Per crear un sistema de subministrament de calor, s’ha tornat més habitual instal·lar calderes elèctriques per escalfar una casa particular per 220 V. Són molt més segures que les unitats de gas i presenten una sèrie d’avantatges. Les calderes elèctriques es poden utilitzar per escalfar edificis residencials, públics i comercials. No depenen del subministrament de combustible natural. Aquestes unitats es classifiquen com a equips de calor i energia respectuosos amb el medi ambient, ja que no són fonts d’emissions de contaminants a l’atmosfera.
- Criteris per triar una caldera elèctrica
- Tipus d'edifici
- Preu de la caldera
- Estabilitat de xarxes elèctriques
- Separació de les calderes segons el lloc d’instal·lació
- Pis de peu
- Amb frontisses
- Models de calderes per disseny
- Elements calefactors
- Elèctrode
- Instal·lació i instal·lació de bricolatge
- Connexió al sistema de calefacció
- Avantatges i inconvenients
Criteris per triar una caldera elèctrica
La potència tèrmica de les calderes elèctriques pertany a l’indicador principal i es mesura en kW. Caracteritza la quantitat de calor consumida per escalfar aigua al circuit de calefacció per tal de mantenir la temperatura sanitària de l'aire interior de l'habitació. Aquest valor hauria de compensar la pèrdua d’energia tèrmica a les habitacions climatitzades i, en el cas d’instal·lar calderes de doble circuit, assegurar el funcionament del sistema ACS. Al mateix temps, cal comprar una caldera de calefacció elèctrica de 220 V amb una petita reserva de potència per tal de compensar la caiguda de l’eficiència derivada de les sobretensions de la xarxa elèctrica.
Tipus d'edifici
Hi ha calderes elèctriques de circuit i doble circuit. La diferència rau en les funcions addicionals del segon circuit per a la calefacció d’ACS. Les modificacions més senzilles només es subministren amb un tanc incorporat i elements de calefacció, i els dissenys més complexos d’una caldera elèctrica de doble circuit de paret tenen un tanc d’expansió i una unitat de control electrònic amb funcions de protecció.
Preu de la caldera
El cost d’una caldera elèctrica està influït sobretot pel nivell d’equips. Com més funcions tingui la caldera, més alt serà el cost. Les modificacions elèctriques premium de les calderes tenen un dipòsit d’expansió que compensa l’expansió de l’aigua al circuit intern durant la calefacció i una bomba per a la circulació de l’aigua de calefacció.
El conjunt inclou unitats de seguretat i regulació que garanteixen la protecció de la unitat i del sistema de calefacció contra el sobreescalfament i la sobrepressió. Sense ells, la caldera és molt més barata, però com que es necessiten tecnològicament, encara caldrà comprar-los. Com a resultat, una caldera elèctrica amb la màxima configuració surt més barata que l’opció pressupostària, que requereix la compra d’equips de caldera addicionals.
Estabilitat de xarxes elèctriques
Tot i que aquest paràmetre de rendiment no afecta directament el disseny d’una caldera elèctrica de 220 V per a calefacció en una casa particular, s’ha de tenir en compte a l’hora d’escollir els dispositius. L’ús d’una xarxa monofàsica de 220 V permet la instal·lació de calderes elèctriques només amb una capacitat de fins a 12 kW.
Per garantir l’estabilitat de l’equip elèctric, cal escollir l’àrea de secció transversal del cable correcta. Aquest paràmetre es selecciona en funció de les càrregues i recomanacions del fabricant.
Separació de les calderes segons el lloc d’instal·lació
Els generadors de calor elèctrics es divideixen en dos tipus, segons el disseny de l’habitatge: de peu i articulats.
Pis de peu
Les calderes tenen la màxima potència, grans dimensions i un circuit addicional per a aigua calenta. S'instal·len com a font principal de subministrament de calor i es poden combinar amb dipòsits externs d'emmagatzematge d'aigua calenta. Principals avantatges:
- la possibilitat de proporcionar calor a cases individuals amb una superfície superior a 200 m2;
- escalfament d’aigua calenta a gran velocitat.
L'eficiència d'aquest sistema de subministrament de calor dependrà de l'ús de la mesura diferencial de l'energia elèctrica i del nivell de protecció tèrmica de l'edifici.
Aquestes modificacions presenten diversos desavantatges:
- elevat consum d’energia elèctrica per a la generació de calor;
- la necessitat d’una habitació aïllada per col·locar calderes;
- la necessitat d’una línia elèctrica independent.
En instal·lar una caldera de peu, s’han de complir tots els requisits del fabricant i les normes estatals actuals per al funcionament segur dels equips elèctrics.
Amb frontisses
Les calderes elèctriques estan dissenyades per escalfar cases d'estiu i petites cases individuals. De vegades s’utilitzen en esquemes d’equips de calderes de seguretat o addicionals, que es posen en funcionament quan falla el principal, per exemple, una caldera de combustible sòlid.
Els principals avantatges de les unitats muntades són:
- un consum d'electricitat específic insignificant per a la generació de calor;
- compacitat i mida reduïda;
- no hi ha restriccions al lloc d’instal·lació.
Els desavantatges d’aquest disseny són la baixa potència i el baix nivell d’equips. El propietari haurà de comprar molts components auxiliars del sistema de calefacció pel seu compte.
Models de calderes per disseny
Segons el mètode d'escalfament del refrigerant, les calderes elèctriques són elèctrodes, elements d'inducció i calefacció. Quin tipus triar per a la instal·lació a la casa dependrà de les preferències del propietari, de les possibilitats de cablejat intern i de la disponibilitat d’espai lliure per equipar la caldera.
Elements calefactors
Es tracta d’un tipus tradicional de caldera elèctrica de 220 volts. En ella, el mitjà calent s’escalfa mitjançant elements calefactors fets d’un cos tubular metàl·lic, a l’interior del qual es posa una espiral de nicrom. La distància entre aquest i el cos s’omple d’un material dielèctric, que sol ser sorra de quars. La caldera pot tenir un element de calefacció o diversos, segons la potència i els circuits de calefacció. Un dispositiu d’aquest tipus funciona segons el principi d’un bullidor elèctric.
Elèctrode
Aquests dispositius utilitzen tecnologia d’ionització d’aigua. Per a una calefacció eficaç, aquests dispositius necessiten aigua que ha estat sotmesa a formació especialitzada. En funció d’això, la quantitat d’electricitat necessària per a la calefacció canviarà. Aquests dispositius requereixen un bucle de connexió a terra sòlid.
Les calderes elèctriques d’inducció tenen un sistema de calefacció complex i un preu elevat. La instal·lació d’un gran nombre d’unitats funcionals requerirà una habitació independent. Aquesta unitat utilitza el principi d’un transformador i està formada per bobinatges primaris i secundaris. Després d’arrencar, l’energia elèctrica primària que consumeix crea un camp magnètic al bobinatge secundari. El nucli ferromagnètic s’escalfa i transfereix energia tèrmica a l’agent de calefacció del circuit de calefacció.
Instal·lació i instal·lació de bricolatge
Inicialment, abans d’instal·lar la caldera elèctrica, es fa un marcatge d’instal·lació al lloc seleccionat. Quan es col·loca un dispositiu de peu a terra, s’instal·la una xapa metàl·lica ignífuga a la superfície. Per a la modificació de parets, el lloc d’instal·lació està protegit amb materials de construcció no combustibles i, a continuació, es fixen elements de muntatge de fàbrica a la paret, per als quals es fan forats. En el procés de treball, es comprova la posició horitzontal de la instal·lació mitjançant un nivell d’edifici.
En connectar una caldera elèctrica a la xarxa elèctrica es realitza a terra. Algunes configuracions de la caldera no s’iniciaran en absolut sense un bucle de terra. El cablejat des d'ella condueix a una màquina RCD individual, a la qual es connecta una presa de corrent per engegar el dispositiu de calefacció. El fabricant indica la superfície quadrada més petita de la secció transversal del cable a l’anotació per a l’ús de l’equip. Se suposa que els cables elèctrics estan amagats al canal del cable. Després de completar la canonada al llarg de la línia elèctrica, s’instal·la la carcassa de la caldera, es connecta l’alimentació i es prova el funcionament dels components elèctrics.
Connexió al sistema de calefacció
Després d’instal·lar la caldera i comprovar el funcionament del sistema d’alimentació, la unitat es connecta a les xarxes de subministrament d’aigua calenta i calefacció interiors existents.
La caldera de l'element calefactor, en el cos de la qual hi ha una bomba per a la circulació de l'aigua de calefacció pels circuits, es connecta al sistema d'aquesta manera:
- Les canonades de subministrament i retorn es connecten als broquets d’entrada mitjançant vàlvules de bola amb vàlvules “americanes”.
- A la línia de retorn davant de la caldera, es munta un filtre de fang, davant del qual es talla una vàlvula de bola per facilitar la neteja i un dipòsit d’expansió amb un principi de funcionament de membrana.
- Després de la instal·lació de tots els equips auxiliars, accessoris necessaris i sensors primaris per a la temperatura i la pressió del mitjà de calefacció, el circuit d'aigua es pressuritza. El circuit de calefacció s’omple d’aigua purificada i es prova la resistència i les fuites del sistema.
La pressió augmentada necessària per a la prova de pressió és indicada pel fabricant, és bombada per un compressor o una bomba.
Avantatges i inconvenients
El principal avantatge de la calefacció de calderes elèctriques en comparació amb altres tipus de calefacció es considera les seves funcions ambientals i la seva seguretat ambiental. Funcionen gairebé de manera inaudible i, per tant, es permet col·locar aquest equip dins de la casa. Al mateix temps, les calderes elèctriques equipades amb una unitat de control poden funcionar en mode automàtic. No requereixen la disposició de sistemes de ventilació de fum, cosa que redueix significativament el cost global de la instal·lació.
Una caldera elèctrica amb connexió monofàsica té un inconvenient important: és un tipus de calefacció car. Fins i tot una alta eficiència de la planta del 98% no pot compensar els elevats costos energètics.
Els escalfadors elèctrics s’integren bé amb fonts d’energia no convencionals, com ara bombes de sol, vent i calor. Això redueix significativament els costos de generació de calor i els converteix en fonts competitives d’eficiència energètica.
