Il principio di funzionamento delle caldaie a gas e le loro caratteristiche

L'elemento principale dell'impianto di riscaldamento di una casa privata è una caldaia. L'unità è necessaria per riscaldare il liquido di raffreddamento, che si sposta attraverso i tubi alle batterie. La popolarità dei dispositivi è associata all'economicità del vettore energetico, all'elevata efficienza e alla facilità d'uso. L'utente deve conoscere la struttura della caldaia a gas per selezionare il modello corretto e identificare eventuali problemi.

Progettazione di caldaie a gas

Prima di considerare il principio di funzionamento e i tipi di unità di riscaldamento, è necessario comprendere la loro struttura. La caldaia a gas è composta da più unità.

Scambiatore di calore primario

È realizzato sotto forma di una scatola di metallo con un radiatore incorporato. I tubi si trovano all'interno di questo elemento. Lo scambiatore di calore è riscaldato a gas e fornisce calore all'acqua. Gli elementi differiscono nel tipo di materiale:

• Acciaio. Prodotti economici e semplici che sono pesanti. Gli svantaggi degli scambiatori di calore sono la suscettibilità all'ossidazione e un significativo consumo di carburante.
• Ghisa. Modelli con una lunga durata, ma solo in condizioni senza temperature estreme.
• Rame. Non si corrode e ha un'elevata efficienza. Lo svantaggio dell'unità sono i rischi di fratture sotto stress meccanico.

La resistenza dello scambiatore di calore in rame è aumentata con un bruciatore modulante.

Scambiatore di calore secondario

È incluso nel dispositivo della caldaia con due circuiti, in rame o acciaio strutturale. Gli scambiatori di calore secondari si differenziano per la tipologia dei circuiti:

• Lamellare. I prodotti in metallo con canali estrusi sono unidirezionali (la direzione dell'acqua non cambia) e multidirezionali (puoi cambiare la direzione dell'acqua). Sono collegati mediante assemblaggio o metodo di saldatura.
• Guscio e tubo. Sono fabbricati come un tubo con ugelli fini. Il liquido di raffreddamento si muove lungo di essi, entrando nel riscaldatore o nella fornitura di acqua calda.
• Bitermico. Sembrano due tubi inseriti uno in uno. L'acqua viene fornita internamente per la fornitura di acqua calda, ed esternamente per il riscaldamento.

I modelli a fascio tubiero sono utilizzati per caldaie industriali.

Bruciatore

Riscalda il liquido di raffreddamento, può essere sovralimentato e atmosferico. Le modifiche sovralimentate si distinguono per le alte prestazioni, quelle atmosferiche - per il minimo livello di rumore.

Pompa

La pompa di circolazione garantisce il pompaggio dell'acqua lungo la rete di riscaldamento, il suo lento raffreddamento. I costi del carburante sono ridotti per mezzo di una pompa. Prima di mettere in funzione l'unità di riscaldamento, viene evacuata una camera d'aria dalla pompa.

Raccordi per gas

Gli elementi di rinforzo includono diversi dispositivi:

• Fusibili - rimuovono automaticamente l'acqua o il vapore dal sistema quando viene superata la pressione. Per i modelli con un limite di pressione fino a 0,07 Pa, vengono utilizzati fusibili di spegnimento, più di 0,07 Pa - peso della leva e valvole a molla.
• Indicatori dell'acqua: i dispositivi sotto forma di corpo in vetro, tubi e rubinetti controllano il livello dell'acqua.
• Valvole di intercettazione e controllo - rappresentate da valvole (caldaie con un diametro di passaggio di 100-150 mm) e valvole. I riscaldatori a circuito singolo sono dotati di valvole di non ritorno.

Una caldaia è dotata di 2 indicatori dell'acqua.

Valvola a tre vie

Regola la direzione del mezzo di riscaldamento in presenza di un impianto ACS. Il raccordo a T con un'uscita e due ingressi è in bronzo. All'interno della valvola è presente una membrana per la regolazione dei flussi di calore in ingresso. Le valvole a tre vie automatiche vengono attivate dalla temperatura dell'acqua, quelle meccaniche vengono impostate manualmente in base alle letture del termometro.

Turbina

Installato su modelli in cui è presente una camera di combustione di tipo chiuso e un camino rotante. L'unità è realizzata sotto forma di un ventilatore che fornisce aria. I flussi supportano il processo di combustione e rimuovono i prodotti della combustione.

Varietà di caldaie a gas

La classificazione di una caldaia a gas viene effettuata secondo diversi criteri.

Numero di contorni

Un dispositivo a circuito singolo fornisce solo il riscaldamento dell'ambiente, senza fornitura di acqua calda. L'unità a doppio circuito è collegata alle comunicazioni ACS e riscalda la casa.

Metodo di creazione della spinta

Il progetto delle caldaie a gas è:

• naturale - si realizza con una differenza nella massa specifica d'aria nella stanza e all'esterno;
• forzato - il ventilatore soffia il tiraggio.

Per i modelli con tiraggio naturale è necessaria una canna fumaria di alta qualità.

Metodo di accensione

Il funzionamento della caldaia di riscaldamento inizia dopo l'attivazione:

• sistema di accensione elettronica - automatico, senza intervento dell'utente;
• elemento piezoelettrico: il dispositivo si accende dopo che una persona preme un pulsante speciale.

L'elettricità è necessaria per l'accensione elettronica.

Metodo di montaggio

A seconda del metodo di installazione, è possibile selezionare l'unità:

• Montaggio a parete - fissato sulla superficie della parete con bulloni di ancoraggio, è compatto. Il modello è adatto a piccoli spazi. Lo svantaggio è la sensibilità degli scambiatori di calore alla composizione chimica dell'acqua.
• A pavimento - installato in una stanza separata. Il locale caldaia è attrezzato in conformità con le normative statali. Una versione ad alta efficienza in grado di riscaldare una vasta area.

Le caldaie a basamento hanno sempre due circuiti, le caldaie murali possono averne uno.

Principio di accumulo di calore

Le unità della caldaia sono simili nell'aspetto, ma differiscono nelle soluzioni ingegneristiche:

• L'apparecchio a convezione brucia gas riscaldando l'acqua tramite un unico scambiatore di calore. Durante la circolazione del liquido di raffreddamento, la condensa si deposita nel camino ed entra nello scambiatore di calore. La composizione acida del liquido porta alla rottura dell'elemento.
• L'unità motocondensante è dotata di uno scambiatore di calore secondario sul quale si deposita la condensa. Il calore residuo dei fanghi viene accumulato dall'elemento riscaldante.

L'efficienza dei modelli a convezione è dell'88-92%, condensa - 103-115%.

Tipo di alimentazione

Esistono diverse modifiche alle caldaie:

• Singola fase. La regolazione dei parametri di temperatura avviene tramite accensione e spegnimento.
• A due stadi. La combustione può essere impostata su due modalità: 40% o 100%.
• Modulato. Il range di potenza degli elementi varia dal 10 al 100%.

I dispositivi di modulazione forniscono una regolazione regolare dell'altezza della fiamma e della temperatura dell'acqua, ma non sono economici.

Principio operativo

Per la rete di riscaldamento centrale e autonoma si utilizza il gas naturale con combustione di metano e propano-butano. Indipendentemente dalla miscela di combustione, viene presentato il principio di funzionamento della caldaia:

1. Connessione. In presenza di gas, manualmente o automaticamente, il dispositivo si accende.
2. Scintillante. Il bruciatore si accende quando viene generata una scintilla dall'elettricità.
3. Attivando il bruciatore principale. Il processo viene eseguito utilizzando un accenditore.
4. Riscaldare il refrigerante e la camicia d'acqua. Per eseguire questa operazione viene utilizzato uno scambiatore di calore. L'elemento riscalda l'acqua ai parametri di temperatura impostati, quindi il bruciatore si spegne.

Quando la temperatura scende, quando la caldaia è in funzione, il sensore trasmette segnali all'automazione. Il sistema inizia a funzionare fino a quando il liquido di raffreddamento non viene nuovamente riscaldato.

Pro e contro

Gli aspetti positivi del funzionamento dell'apparecchiatura includono:

• costo economico del gas combustibile rispetto a elettricità, legna, olio combustibile o carbone;
• alta efficienza;
• collegamento alla fornitura di acqua calda e riscaldamento dei modelli a due circuiti;
• scelta dell'impianto per case grandi e piccole;
• facilità di funzionamento indipendente;
• compatibilità con altri dispositivi: all'unità è collegata una caldaia o comunicazioni per l'acqua calda;
• la possibilità di installare modifiche alle pareti in un appartamento, modifiche al pavimento in una casa privata.

Gli svantaggi delle apparecchiature per caldaie a gas sono i costi dei lavori di installazione: la connessione viene effettuata con il permesso di Gaztekhnadzor. L'efficienza del funzionamento del dispositivo si ottiene solo se è presente una rete di gas.

Regole di selezione

Quando si sceglie una caldaia a gas, considerare diversi criteri:

• I modelli a convezione sono più economici di quelli a condensazione, ma hanno un'efficienza inferiore e gli scambiatori di calore si guastano più spesso.
• Le caldaie con camera di combustione aperta non sono adatte per appartamenti. Sono installati in una stanza separata con un sistema di ventilazione di alta qualità. Meglio rimanere sull'attrezzatura con una telecamera chiusa.
• Potenza delle unità a parete - fino a 32 kW, unità a pavimento - da 100 kW.
• La caldaia murale fornisce un riscaldamento di alta qualità di edifici fino a 300 m2. Se la casa è più di 300 m2, la versione da pavimento andrà bene.
• Per ridurre i costi di riscaldamento, è meglio scegliere dispositivi a due stadi o modulanti.
• Gli apparecchi a circolazione naturale non sono adatti per ambienti superiori a 100 m2.
• Le modifiche a pavimento con una potenza fino a 60 kW possono essere collegate in cucina.
• Le unità a parete sono silenziose: possono essere posizionate in cucina o in sala.
• Un campione con un bruciatore atmosferico richiede un camino separato da 4 m di altezza.
• Il bruciatore ad aria soffiata (potenza da 100 kW) deve essere collegato ed installato separatamente.

Quando si scelgono i parametri di potenza, tenere presente che 1 kW di calore riscalda 10 m2 dell'abitazione.

L'esecuzione di caldaie a gas è un modo economico per riscaldare la tua casa. I proprietari non devono risolvere il problema del trasporto e dello stoccaggio di combustibili solidi, pagando in eccesso per l'elettricità. Con la conoscenza delle varietà e del principio di funzionamento delle unità, è facile scegliere un'opzione per una stanza specifica.