el cuerpo del elemento calefactor) es eléctricamente seguro.

En el ámbito doméstico, los elementos calefactores son conocidos de los antiguos hervidores eléctricos y calentadores de agua portátiles.

El inconveniente de este tipo de calderas es el mismo que en el hervidor de agua: la formación de cal en la superficie del elemento calefactor y en las paredes de la caldera. Esta formación de cal se produce cuando se utiliza la denominada agua dura. Por ello, en el mantenimiento de la caldera se introduce un elemento de limpieza de las incrustaciones de cal añadiendo diversos aditivos al portador de calor. O bien se lleva artificialmente el agua antes de su uso a la dureza normal de 7-10 mg-eq. por litro.

Las principales formas de ablandar el agua son la ebullición previa, la destilación o el uso de filtros especiales. Esto también debe tenerse en cuenta antes de adquirir una caldera eléctrica de tipo termostático.

Otro problema de los elementos calefactores de las calderas puede ser la fuga de refrigerante. TEN, no sumergido en agua se sobrecalienta y como consecuencia se quema, que a su vez conduce al fuego. Por lo tanto, no ahorrar en la automatización de la caldera y prestar especial atención a su automatización.

Diseño de la caldera de calefacción TEN

Veamos el diseño de la caldera TEN en el ejemplo de la caldera Proterm «Skat», la capacidad de 6, 9, 12, 14, 18, 21, 24, 28 KW. Se trata de un modelo de caldera eléctrica mural con regulación equitermal.

kotel skat TEN

kotel skat TEN

El agua (refrigerante) viene del sistema de calefacción (flecha A), pasando por el hidrogrupo (3), entra en el depósito de la caldera. En él es calentada por tres elementos calefactores instalados. Al calentarse, el agua sube por el depósito y entra en el retorno (línea de alimentación B) del sistema de calefacción.

Un esquema muy simple y sencillo. No hay quemadores complejos, boquillas, intercambiadores de calor, todo es tan simple como un samovar. El control equitermal de la temperatura implica la conexión de un sensor de temperatura externo al grupo de control de la caldera.

skat manual podklyuchenie

skat manual podklyuchenie

Esta caldera puede funcionar con el sistema de calefacción por suelo radiante cuando se conecta un termostato de emergencia para regular la temperatura del agua de la caldera. El grupo hidráulico de la caldera incluye una bomba de circulación de dos velocidades, que asegura la circulación del portador de calor.

La caldera dispone de una amplia gama de protecciones:

  • Contra la congelación del fluido caloportador;
  • Congelación de la caldera de calefacción indirecta;
  • Protección contra atasco de la bomba;
  • Válvula de seguridad de 3 bares.

La conexión de la caldera eléctrica se realiza mediante un grupo separado de cableado eléctrico con un disyuntor separado del cuadro eléctrico. Sección transversal de los cables y el valor nominal de los dispositivos de protección automática ver en la tabla (foto).

cehenie provodov podklyuchenie ten kotla

cehenie provodov podklyuchenie ten kotla

Calderas de inducción

Existen interesantes paralelismos entre los electrodomésticos de la cocina y los tipos de calderas eléctricas. Más recientemente han aparecido las cocinas eléctricas de inducción y casi simultáneamente las calderas de inducción.

Ambos aparatos diferentes tienen el mismo principio de funcionamiento — no se utiliza la corriente eléctrica como tal, sino la inducción electromagnética para el calentamiento, que se forma en la bobina cuando la corriente pasa a través de ella.

La inducción electromagnética, rodeando a otro conductor con propiedades ferromagnéticas, provoca su calentamiento. En una cocina este conductor ferromagnético es la batería de cocina, en una caldera de calefacción es la tubería con el refrigerante circulante.

Las desventajas son las mismas:

  • El agua dura deposita sedimentos;
  • Requiere una protección seria contra las fugas de refrigerante.

Diseño de la caldera de calefacción por inducción

Veamos la construcción de la caldera de inducción con el ejemplo de la caldera de inducción SAV.

Se trata de una caldera de inducción de sección simple de forma cilíndrica, completa con armario de control. Se recomienda completar el sistema con: bomba de circulación, grupo de seguridad, vaso de expansión, sensor de caudal y filtro, así como termostato y relé de sobrecarga térmica. Se puede equipar con un programador GSM.

En la foto podemos ver la sencilla organización de la caldera de inducción.

Gatos de la serie SAV

kote serii SAV

Para completar el primer conocimiento vemos el esquema de su conexión monofásica, visual y diagrama del circuito.

Esquema de la subcaldera de la caldera de la serie SAV

kotel serii SAV podklyuchenie shema

Caldera serie SAV bajo fuego

kotel serii SAV podklyuchenie shema

Las calderas de inducción pueden constar de varias secciones de calentamiento. Un ejemplo es la caldera «Vortex». El diseño de la caldera de inducción consta de tres secciones de calentador de inducción, cada una de las cuales consta de:

  • una bobina de inducción
  • una carcasa metálica de intercambio térmico
  • con espitas de entrada y salida;
  • grupo terminal en una caja metálica de protección.

indukzionnyj vihr caldera

caldera vortex «Vihr» — indukzionnyj kotel vihr

El conjunto de la caldera incluye una unidad de control en forma de armario eléctrico con dispositivos automáticos de protección. Para proteger la caldera de funcionamiento en seco entre la bomba de circulación y la entrada de la caldera, poner un interruptor de flujo.

Calderas de calefacción de electrodos

Las calderas de calefacción de electrodos son conocidas por todos por la sensacional publicidad de las calderas «Galán» con su tamaño en miniatura.

Es así, las calderas de calefacción de electrodos pueden compararse con los calentadores de agua fluyentes, sólo que en ellos el agua se calienta, atención, pasando corriente a través del refrigerante. En estos dispositivos, el propio refrigerante se calienta a sí mismo. Esto se consigue colocando electrodos especiales en el medio refrigerante, que excitan la oscilación de electrones libres del agua, como consecuencia, el agua se calienta.

Distinga las calderas de electrodos

  • Formas cilíndricas;
  • Dimensiones reducidas;
  • Economía al instalar NO radiadores de hierro fundido;
  • Seguridad. No funcionan en ausencia de agua;
  • Encendido y apagado automático mediante sensores de temperatura.

Desventajas de este tipo de calderas:

  • No se puede regular la capacidad, sólo el encendido/apagado;
  • Formación de incrustaciones, como consecuencia de la reducción de la capacidad;
  • El agua requiere preparación;
  • No es posible utilizar los tradicionales portadores de calor tosol y anticongelante;
  • El agua destilada no es un refrigerante adecuado;
  • Existe la posibilidad de fugas de corriente continua a la carcasa y a los tubos de calefacción;
  • La electrólisis, que se produce durante los procesos en la caldera de electrodos, conduce a la formación de gases venenosos y requiere la sustitución periódica del refrigerante.

Construcción de la caldera de calefacción de electrodos

El diseño de la caldera de calefacción de electrodos veamos el ejemplo de Minsk calderas Beril.

ehlektrodnye calderas beryl

ehlektrodnye kotly beril

Y aquí está una foto de su conexión al sistema de calefacción.

ehlektrodnye calderas beryl foto 1

ehlektrodnye kotly beril foto 1

ehlektrodnye calderas beryl foto 2

ehlektrodnye kotly beril foto 2

ehlektrodnye calderas beryl foto 3

ehlektrodnye kotly beril foto 3

Conclusiones

Todos los tipos de calderas eléctricas modernas tienen ventajas e inconvenientes. Por ejemplo, las calderas TEN pueden utilizarse con calefacción por suelo radiante, mientras que las calderas de inducción no. O la caldera TEG se puede utilizar sin depósito de expansión, pero las calderas de electrodos y de inducción no. Todos estos matices son imposibles de encajar en un solo artículo. Por lo tanto, la serie de calderas eléctricas la continuaré en los siguientes artículos, donde analizaré en detalle cada tipo de caldera eléctrica por separado.

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Fecha de actualización: 1-2-2024

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