O progresso tecnológico no segmento de equipamentos de aquecimento está se desenvolvendo em diferentes direções. Alguns fabricantes estão apostando em melhorar o desempenho da base de elementos das unidades, outros estão promovendo os mais recentes dispositivos de controle automático e outros ainda estão engajados na otimização do design no nível básico. O último grupo de desenvolvimentos inclui um trocador de calor bitérmico. O que é isso? Na verdade, trata-se de uma câmara de aquecimento capaz de realizar duas tarefas diferentes - preparar água diretamente para aquecimento e para as necessidades de água quente sanitária, ou seja, para consumo doméstico.
Informações gerais sobre o trocador de calor bitérmico
Os trocadores de calor clássicos para caldeiras permitem a separação das câmaras de aquecimento. Ou seja, uma câmara destina-se à manutenção de circuitos de aquecimento - como regra, o principal e ao fornecimento de água quente - um radiador secundário. Este design tem muitas vantagens, mas no contexto das câmaras de aquecimento combinadas, suas fraquezas se tornam aparentes. Ao mesmo tempo, seria errado supor que, no segundo caso, a água é misturada - esse princípio não permitetrocador de calor bitérmico. O que é em termos de abordagem para a manutenção da água? Trata-se do mesmo equipamento de radiador, mas com uma carcaça comum, que contém ambas as câmaras para aquecimento do refrigerante e compartimentos para preparação de água doméstica. Nos sistemas bitérmicos, aplica-se também o princípio de separação das áreas de serviço dos diferentes ambientes, mas isto aplica-se especificamente à delimitação interna das câmaras. Enquanto o trocador de calor split padrão contém inicialmente duas câmaras diferentes.
Dispositivo Estrutural
Agora vale a pena entender os recursos de design dos radiadores bitérmicos, que permitem aquecer separadamente diferentes meios. Especialistas caracterizam essas estruturas com o conceito de "tubo em tubo" ou "seção em seção". Se um trocador de calor convencional assume um conjunto de tubos que possuem um nicho oco, o dispositivo bitérmico se distingue pela divisão interna em vários segmentos - são zonas nas quais a água para água quente e aquecimento circula sem mistura. E já de acordo com o esquema clássico, placas de aletas de cobre também são presas aos tubos, o que aumenta o coeficiente de transferência de calor. Obviamente, dependendo do método de integração no equipamento alvo, outras características de projeto do radiador também serão fornecidas. Em particular, o projeto de um trocador de calor bitérmico de uma caldeira a gás é orientado para o aquecimento por um queimador, para que o corpo possa fornecer camadas adicionais de proteção. É obrigatório que todos os trocadores de calor forneçam meios para garantir a segurança decurto-circuito da corrente elétrica. Como os circuitos podem fazer interface com outras linhas da concessionária, o aterramento e fusíveis nas estações de caldeiras também são obrigatórios.
Como funciona um trocador de calor bitérmico?
Os modos de funcionamento para aquecimento e fornecimento de água quente têm várias diferenças. No primeiro caso, o aquecimento padrão da água ocorre no processo de combustão do gás - se estivermos falando das mesmas caldeiras a gás, por exemplo. Ou seja, no modo de aquecimento, o transportador de calor é aquecido diretamente, que então circula ao longo de seu circuito. Quanto ao modo de operação no formato DHW, esta função é um tanto secundária. O aquecimento primário do refrigerante também ocorre, e já a partir dele o calor é transferido para seções com água destinada ao fornecimento de água quente. Nesse caso, os trocadores de calor para aquecimento não distribuem a água de aquecimento pelos circuitos correspondentes - ela permanece em sua seção. Para quase todas as caldeiras bitérmicas, aplica-se uma regra - apenas um dos dois circuitos pode funcionar ao mesmo tempo. A circulação simultânea de água para aquecimento e água quente não é permitida.
Caldeiras em trocadores de calor bitérmicos
O uso de radiadores bitérmicos em caldeiras está se tornando mais difundido. Muitas vezes, os próprios grandes fabricantes desenvolvem projetos de modelos usando seus próprios componentes, incluindo trocadores de calor. Uma das líderes do segmento é a Immergas, que oferece caldeiras com trocadores de calor para 6tubos. Este projeto é uma vantagem em comparação com os trocadores de calor de 4 e 5 tubos porque a seção estendida pode ser localizada perto da chama do queimador. No entanto, é necessário levar em consideração a potência térmica, que será fornecida pelo trocador de calor de 6 tubos da caldeira. O princípio de operação bitérmico neste caso é capaz de fornecer cerca de 24 kW, e isso pode ser excessivo para casas particulares e grandes casas de campo. As empresas Vaillant, Navien, Protherm também estão desenvolvendo unidades bitérmicas. Os produtos desses fabricantes se distinguem não apenas pelo design moderno, mas também pela funcionalidade. Os engenheiros se esforçam para fornecer modelos com opções de ajuste de chama suave, opções de resfriamento do trocador de calor, etc.
Vantagens dos agregados bitérmicos
As vantagens dos trocadores de calor de bloco único se estendem à eficiência do aquecimento como tal e à conveniência do controle, sem mencionar a maior confiabilidade das unidades. Quanto à eficiência, os radiadores bitérmicos operam com um coeficiente de perda de calor mais baixo. Se em um sistema dividido em dois blocos for necessário o aquecimento de dois blocos, nesse caso o preenchimento de um corpo é atendido - consequentemente, a quantidade de calor gerado aumenta. Em termos de controle, um trocador de calor bitérmico é mais lucrativo pelo mesmo motivo. Os termostatos são guiados pelos indicadores de um bloco sólido, o que afeta a precisão dos dados obtidos. A confiabilidade, por sua vez, é alcançada minimizando a infraestrutura de conexão - na verdade, requerapenas uma ligação entre o trocador de calor e os canais de alimentação.
Falhas de design
A principal desvantagem do design bitérmico é a limitação ao trabalhar com líquidos saturados com sais. Neste contexto, nota-se a imperfeição da caixa monobloco e dos circuitos coaxiais no interior, que são rapidamente cobertos de escala. Além disso, um trocador de calor bitérmico não é capaz de fornecer o mesmo desempenho que no caso de radiadores split. Isso se aplica especificamente ao abastecimento de água quente, pois o próprio projeto pressupõe uma quantidade menor de água servida para tais tarefas.
Comentários do Consumidor
Os próprios usuários enfatizam principalmente a eficiência energética desta solução. Proprietários de caldeiras e caldeiras que já lidaram com trocadores de calor split tradicionais apontam para alta transferência de calor e baixo consumo de gás. Mas isso se aplica aos casos em que é usada a infraestrutura de fornecimento de gás, na qual são introduzidas caldeiras com trocador de calor bitérmico. Comentários de proprietários que raramente usam a função de aquecimento, pelo contrário, falam da não lucratividade de tais unidades. O fato é que as caldeiras com aquecimento dividido permitem que você trabalhe propositalmente em uma das tarefas - aquecimento ou água quente, o que acaba sendo mais econômico.
Nudes de exploração
Fabricantes de equipamentos bitérmicos observam que é possível evitar o desgaste rápido do enchimento de aquecimentoseguindo algumas regras de funcionamento. Estes incluem, em particular, ignorar a verificação preventiva dos circuitos. Na maioria das vezes, um trocador de calor bitérmico é instalado em um sistema de aquecimento e água quente com a expectativa de operação regular e de longo prazo. Em operação intensiva, mesmo a água relativamente limpa pode afetar adversamente a condição dos tubos do radiador. Assim, é necessária a limpeza periódica das superfícies das seções.
Não é recomendado aumentar muito a temperatura de aquecimento. Ao contrário dos permutadores de calor split, os sistemas monobloco requerem mais tempo para preparar a água quente sanitária. Quando são utilizados trocadores de calor para aquecimento, isso é quase imperceptível, pois para tais tarefas a água é aquecida rapidamente. Mas o líquido doméstico, como já mencionado, aquece em segundo lugar.
Conclusão
A escolha por uma caldeira bitérmica deve ser feita somente após uma análise clara das necessidades de água e aquecimento. Esta opção justifica-se em situações em que se pretende utilizar aquecimento e água quente aproximadamente no mesmo volume. Obviamente, no verão, um trocador de calor bitérmico perderá visivelmente em eficiência energética para radiadores clássicos, mas durante um longo inverno essa diferença é nivelada em favor da primeira opção. Além disso, a compacidade do design pode ser atribuída às vantagens das unidades de aquecimento combinadas. Geralmente são pequenas caldeiras que não ocupam muito espaço e são facilmente conectadas com termostatos de controle.
