Caldaie elettriche per il riscaldamento di una casa privata e cottage estivo: tipi e selezione

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Sebbene l’efficienza della conversione di energia nelle caldaie elettriche sia una delle più elevate, i dispositivi possono variare nel tipo e nell’usabilità. Abbiamo preparato una panoramica delle principali varietà di tecnologia di riscaldamento elettrico per sistemi di trasferimento di calore liquido.

Caldaie elettriche per il riscaldamento di una casa privata e cottage estivo: tipi e selezione

Gradazioni di potenza

È necessario comprendere la differenza tra caldaie elettriche per uso domestico e industriale. Se, ad esempio, prendi uno dei principali produttori sul mercato – “EVAN” – nella sua gamma di modelli puoi trovare impianti di riscaldamento con una capacità fino a 1,6 MW, mentre per gli alloggi civili il “soffitto” del carico della rete elettrica è generalmente di 20-25 kW.

Caldaia murale elettrica Caldaia murale elettrica “EVAN”

L’ergonomia di una caldaia elettrica è molto più importante della sua potenza di picco. L’elevata efficienza di funzionamento si ottiene se il dispositivo ha diversi elementi riscaldanti che, se accesi in diverse combinazioni, sono in grado di generare esattamente la quantità di energia termica necessaria all’attuale regime di temperatura.

Caldaia elettrica Protherm Caldaia elettrica Protherm

Le più redditizie in questo senso possono essere chiamate caldaie prodotte da Protherm o Zota: il numero di stadi raggiunge 4-5, inoltre i riscaldatori hanno potenze diverse. La tecnologia Ferroli, ad esempio, implementa un circuito di controllo della potenza digitale con regolazione automatica e nella gamma di modelli WARMOS del già citato produttore “EVAN” i riscaldatori non sono spenti, ma sono controllati dal metodo PWM con un aumento proporzionale dell’intensità di riscaldamento. La mancanza di commutazione costante dell’unità di commutazione ha un effetto benefico sulla durata dei gruppi di contatti, anche il consumo di energia, le cadute di tensione e il carico sulla rete elettrica sono meno pronunciati.

Caldaie elettriche ZOTA Caldaie elettriche ZOTA

Dato che l’indicatore generale quando si sceglie una potenza è di 1 kW per ogni 10 m2 l’area riscaldata, il principale punto di riferimento dovrebbe essere la vera perdita di calore dell’edificio. È inoltre necessario fornire una riserva di carica di circa il 15-20% in modo che l’apparecchiatura non funzioni per usura e in caso di temperature esterne anormalmente basse.

Per un produttore domestico, il prezzo per 1 kW di potenza è di circa 2–2,5 mila rubli, per le apparecchiature importate – fino a 3–3,5 mila rubli. Le caldaie progettate per l’installazione in locali tecnici sono sempre più economiche di quelle con un involucro esterno estetico.

Varietà di circuiti elettrici

La maggior parte delle caldaie domestiche con connessioni trifase e monofase hanno uno schema di connessione universale per elementi riscaldanti e possono essere facilmente adattate per funzionare con un determinato tipo di rete di alimentazione. Questa tendenza persiste fino a una potenza massima di 12-16 kW, elementi di riscaldamento più elevati sono già utilizzati senza un punto di connessione neutro. Naturalmente, se c’è un ingresso trifase nella casa, è necessario scegliere l’apparecchiatura di classe appropriata per garantire la simmetria del carico. Tuttavia, le caldaie multifase possono essere utilizzate anche quando collegate a una rete 220 V: tre diversi elementi riscaldanti offrono maggiore libertà nella regolazione della potenza.

Caldaia elettrica Caldaia elettrica “EVAN” WARMOS “Comfort” 7,5 kW (220 V / 380 V) con regolazione della potenza a tre stadi: 1 – tubo di uscita; 2 – morsettiera; 3 – blocco per il collegamento della pompa di circolazione; 4 – indicazione dei passi di potenza; 5 – indicazione della mancanza di refrigerante; 6 – indicazione dell’inclusione di elementi riscaldanti; 7 – contattori; 8 – maniglia termostato; 9 – unità di riscaldamento in isolamento termico; 10 – involucro protettivo; 11 – tubo di ingresso

L’alimentazione per gli elementi riscaldanti è solo un lato della medaglia. Il modo in cui sono gestiti è altrettanto importante. Quindi, nelle apparecchiature economiche di produzione domestica e cinese, i contattori magnetici che funzionano a tensione di rete sono ampiamente utilizzati. Quando la caldaia è completamente carica, la tensione di rete scende così tanto che le bobine non forniscono una pressione sufficiente per il gruppo di contatto, motivo per cui si rompe rapidamente. Nella tecnologia di alta qualità, il dispositivo di commutazione funziona a bassa tensione, che è facilmente stabilizzato dall’alimentatore integrato e, nei modelli tecnicamente più avanzati, il controllo dell’alimentazione viene effettuato utilizzando la commutazione senza contatto.

Lo schema di collegamento e i collegamenti interni della caldaia sono di importanza decisiva per la praticità del suo funzionamento. I produttori di apparecchiature per caldaie lo comprendono e integrano i loro prodotti con tutti i tipi di dispositivi per espandere le modalità operative. Pertanto, le caldaie del produttore svedese STS possono essere dotate di un relè di scarico (limitazione di potenza) senza alcuna modifica speciale e in alcune caldaie AEG è installato di default. I relè sono collegati ai trasformatori di corrente sul cavo di ingresso e limitano l’alimentazione, dando priorità all’alimentazione degli elettrodomestici.

Differenze nel tipo di resistenza

Tre tipi di riscaldatori possono essere utilizzati nelle caldaie elettriche. Cominciamo con quelli più non standard: induzione ed elettrodo. Contrariamente agli sforzi degli esperti di marketing, tali dispositivi non forniscono un aumento di potenza, ma presentano un vantaggio importante: l’assenza di formazione di calcare sulle superfici degli elementi riscaldanti. A causa di ciò, la diminuzione dell’efficienza nel tempo scompare e la durata è estesa..

Caldaia per elettrodi Caldaia per elettrodi

A loro volta, le caldaie per elettrodi hanno una composizione piuttosto complessa delle attività di messa in servizio e sono molto sensibili alla qualità della preparazione del refrigerante. Nel funzionamento, le caldaie a induzione ed elettrodo non sono molto inferiori alla tecnologia sugli elementi riscaldanti, al contrario: con questo tipo di riscaldamento è più facile implementare il controllo PWM, grazie al quale la tecnologia può mantenere la temperatura con altissima precisione, garantendo risparmi energetici.

Il design dell'elettrodo e della caldaia di riscaldamento a – caldaia per elettrodi; c – caldaia per resistenza; 1 – terminali per il collegamento alla rete; 2 – guarnizione e isolamento elettrico; 3 casi; 4 – blocco di elettrodi; 5 – resistenza; 6 – isolamento esterno

Le caldaie a bobina sono un classico senza tempo. A seconda della qualità degli elementi riscaldanti, la loro durata effettiva può variare da 7-10 a 20 anni. Raccomandati per l’uso sono i riscaldatori in una cassa in acciaio inossidabile lucidato, elementi riscaldanti a secco e in ceramica.

Elemento riscaldante per caldaia di riscaldamento

Caratteristiche del progetto

Le caldaie elettriche affidabili e senza problemi sono dovute alla semplicità del loro design. Quasi tutte le apparecchiature di riscaldamento alimentate dall’elettricità sono essenzialmente una piccola boccetta con un elemento di riscaldamento riempito con acqua. Tuttavia, in termini di miglioramento del design di base, ci sono cambiamenti positivi..

Pertanto, per l’installazione in locali tecnici non riscaldati, le caldaie possono essere dotate di isolamento termico del corpo per ridurre la dispersione di calore. Per le caldaie a induzione, viene utilizzata una camera di riscaldamento di tipo labirinto, a causa della quale, anche con un basso grado di riscaldamento delle pareti in una modalità di potenza limitata, l’acqua assorbirà completamente il calore generato.

Design della caldaia a induzione Design della caldaia a induzione: 1 – ingresso elettrico; 2 – rilascio manuale dell’aria; 3 – bobina di induzione; 4 core; 5 – tamburo caldaia

Un grado particolarmente elevato di diversità si manifesta nelle apparecchiature della caldaia con tutti i tipi di accessori. Se prendiamo ad esempio le caldaie della serie EPO e le apparecchiature di riscaldamento Vaillant, le differenze saranno evidenti. In quest’ultimo caso, esiste anche un secondo circuito sanitario e una pompa integrata con un vaso di espansione e un gruppo di sicurezza, nonché un’automazione del controllo molto ergonomica. E, soprattutto, tutto è confezionato in una custodia compatta. La differenza pratica è che con l’uso di un pallone “nudo”, le pareti del locale caldaia sono riempite con elementi della tubazione idraulica, mentre l’attrezzatura monoblocco è piccola e può essere montata nell’area abitabile della casa senza disturbare l’interno della stanza.

Caldaia elettrica per la casa

Schemi di automazione e sicurezza

L’argomento più ampio di discussione è come le caldaie elettriche regolano il loro funzionamento. Nella versione più semplice vengono utilizzati termostati dello stesso tipo, che vengono installati negli scaldacqua di accumulo. Se la temperatura è salita sopra un segno prestabilito, la termopilota mette in moto il meccanismo di contatto e apre il circuito. Sfortunatamente, questo metodo di controllo non si correla bene con la flessibilità di scelta della potenza in presenza di diversi elementi riscaldanti, quindi le caldaie a bassa potenza sono dotate di un termostato meccanico – fino a 3-4 kW.

Un po ‘più avanzato è il circuito di controllo, in cui un termostato meccanico apre il circuito di potenza del contattore. Qui è possibile installare diversi termostati (condizionatamente) che controllano diversi elementi riscaldanti con una corrispondente regolazione della temperatura di taglio alla potenza operativa. Potrebbe esserci un termostato, nel qual caso l’accensione e lo spegnimento dei singoli elementi riscaldanti viene eseguito manualmente. È impossibile individuare il migliore tra gli schemi di controllo descritti, tutti possono essere applicati con successo in varie condizioni operative..

Termostato caldaia elettrico

L’apice dell’eccellenza tecnica è la tecnologia di riscaldamento con controllo digitale intelligente. Oltre a controllare il riscaldamento, il livello e la portata del liquido di raffreddamento, tali caldaie tengono conto anche della temperatura dell’aria all’interno dei locali, della pressione nel sistema, delle correnti di dispersione, della tensione di esercizio e del carico di rete. Le caldaie più avanzate possono anche prendere in considerazione lo stato dell’atmosfera stradale, aumentando o diminuendo la potenza in anticipo. Va notato che l’armadio elettrico può essere separato dal bulbo riscaldante. Inoltre per quasi tutte le caldaie esiste la possibilità di apparecchiature aggiuntive con dispositivi di automazione di terze parti, ad esempio un modulo di controllo remoto o un relè di scarico.

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