Elegir una caldera de gas para calentar una casa: instrucciones detalladas

El sistema de calefacción individual está cada vez más extendido en nuestro país: es más fácil cambiar a la calefacción independiente de su hogar que invertir en la construcción de casas de calderas nuevas o renovadas. Hay varias formas de calentar una casa privada, pero la más viable económicamente es el uso de una caldera de gas.

El equipo de calefacción disponible en el mercado hoy es sorprendente en su diversidad, lo que lleva a los posibles compradores a cierta confusión. Para comprender qué tipo de caldera de gas elegir, debe dedicar un poco de tiempo a estudiar los problemas del dispositivo de este tipo de generadores de calor, el principio de su funcionamiento, el propósito de los elementos individuales, etc.

Solo de esta manera puedes entender lo que realmente te conviene. El proceso de selección será más simple y más comprensible, y además, puede ahorrar dinero en la compra de la unidad y su posterior operación.

El dispositivo de una caldera de calentamiento de gas.

Todas las calderas de gas, independientemente de su nivel de "sofisticación", tienen un principio operativo único y un dispositivo similar. Vamos a descubrir qué está oculto debajo del panel del cuerpo de cualquier caldera de gas.

Los principales elementos estructurales de una caldera de gas.

Quemador

El quemador se puede llamar con seguridad el corazón de una caldera de gas. Es aquí donde se produce la combustión del combustible con la liberación de energía térmica. Según el método de regulación de la intensidad de la llama, los quemadores se dividen en:

• etapa única
• dos etapas
• modulada

Los primeros tienen solo un modo de funcionamiento, los segundos tienen dos (máximo y económico), mientras que los segundos pueden ajustarse continuamente en un rango bastante amplio de 10 a 100%, lo que hace posible el ajuste fino.

Los quemadores modulados son mucho más convenientes en operación, permiten mantener la temperatura establecida con desviaciones mínimas y proporcionan economía de combustible. Por estas razones, la mayoría de las calderas de gas producidas hoy están equipadas con tales quemadores.

Mediante el método de encender una mezcla de gas y aire, todos los quemadores se pueden dividir en dispositivos con encendido manual (encendido piezoeléctrico) y con automático. El primero solo se puede encontrar en las calderas más simples y baratas. Las calderas de gas modernas están diseñadas para calentar una casa en un modo autónomo: su trabajo está controlado por automatización, y no es práctico instalar quemadores con encendido manual.

Aquellos que eligen una caldera de gas, es importante saber que para el gas principal (natural) y la mezcla de propano-butano licuado suministrada en cilindros, se necesitan diferentes quemadores. En algunos modelos de calderas, pero no en todos, es posible reemplazar la boquilla con un gas adecuado para otro tipo.

Quemador de caldera de gas con accesorios y automatización.

Cámara de combustión

La cámara de combustión en la que se encuentra el quemador puede ser de tipo cerrado o abierto. Una cámara de combustión abierta consume aire de la habitación, una cerrada requiere la instalación adicional de una toma de aire especial.

Accesorios de gas

Los accesorios de gas están diseñados para controlar el suministro de gas al quemador. Según la señal de la unidad de control, la válvula se abre o cierra, bloqueando el movimiento del gas a través de las tuberías de suministro de gas.

Válvula de tres vías

La válvula de tres vías se utiliza en calderas de gas de doble circuito. Cambia el sistema al modo de generación de agua caliente para agua caliente sanitaria y viceversa, al modo de calefacción. La válvula funciona en el momento de la apertura / cierre del grifo de agua.

Chimenea

La chimenea está diseñada para agotar los productos de combustión. El sistema de escape de humo puede ser de tiro forzado o natural.

Intercambiador de calor

El intercambiador de calor realiza la función de transferir el calor generado durante la combustión de gas al refrigerante. En la versión más simple, es una bobina a lo largo de la cual se mueve el portador de calor del sistema de calefacción, con muchas placas de metal montadas firmemente.

Cuanto más largo sea el tubo helicoidal y mayor sea el número de placas montadas en él, mayor será la transferencia de calor. El material del que está hecho el intercambiador de calor está determinado principalmente por el método de instalación de la caldera de gas. En los dispositivos montados en la pared, por regla general, se utilizan cobre o acero inoxidable, metales relativamente ligeros, para estos fines.

Intercambiador de calor de acero de una caldera de gas.

En los modelos para exteriores, a menudo se instalan intercambiadores de calor de hierro fundido pesado, ya que el hierro fundido no está sujeto a la corrosión (lo que significa que es muy duradero) y retiene bien el calor. Además del intercambiador de calor principal ubicado encima del quemador, algunas calderas de gas instalan uno adicional diseñado para calentar agua para el sistema de agua caliente sanitaria.

Intercambiador de calor de caldera de gas de hierro fundido.

Bomba de circulación

La bomba de circulación hace que el refrigerante se mueva continuamente a través de las tuberías del sistema de calefacción. Gracias a la bomba, el calor se distribuye más rápidamente por toda la casa.

Tanque de expansión

El tanque de expansión está diseñado para compensar el aumento en el volumen del líquido, que actúa como refrigerante, cuando se calienta. El volumen del tanque depende principalmente del volumen del refrigerante en el sistema de calefacción (~ 10% del volumen de todo el líquido). Tienen un tanque en el cuerpo de la caldera o muy cerca de él.

Sistema de seguridad

El sistema de seguridad incluye un manómetro, una válvula de seguridad y una ventilación de aire. Un manómetro controla la presión en el sistema. Si "excede" el límite superior de los valores permitidos (de acuerdo con los estándares rusos - 3 bares), la válvula de seguridad se reiniciará. La ventilación de aire es necesaria para eliminar el aire del sistema, que en algunas cantidades siempre se disuelve en agua y anticongelante y que, cuando la temperatura aumenta, comienza a salir del líquido en forma de burbujas.

Unidad de control

La unidad de control tiene la función de monitorear el estado de los diversos componentes del sistema y controlar el quemador, la bomba de circulación, las válvulas y otros elementos. La electrónica a través de varios sensores monitorea la temperatura en las habitaciones y en los circuitos del sistema de calefacción, la presión del refrigerante, la presencia de llamas y otros parámetros del proceso. La unidad de control más simple mantiene la temperatura establecida por el usuario.

En modelos más complejos y costosos, se puede programar para varios modos de funcionamiento de la caldera (por ejemplo, una ligera disminución de la temperatura por la noche, el modo "maestro en el trabajo", cuando la caldera mantiene una temperatura baja durante toda la semana laboral y alcanza la potencia máxima solamente en la noche, es decir, en el momento en que los inquilinos regresan a casa, el modo "host ausente", en el que la temperatura ambiente se mantiene al nivel mínimo aceptable, evitando que el refrigerante se congele en las tuberías, etc.

Al instalar sensores de temperatura fuera del edificio, la unidad de control puede hacer que la caldera funcione incluso en modo dependiente del clima, lo que puede ahorrar significativamente combustible. En caso de una emergencia, la automatización misma apagará todos los equipos.

La capacidad de conectar la unidad de control al control remoto está disponible incluso para calderas relativamente simples.Los modelos más complejos también se pueden controlar a través del canal GSM. Por supuesto, cuanto más "inteligente" es la caldera de gas, más costosa es, pero el alto costo se justifica por la mayor eficiencia y comodidad de funcionamiento.

Cómo elegir el tipo correcto de caldera de gas

Al decidir qué caldera de gas para calentar una casa privada es mejor elegir, no debe centrarse únicamente en el precio. Existen otros criterios de selección, no menos importantes. Y antes de ir a una empresa dedicada al suministro e instalación de equipos de calefacción, debe tener al menos una idea general de qué son las calderas de gas. Esto lo ayudará a evitar errores que pueden costarle bastante.

Caldera de gas de pared o piso

Por el método de instalación, todas las calderas de gas se dividen en paredes y pisos. La principal diferencia entre estos dos tipos son las dimensiones. Todas las demás diferencias (potencia, una serie de otros parámetros técnicos, costo) pueden considerarse como consecuencia del primero.

Los modelos montados en la pared son compactos y livianos. Como regla general, ni siquiera tienen una habitación separada para tales dispositivos, colocándolos en la cocina o en el baño. Las calderas montadas en la pared se distinguen por capacidades relativamente pequeñas, lo cual es bastante predecible debido a sus modestas dimensiones. Como resultado, no permiten calentar una gran área de una casa. La principal ventaja de las calderas de gas montadas en la pared es un menor costo.

Caldera de gas montada en la pared.

El peso de la caldera de piso promedio supera significativamente los 100 kg. Típicamente, tales unidades se colocan en una sala de calderas. La mayoría de los modelos de piso tienen una cámara de combustión de tipo abierto, lo que significa que debe instalarse ventilación forzada de alta calidad en la habitación, asegurando un flujo constante de aire.

Las calderas de gas de piso en promedio son mucho más potentes que las de montaje en pared: se pueden usar para calentar una casa de campo bastante grande. Otra ventaja de los sistemas de calefacción de piso es la longevidad de la operación. Esto se debe principalmente al uso de materiales más confiables para la fabricación de sus elementos estructurales individuales.

Entonces, por ejemplo, en las unidades de piso, por regla general, se instala un intercambiador de calor de hierro fundido, pero no de acero, como en los modelos montados en la pared. El hierro fundido, como sabes, es menos susceptible a la corrosión, lo que significa que te durará más. Por supuesto, el hierro fundido es mucho más pesado que el acero inoxidable, pero para las calderas de piso, a diferencia de las calderas de pared, mucho peso no es un problema.

Piso de caldera de gas.

Por supuesto, una unidad de piso potente y confiable le costará más que una unidad de pared. Además, un tanque de piso a menudo no incluye un tanque de expansión y bombas de circulación; estos elementos del sistema deberán comprarse por separado.

Caldera de gas de circuito simple o doble

Para una estancia confortable en una casa de campo, se requiere no solo calentar las instalaciones, sino también proporcionar calefacción de agua para las necesidades domésticas. Por supuesto, además de una caldera de gas de calefacción, puede comprar una caldera de gas o eléctrica. Sin embargo, hay una solución más simple: una caldera de doble circuito. Tiene dos intercambiadores de calor conectados a dos tuberías: un circuito es responsable del calentamiento y el otro del suministro de agua caliente.

Tenga en cuenta que el segundo intercambiador de calor está ubicado lejos del quemador y no es calentado por una llama, sino por el portador de calor calentado en el intercambiador de calor primario. Se suspende el flujo de refrigerante a través del circuito de calefacción en el momento de la operación del sistema de agua caliente sanitaria. Se deduce que a pesar de la presencia de dos circuitos, funcionan simultáneamente en dos direcciones, es decir, proporcionar agua caliente y calentar la habitación, tal caldera no puede.

Y esto a su vez significa que mientras te duchas o lavas los platos, las baterías se enfrían lentamente. Es cierto que la práctica muestra que en una casa de un área pequeña, donde se consume agua caliente en cantidades razonables, esto es casi imperceptible.

El suministro de agua caliente a los residentes de la casa mediante una caldera de gas de doble circuito se puede realizar de dos maneras: utilizando un calentador de agua de flujo continuo o un tanque integrado. La primera opción es adecuada solo para aquellos que no gastan más de 10-15 litros de agua caliente a la vez.

En la segunda opción, puede contar con grandes volúmenes. La capacidad del tanque incorporado generalmente es de 30-60 litros: esto es suficiente para tomar una ducha rápida sin experimentar ninguna molestia.

Caldera seccional con caldera integrada.

Si tiene una familia numerosa y, en consecuencia, aumenta el análisis del agua caliente, es mejor instalar una caldera de circuito único y conectarle una caldera de calentamiento indirecto de 100 o incluso 200 litros. Este último es un gran tanque de metal aislado, a lo largo de la bobina del cual se mueve el refrigerante del sistema de calefacción.

Para el período de verano, se bloquea la circulación del refrigerante a través del sistema de calefacción, de modo que solo se calienta el agua para el agua caliente sanitaria.

Caldera con caldera de calentamiento indirecto.

La caldera de gas que elija: de circuito simple o doble, depende de la cantidad de agua caliente que consuman los residentes y del área de las instalaciones que necesitan ser calentadas. Una caldera de doble circuito es una buena opción para una casa de tamaño modesto: no es necesario instalar un dispositivo de calefacción y un calentador de agua separados para el agua caliente, y esto le brinda la oportunidad de ahorrar significativamente espacio.

Si la casa es grande, tiene varios puntos de agua y la familia es lo suficientemente grande, entonces se debe dar preferencia a una caldera de circuito único con una caldera de almacenamiento indirecto separada. También puede pensar en instalar una caldera de gas de doble circuito y una caldera de almacenamiento con calefacción eléctrica paralela: un sistema similar le permitirá tener agua caliente incluso si alguno de los electrodomésticos se descompone.

Caldera de convección o condensación de gas

Todas las calderas de gas se dividen en convección y condensación. ¿En qué se diferencian y cuál dar preferencia?

La eficiencia de una caldera de convección tradicional es de ~ 90%. En principio, este es un buen indicador, pero surge una pregunta razonable: ¿a dónde va el 10% restante? La respuesta, por desgracia, es simple: volar a la tubería. Los productos de combustión de gas que salen del sistema a través de la chimenea se calientan a 150-200 ° C (para algunos modelos modernos de baja temperatura, hasta 100 ° C), lo que significa que el 10% de la energía perdida se gasta en calentar el aire fuera de la casa.

La caldera de condensación puede alcanzar productos de combustión gaseosa hasta 50-60 ° C y, por lo tanto, aumentar significativamente la cantidad de calor transferido al refrigerante. Pero eso no es todo. A una temperatura de 56-57 ° C, se produce la condensación del vapor de agua contenido en el humo. En este caso, se libera energía adicional. La caldera de gas de condensación "recoge" y transfiere este calor al refrigerante.

Dispositivo de caldera de gas de condensación

Por lo tanto, una caldera de gas de condensación puede "tomar" mucha más energía de un gas en combustión que un modelo de convección. En otras palabras, su eficiencia es significativamente mayor. ¿Esto significa que debe olvidarse de las calderas de convección menos económicas y sintonizar inicialmente la compra de condensación? Antes de tomar una decisión final, tiene sentido hablar de las deficiencias de una unidad tan ideal a primera vista.

El vapor de agua, que se condensa en un líquido, "captura" consigo mismo los gases también contenidos en los productos de la combustión. En primer lugar, estamos hablando de dióxido de carbono, aunque esto también se aplica a los óxidos de azufre, fósforo, nitrógeno y algunos otros elementos presentes en pequeñas cantidades.

Al interactuar con el agua, estos gases producen los ácidos correspondientes: carbónico, sulfúrico, fosfórico, nítrico, etc.De esto se deduce que el condensado formado durante el funcionamiento de la caldera y acumulado en su interior no es agua pura, sino un líquido corrosivo.

Y aquí nos enfrentamos a dos problemas a la vez:

• En primer lugarpara que el condensado reactivo no corroa los elementos de la caldera con los que está en contacto, deben estar hechos de materiales resistentes al ácido (por ejemplo, aleación de aluminio-silicio o acero inoxidable resistente al ácido). Esto también se aplica a la chimenea, porque parte del vapor de agua aún se irá volando con el humo y se condensará allí. El intercambiador de calor debe ser fundido, ya que las soldaduras son uno de los lugares más vulnerables. Todo esto aumenta el costo de la unidad aún más.
• En segundo lugar, siempre se plantea la cuestión de la eliminación del condensado acumulado. Se desaconseja el drenaje de un líquido químicamente activo en las alcantarillas, lo que significa que deberá comprar un sistema separado para neutralizar los ácidos y los consumibles.

Hay otra limitación más significativa en el uso de calderas de condensación. La eficiencia de tales generadores de calor está determinada por el rango de temperatura del refrigerante a la entrada y a la salida. El hecho es que solo hay una forma de enfriar los gases de combustión: extraerles calor y transferirlo al agua, que sirve como refrigerante.

1. Si su casa usa un sistema de calefacción de alta temperatura, es decir Si las instalaciones se calientan con radiadores tradicionales, la relación entre la temperatura del agua suministrada al sistema y el agua en el circuito de retorno debe ser de 75-80 ° C a 50-60 ° C. Es muy dudoso que a tales rangos de temperatura la caldera pueda enfriar efectivamente los gases a la temperatura de condensación del agua.

2. Si las instalaciones se calientan con calefacción por suelo radiante, es decir su casa está equipada con un sistema de calefacción a baja temperatura, la relación entre la temperatura del refrigerante y el "retorno" estará en la región de 50-55 ° C a 30-35 ° C. En tales condiciones, el gas de combustión se enfriará lo suficiente como para permitir que se produzca condensación en la caldera.

De lo anterior, se puede llegar a una conclusión simple: una caldera de condensación es efectiva solo en combinación con un sistema de calefacción a baja temperatura. De lo contrario, su eficiencia no diferirá mucho de la eficiencia de una caldera de convección tradicional, lo que significa que se desperdiciará el dinero gastado en la compra de equipos costosos.

Calderas de gas con cámara de combustión abierta o cerrada.

Ya hemos mencionado que la cámara de combustión de una caldera de gas puede estar abierta o cerrada. En el primer caso, el aire necesario para mantener el proceso de combustión de gas ingresa al quemador directamente desde la habitación donde se encuentra la caldera, en el segundo, es forzado por el ventilador a través del tubo de entrada de aire o a través del tubo de chimenea coaxial.

Las calderas de condensación, de las que hablamos anteriormente, siempre tienen una cámara de combustión cerrada.

Las calderas con cámaras cerradas son más eficientes, su eficiencia es mayor. Además, son menos sensibles a las caídas de presión en la línea de gas y continúan funcionando de manera eficiente incluso con una presión reducida en la tubería de gas.

Pero tales calderas son más caras que los modelos con un quemador atmosférico y necesitan electricidad para operar el ventilador. Sin embargo, el principal inconveniente de las calderas de gas con una cámara de combustión cerrada es, quizás, el ruido de su trabajo.

Vale la pena mencionar otro tipo de calderas de gas: el parapeto. Tienen una cámara de combustión cerrada, el aire se suministra a través de un tubo coaxial, pero sin el uso de un ventilador. El poder de tales unidades es menor, pero al mismo tiempo son no volátiles y silenciosos.

Aquellos que van a instalar una caldera de gas de calefacción en su hogar deben comprender que para garantizar su funcionamiento normal es necesario garantizar no solo la eliminación de los productos de combustión del combustible, sino también el flujo de aire, independientemente del tipo de cámara de combustión utilizada en él.El principal producto de la combustión de gas en la caldera, que no tiene suficiente aire, no es un dióxido de carbono relativamente inofensivo, sino un monóxido de carbono mortal.

Si estamos hablando de un modelo con una cámara abierta, será suficiente instalar una chimenea, sin embargo, la habitación debe tener ventilación forzada de alta calidad. Este último, por cierto, es la razón de pérdidas de calor significativas en el invierno, y esto debe tenerse en cuenta al calcular la capacidad de caldera requerida.

Para las calderas con una cámara de combustión cerrada, el aire exterior se suministra a través de una tubería separada de la chimenea. En principio, este puede ser un tubo, pero coaxial, que es una construcción de tipo tubo en tubo: los gases de escape se mueven a lo largo de la cavidad interna del tubo, y el aire suministrado se mueve a lo largo del exterior.

Chimenea coaxial.

Ya que estamos hablando de chimeneas, no sería extraño decir algunas palabras sobre las reglas para instalar la chimenea:

• No intente ahorrar en tuberías. Para las tuberías de metal utilizadas para la instalación de la chimenea, la resistencia a la condensación y al quemado es importante, el plástico debe tener suficiente resistencia al calor y sellos confiables en las juntas. Es poco probable que las tuberías baratas que no están diseñadas para calderas de gas cumplan con estos requisitos, lo que significa que en un par de años tendrá un trabajo a gran escala para reemplazar la chimenea.
• El ángulo de las secciones horizontales de la chimenea depende del tipo de caldera de gas. Para las calderas de convección, la pendiente debe hacerse hacia la calle, para las calderas de condensación, hacia la caldera misma.
• La longitud máxima permitida de la chimenea desde un tubo coaxial es de 5 metros, y cada curva reduce este valor. Es por eso que el tubo coaxial, como regla, simplemente se conduce a través de la pared. Para tuberías "individuales" no existen tales restricciones.
• La chimenea en un sistema de tiro natural debe tener al menos 4 metros de altura.

Como calcular la potencia de una caldera de calefacción

El costo de una caldera de gas es directamente proporcional a su potencia. Y aquí nos enfrentamos a un dilema. Por un lado, desea tener un equipo con una reserva de energía para que no se congele en su propia casa en los días de invierno especialmente fríos, por otro lado, realmente no desea pagar de más. ¿Cómo no cometer un error al elegir una caldera de gas para este parámetro?

Por supuesto, los expertos se ocuparán mejor de este problema. Sin embargo, usted mismo puede hacer una evaluación preliminar de la capacidad requerida del equipo climático. Para hacer esto, será suficiente usar la regla de diez a uno.

De acuerdo con esta regla, derivada empíricamente, se requiere 1 kW de energía térmica para calentar 10 metros cuadrados de una habitación. Por ejemplo, para una casa de 100 metros cuadrados, necesita una caldera con una capacidad de 10 kW. Al mismo tiempo, se supone que la casa está bien aislada, la altura de los techos no supera los 3 metros y la temperatura en la calle se mantiene entre –25 ... –30 ° С.

En consecuencia, si vive en una región que se caracteriza por inviernos más duros o la calidad del aislamiento del hogar deja mucho que desear, la capacidad de caldera calculada con esta fórmula no será suficiente. Un ingeniero experimentado tendrá en cuenta todos estos matices al desarrollar un proyecto. Si desea hacer el cálculo usted mismo, simplemente coloque la reserva de energía en un 10-20 por ciento.

Debe tenerse en cuenta que estos cálculos solo son adecuados para calderas de circuito único que proporcionan calefacción doméstica. Si tiene la intención de instalar una caldera de doble circuito, que no solo calentará su casa, sino que también preparará agua para el agua caliente sanitaria, entonces la potencia de esta unidad debería ser significativamente mayor.

Para que la caldera pueda dispensar 10 litros de agua con una temperatura de 35 ° C por minuto, que es suficiente para una ducha confortable, su potencia debe ser de al menos 24 kW. Si la casa tiene dos puntos de extracción, el límite inferior de la potencia requerida aumentará a 28-30 kW. Si su casa tiene dos cocinas, tres baños y muchos hogares, tiene sentido pensar en instalar dos calderas de gas.

Algunos matices adicionales

Antes de tomar la decisión final, los posibles propietarios de calderas de gas deben tener en cuenta una serie de puntos importantes directamente relacionados con la compra, instalación y operación de este equipo de calefacción.

1. El gas es el combustible más barato hoy. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que llevar una tubería de gas a la casa es bastante costoso. Los costos de conexión a la autopista se estiman en cientos de miles de rublos.

2. En algunos casos, puede ser simplemente imposible suministrar una tubería de gas por razones técnicas. Hay una salida a esta situación: puede cavar un contenedor de gas en el área adyacente a la casa, un contenedor para almacenar gas licuado.

Sin embargo, tenga en cuenta que el gas licuado es más costoso que el gas principal, y el almacenamiento de gas debe inspeccionarse una vez cada 10-20 años (que es costoso y lento) o reemplazarse por completo.

3. El costo promedio de una caldera de gas varía de un par de decenas a un par de cientos de miles de rublos, según el tipo, la capacidad y otros parámetros. Sin embargo, teniendo esa cantidad en su bolsillo, no se apresure a comprar.

Además de la caldera misma, se necesitan tuberías y accesorios para circuitos de calefacción, tuberías de chimenea, dispositivos de automatización y control, etc. etc. Tendrá que gastar mucho dinero en instalar todo el sistema.

4. Dado que las posibles fluctuaciones en el costo de la caldera en el contexto de otros costos para un giro del sistema de calefacción pueden considerarse insignificantes, no tiene sentido perseguir modelos baratos. Las calderas "sin nombre", como regla, funcionan en consecuencia, y los problemas generalmente surgen cuando necesitan ser reparados.

5. Una gran ventaja al elegir una marca particular de caldera de gas será la presencia del departamento de servicio de esta marca en su región.

6. El ajuste y la primera puesta en marcha de la caldera de gas deben ser realizados por especialistas. La instalación del equipo también debe ser realizada por artesanos certificados.

Incluso si puede hacer frente a esta tarea por su cuenta, un empleado calificado tendrá que verificar todo y emitir un permiso para operar. Si no se cumple esta condición, el fabricante tendrá derecho a rechazar su posterior servicio de garantía.