Calentadores de agua indirectos: qué es: el principio de funcionamiento y las características de conexión

Dispositivo de calentamiento indirecto de agua
El principio de funcionamiento de un calentador de agua indirecto.
Ventajas y desventajas de los calentadores de agua indirectos.
Esquema y características de conectar un sistema de calefacción indirecto.
Ejemplos de modelos de calentadores de agua indirectos.

En las casas de campo, e incluso en algunos edificios urbanos, a menudo no hay suministro de agua caliente. En tales condiciones, se utilizan calentadores de agua autónomos de tipo caldera, capaces de calentar grandes volúmenes de agua a una temperatura alta. Pero si la casa ya tiene una fuente de calor (calefacción central o una caldera de calefacción autónoma), para recibir agua caliente vale la pena instalar una caldera de tipo indirecto.

Diferentes formas de calentadores con tipo indirecto de calentamiento.

Dispositivo de calentamiento indirecto de agua

Las calderas de este tipo tienen su nombre: "indirectas" porque no tienen sus propios elementos de calefacción. Están conectados a un sistema de calefacción externo y reciben calor para calentar el agua del consumidor. Por lo tanto, cualquier calentador de agua de este tipo está equipado con un circuito de suministro de portador de calor y un circuito para bombear agua caliente. En forma, es un tanque de metal de forma cilíndrica, con menos frecuencia cúbica, en el que se vierte agua fría, y se ha incorporado un equipo para hacer circular agua tibia desde una fuente de calefacción externa. Para mantener la temperatura del agua alcanzada, se aplica una capa de aislamiento térmico al tanque. El volumen útil de agua calentada en diferentes modelos está en el rango de 60 a 400 litros.

Calentador de agua indirecto con intercambiador de calor de bobina

En los modelos más comunes de calderas con calentamiento indirecto de agua, el circuito a lo largo del cual circula el refrigerante externo es una bobina ordinaria hecha de un tubo de acero.

Vista en sección de un calentador de agua con un intercambiador de calor de bobina.

El diseño de un calentador de agua indirecto según el principio de "tanque en tanque"

La estructura interna de dicho calentador de agua se desprende del nombre mismo.

El dispositivo del calentador indirecto tipo "tanque en tanque"

El agua caliente llena el tanque interno, que no contiene elementos extraños en su interior, solo agua y sus tuberías de suministro y extracción. El refrigerante circula en el espacio entre las paredes de los tanques externo e interno. Este diseño proporciona una gran área de contacto térmico, por lo tanto, el calentamiento del agua a la temperatura requerida es más rápido.

Ubicación de calderas.

Quizás la siguiente disposición de calentadores de agua:

Pared. Las calderas de pequeño volumen, hasta 150 litros, generalmente están disponibles en una versión montada en la pared. Este diseño está equipado con soportes para fijarlo por encima del piso. Solo debe recordarse que se debe garantizar que la pared soporte el peso del tanque lleno de agua.
Caldera de pared
Suelo. Los tanques grandes, de 200 a 400 litros, se montan exclusivamente en el piso. Para su correcta instalación requiere una superficie plana o la creación de un soporte especial.

Instalar una caldera indirecta en un soporte separado

Hay modelos con tanque horizontal. Pero su uso está plagado de ciertos problemas, por lo que no son populares.

Caldera ubicada horizontalmente

Dispositivos y dispositivos adicionales.

Para el correcto funcionamiento de todo el sistema de calefacción indirecta, se pueden instalar elementos adicionales y de control en él:

Bombas que suministran refrigerante a la caldera.
Válvula de control. Su tarea es abrir el acceso al refrigerante en la caldera y bloquearlo después de alcanzar la temperatura de calentamiento deseada.
Válvulas de seguridad. Diseñado para cortar el flujo inverso de agua.
Termostato regulable. Las señales de él controlan el funcionamiento de las bombas y los elementos de control.
Muchos sistemas se fabrican en un tipo combinado: además del intercambiador de calor, están equipados con elementos de calefacción incorporados: elementos de calefacción. Esto le permite usarlos como calderas de calentamiento directo. Si la fuente de calor externo es el sistema de calefacción central, en la temporada de verano no funciona. Y un calentador indirecto "limpio" es inútil. Además, las interrupciones y los accidentes no están excluidos de otras fuentes de calor. Aquí para casos de emergencia y tiene su propio calentador.
Se puede instalar un ánodo especial en la región superior del tanque, lo que evita la corrosión galvánica del tanque y reduce la incrustación en las paredes del tanque.

El principio de funcionamiento de un calentador de agua indirecto.

La instalación de un sistema de calefacción indirecta no es difícil, como lo es el principio de su funcionamiento. En la opción de conexión más simple, el funcionamiento del sistema se ve como se muestra en el diagrama.

Esquema del sistema de calentamiento indirecto.

El agua calentada en el sistema de calefacción pasa a través de un intercambiador de calor de la batería (o entre dos tanques), donde emite calor al agua fría acumulada dentro del tanque. El refrigerante enfriado vuelve al circuito de calefacción. Después de un tiempo, se alcanza el equilibrio térmico y la temperatura del agua en la caldera se iguala a la temperatura del refrigerante.

El circuito de calefacción y el circuito de suministro de agua generalmente están montados uno hacia el otro. El punto de entrada de agua fría se encuentra en la parte inferior de la caldera, y el agua caliente se extrae de la parte superior. En las calderas de tipo "tanque en tanque", el refrigerante calentado ingresa al tanque desde arriba, y el refrigerante enfriado se retira del fondo. En los calentadores de agua con una bobina, el accesorio para la entrada de refrigerante generalmente se encuentra en el medio de la caldera, pero la salida todavía es desde la parte inferior, es decir, la entrada del circuito de calor se encuentra por encima de la salida. Este principio de conexión garantiza la máxima eficiencia del sistema y garantiza una alta temperatura del agua extraída del sistema. En la parte superior del tanque de la caldera se encuentra siempre el agua más caliente, que se destina a las necesidades del hogar. Al mismo tiempo, las capas menos cálidas se elevan a su lugar y se calientan rápidamente.

Por lo general, el funcionamiento del sistema se controla mediante una simple automatización. Un termostato ajustable instalado en el tanque, al alcanzar la temperatura del agua requerida, corta el flujo de agua en el circuito de calefacción. Después de enfriar, la calefacción se vuelve a encender.

Para un calentamiento más completo y uniforme del agua en el tanque, se proporciona un circuito de recirculación, a lo largo del cual circula el agua en ausencia de su consumo. Con el comienzo del flujo de agua hacia los puntos de consumo, el circuito de recirculación se cierra.

Ventajas y desventajas de los calentadores de agua indirectos.

La principal ventaja de este tipo de sistema es que prácticamente no consumen energía para calentar agua. El refrigerante proviene de una fuente externa, cuya potencia es suficiente para calentar la habitación y garantizar el funcionamiento del calentador de agua.

Por supuesto, se debe hacer una reserva: cuando el sistema de calefacción se apaga, el flujo de calor "libre" también cesa. Debe encender su propio calentador eléctrico de caldera, que consume electricidad. Pero en la temporada de calefacción o en habitaciones con calderas de calefacción que funcionan constantemente, los ahorros son innegables.

Otros beneficios incluyen:

Alta potencia de calentamiento.La ausencia de elementos de calentamiento interno de baja potencia y la recepción de energía de una fuente externa potente proporciona un calentamiento rápido de grandes volúmenes de agua.
La capacidad de conectar un sistema de calefacción indirecto a una variedad de fuentes externas: un sistema de calefacción, calderas autónomas de cualquier tipo, fuentes ecológicas en células solares.
El flujo de agua caliente al lugar de consumo inmediatamente después de abrir el grifo. No es necesario "bombear" agua fría, esperando que se caliente.
Fácil instalación de todo el sistema. No se requieren conocimientos y experiencia especiales para conectar la caldera a los circuitos de calefacción y agua.

También hay desventajas. El principal se manifiesta cuando el calentador de agua está conectado al sistema de calefacción estacional. Al final de la temporada de calefacción, el calentador de agua deja de ser indirecto y entra en modo de calefacción directa utilizando calentadores incorporados. Pero para las habitaciones en las que funcionan potentes sistemas de calefacción durante todo el año, este inconveniente está ausente.

Otros contras:

Durante el calentamiento inicial, cuando todo el volumen de la caldera se llena con agua fría, se extrae una cantidad significativa de calor de un calentador externo. Esto afecta la operación de todo el sistema de calefacción de la casa, reduciendo su efectividad. Pero incluso los calentadores de agua de gran volumen pasan a un modo de funcionamiento constante durante no más de una hora. Entonces este defecto es temporal.
La provisión confiable de múltiples puntos de consumo requiere calderas de gran volumen. Ocupan mucho espacio, a veces necesitan instalarse en una habitación separada.
El costo de los calentadores de agua indirectos suele ser mayor que el de las calderas eléctricas directas.

Esquema y características de conectar un sistema de calefacción indirecto.

El suministro de agua de alta calidad es posible utilizando todas las capacidades de un calentador indirecto. La instalación del sistema debe realizarse utilizando dispositivos que regulen los parámetros de funcionamiento y protejan contra situaciones de emergencia.

Diagrama de circuito del calentador con recirculación

Con raras excepciones, la entrada de agua fría se encuentra en la parte inferior de la caldera. La salida de agua caliente está en la parte superior.
El movimiento del refrigerante en la bobina y en el sistema de dos tanques se realiza de arriba a abajo.
Para regular el flujo de refrigerante hacia la caldera, generalmente se usa un circuito de circuito único, en el que una válvula de tres vías es el elemento regulador. La válvula está controlada por señales de un termostato integrado en caldera.
Es necesario instalar elementos de seguridad que garanticen la seguridad. La válvula de retención en el circuito de agua bloquea el movimiento del agua en la dirección opuesta. Un tanque de expansión o acumulador compensa la presión en los circuitos de entrada y salida en ausencia de consumo. También se requiere una válvula que proteja el sistema de la alta presión y una ventilación de aire automática.
Si el calentador de agua tiene una entrada de agua adicional en el medio del tanque, es útil instalar un circuito de recirculación. Asegurará un calentamiento uniforme de todo el volumen de agua en el tanque. Para su funcionamiento, se requiere la instalación de una bomba de circulación adicional.

Si el consumo de agua caliente es raro, tiene sentido instalar un circuito de doble circuito, donde el portador de calor ingresa al tanque por separado del circuito de calefacción. Luego, en lugar de una válvula de tres vías, se instala otra bomba adicional para bombear el refrigerante a la caldera.

Ejemplos de modelos de calentadores de agua indirectos.

Al elegir un modelo específico, uno debe tener en cuenta las condiciones en las que tendrá que trabajar y seleccionar las características técnicas apropiadas para ellos:

Volumen de caldera. El volumen de trabajo, el volumen de agua colocado en el tanque, se selecciona de acuerdo con las recomendaciones aproximadas. 60 litros pueden ser suficientes para una persona; 2 - 3 personas - 100-120 l. Para más, necesita tomar más de 150 litros.
Correspondencia de la potencia del sistema de calefacción y la potencia consumida por la caldera. Garantizar el funcionamiento normal de los 100 litros. suficiente potencia de caldera una caldera de calefacción es de al menos 20 kW, y para un volumen de 150 - 200 l, se requerirán 35 - 40 kW.
El tiempo de calentamiento hasta la temperatura de funcionamiento depende del volumen y del número de vueltas de la bobina. Algunos modelos están equipados con dos bobinas.
Tamaños Al elegirlos, debe guiarse por el hecho de que el mejor lugar para instalar la caldera es al lado de la caldera de calefacción.