A escolha de um sistema de aquecimento é uma questão fundamental, cuja decisão determina o conforto da vida e a segurança dos meios financeiros do proprietário. Considerando as várias opções, vale a pena prestar atenção ao aquecimento elétrico em uma casa particular, avaliar seus prós e contras, a fim de comparar com outras ofertas.
Os sistemas modernos alimentados por eletricidade são muito diversos. Nem todos eles consomem uma quantidade excessivamente grande de eletricidade. Vamos considerar cada um deles em detalhes.
Por que escolher aquecimento elétrico?
É geralmente aceito que aquecer uma casa com sistemas movidos a eletricidade é muito caro. Portanto, de alguma forma, suas vantagens não são levadas em consideração.
Os sistemas de aquecimento elétrico estão entre os mais ecológicos. Eles não emitem emissões para a atmosfera.
Isso é fundamentalmente errado, porque os sistemas elétricos têm muitas vantagens significativas que os diferenciam de outros tipos de aquecimento:
- Segurança. O equipamento não funciona com chamas abertas e substâncias explosivas, como outros aparelhos de aquecimento. Fiação qualificada - proteção confiável contra possíveis incêndios.
- Fácil de gerenciar e manter. Os sistemas automáticos regulam a operação do equipamento, o que requer intervenção humana mínima. Faltam itens que requeiram substituição ou limpeza regular.
- Segurança ambiental completa. Durante a operação, o sistema não emite substâncias tóxicas, podendo ser montado em qualquer ambiente.
- Não há necessidade de armazenar combustível. Portanto, não é necessária uma sala especial para armazenar materiais combustíveis.
- Compacidade. A maioria do equipamento é pequeno. Um design diversificado de dispositivos facilita a escolha de um modelo para qualquer pessoa, de acordo com o estilo do interior.
- Baixo custo. Comparado a outros tipos de aparelhos de aquecimento, o preço desses equipamentos é muito menor.
Das deficiências significativas dos sistemas elétricos, além do custo relativamente alto da eletricidade, para ser justo, deve-se notar a completa dependência energética do equipamento.
Isso significa que, quando a energia é cortada, todos os dispositivos param de funcionar, o que será especialmente visível em áreas com apagões frequentes. Além disso, para o bom funcionamento do equipamento, você precisará de uma poderosa rede elétrica, que não está em todo lugar.
Para equipar o aquecimento de água com uma caldeira elétrica, apenas um sistema fechado com um tanque de expansão equipado com uma membrana é selecionado, com o qual a pressão no sistema é regulada
Aquecimento de água com caldeira elétrica
É um sistema padrão com um líquido de arrefecimento líquido circulando no circuito de aquecimento. Sua principal diferença é que o transportador de calor é aquecido apenas pelo uso de uma caldeira elétrica.
Em virtude disso, esse sistema terá alguns recursos. Antes de tudo, ele só pode ser fechado e deve estar equipado com um tanque de expansão de membrana.
Caso contrário, não será possível evitar o aquecimento desigual das instalações, a perda de velocidade e a potência de transferência de calor, o que levará a um consumo excessivo de eletricidade e, consequentemente, a custos injustificados. Pelas mesmas razões, não é recomendável instalar um sistema com circulação natural.
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Caldeiras elétricas em uma casa de campo
Equipamento elétrico para aquecimento e água quente
Caldeira elétrica com esquentador a gás
Instalação e conexão simples
A melhor opção é a circulação forçada do líquido de refrigeração, o que tornará possível economizar energia o máximo possível. Para trabalhar com esse sistema de aquecimento, três tipos de caldeiras elétricas podem ser usados. Analisaremos as vantagens e desvantagens de cada um deles.
Caldeiras com aquecedor tipo RTE
Em cada um desses dispositivos, TENy está instalado. Estes são elementos de aquecimento que operam no princípio do aquecimento resistivo de um condutor através do qual a corrente elétrica passa.
Devido ao fato de terem que trabalhar com líquidos, a proteção é instalada adicionalmente nos dispositivos na forma de uma caixa estanque e isolamento confiável. Portanto, a potência dos elementos de aquecimento diminui ligeiramente.
A figura mostra o design de uma caldeira elétrica com aquecedor
Como resultado, a eficiência de cada um desses aquecedores não é superior a 80. Portanto, para que caldeiras desse tipo aqueçam o líquido de arrefecimento até a temperatura desejada, é necessário aumentar o número de elementos de aquecimento ou instalar aquecedores de maior potência.
De qualquer forma, as perdas de energia são inevitáveis, o que afeta negativamente a eficiência de dispositivos desse tipo. Na maioria das vezes, os fabricantes instalam 3-4 elementos de aquecimento em uma caldeira. São fornecidos diferentes modos de operação do dispositivo. Dependendo disso, todos os elementos de aquecimento podem ser incluídos no trabalho, apenas um deles ou um grupo de elementos.
A potência das caldeiras elétricas do elemento de aquecimento varia de 3 a 50 kW. Os modelos mais poderosos são projetados para serem conectados a uma rede trifásica, enquanto os menos poderosos podem operar a partir de uma rede monofásica.
O layout dos elementos de aquecimento no dispositivo pode ser diferente, o que afeta sua aparência. Eles podem ser fabricados na forma de cilindros com elementos de aquecimento "ocultos" no interior e controlados em um compartimento separado pela unidade de controle ou ter a forma retangular usual com os controles exibidos no compartimento.
O custo de caldeiras desse tipo é muito baixo, devido à sua ineficiência.
Durante a operação, a superfície do elemento de aquecimento é coberta com incrustações e depósitos de sal, portanto deve ser trocada regularmente
Os dispositivos RTE também apresentam desvantagens. Primeiro de tudo, este é um curto período de "vida útil" do elemento de aquecimento. Durante a operação do dispositivo, ele é coberto com depósitos de sal e falha.
Portanto, é necessária uma troca regular de elementos de aquecimento para esse dispositivo. Outro ponto negativo é que, ao inicializar o equipamento com uma pequena quantidade de líquido refrigerante ou na sua ausência, os aquecedores falham.
Caldeiras de eletrodo
O princípio de operação do dispositivo é fundamentalmente diferente dos elementos de aquecimento. Para obter calor, são utilizadas oscilações de frequência em uma rede variável, as quais, por sua vez, causam oscilações de íons no eletrólito, o que leva ao seu rápido aquecimento.
A própria caldeira é uma caixa com dois eletrodos imersos em um líquido de refrigeração, cujo papel é um líquido ou eletrólito condutor. Na maioria das vezes, o anticongelante de uma ou outra marca é usado para esses fins.
Os dispositivos de eletrodo diferem favoravelmente em compacidade e peso leve, enquanto seu poder de aquecimento é alto. Essas caldeiras podem ser instaladas em grupos, colocando em operação um ou vários dispositivos ao mesmo tempo, conforme necessário. Outra vantagem do equipamento de eletrodo é sua quase completa insensibilidade às quedas de tensão na rede.
As caldeiras de eletrodo são muito compactas, o que as compara favoravelmente com os análogos do tipo TEN
O intervalo de diferença seguro para eles é de 15 a 20%, o que é bastante. No entanto, para dispositivos, a estabilidade da frequência CA é muito importante. As caldeiras de eletrodo são completamente à prova de fogo, pois esse dispositivo não pode superaquecer e, na ausência de um líquido de arrefecimento, ele simplesmente não liga.
O dispositivo aquece muito rapidamente. Em termos de eficiência, é 20% maior que o analógico RTE, ou seja, sua eficiência é de cerca de 98%. Ao mesmo tempo, seu desempenho pode ser aumentado.
Isso é conseguido amarrando o dispositivo com tubos de metal. Assim, a zona de ionização do refrigerante é significativamente expandida, o que dá o efeito de aumentar a produtividade. O custo das caldeiras de eletrodos é baixo. Portanto, quando esse equipamento apareceu apenas, foi considerado quase o dispositivo de aquecimento ideal.
No entanto, durante a operação, foram reveladas deficiências. Primeiro de tudo, este não é o poder estável do dispositivo.
Depende muito da composição química do fluido condutor e de sua temperatura, pois mesmo com pequenos desvios a condutividade da solução muda, o que leva a mudanças na intensidade do aquecimento. Além disso, o sistema de eletrodos é muito difícil de controlar e ajustar automaticamente.
As caldeiras de eletrodo podem ser instaladas em grupos, o que proporciona uma facilidade de uso significativa
Para caldeiras desse tipo, a composição da pureza do líquido de refrigeração é extremamente importante. Se as proporções da solução ou a sua contaminação não forem observadas, todas as vantagens desse sistema desaparecem. Portanto, pelo menos uma vez por ano, é necessário realizar a correção da composição química do eletrólito.
Com a mesma frequência, será necessário limpar o trocador de calor e todo o sistema de aquecimento dos depósitos de sal, que se acumularão rápido o suficiente. Um pré-requisito para conectar o sistema de aquecimento elétrico da casa do tipo eletrodo é a presença de um circuito de aterramento.
Assim, apesar de tais dispositivos de aquecimento serem mais econômicos que seus elementos de aquecimento, eles não são particularmente procurados. Um número suficientemente grande de desvantagens faz com que seu uso para aquecer uma casa particular não seja totalmente conveniente.
Caldeiras de aquecimento por indução
Estes são os representantes mais perfeitos dos sistemas de aquecimento elétrico. Estes dispositivos são baseados no princípio da indução eletromagnética. Tudo acontece da seguinte maneira. Uma corrente elétrica é passada através do enrolamento primário localizado no núcleo do dispositivo.
Induz tensão no enrolamento secundário, localizado mais próximo ao alojamento do dispositivo. É um sistema de labirinto de tubos através do qual o líquido de refrigeração passa.
A figura mostra esquematicamente uma caldeira de indução e o princípio de sua operação
Quando o circuito secundário é fechado, ocorre um aquecimento resistivo do condutor e, consequentemente, do líquido de refrigeração. Como não há perdas de energia, a eficiência desse sistema é quase 100%.
O aquecimento líquido ocorre muito rapidamente e uniformemente. Caldeiras de indução são muito econômicas. Este indicador aumenta ainda mais devido à autoindução do sistema, que está associada a energia reativa adicional.
É gerado pelas correntes que passam por um loop fechado secundário. Nesse caso, os valores da energia adicional resultante são bastante grandes. Um tipo ligeiramente diferente de caldeira de indução atua - um aquecedor de indução de vórtice ou VIN.
Uma voltagem é aplicada ao seu enrolamento primário, que é previamente convertido em alta frequência. Assim, a intensidade do campo eletromagnético aumenta acentuadamente.
O que dá o mesmo rápido aumento na corrente gerada por este campo? A peculiaridade da caldeira VIN é que ela não possui enrolamento secundário. Em vez disso, todas as superfícies metálicas do equipamento são usadas.
Eles são feitos especialmente de materiais com propriedades ferromagnéticas pronunciadas. O aparecimento de correntes parasitas leva à reversão da magnetização, que causa um aquecimento forte e quase instantâneo das ligas ferromagnéticas.
Caldeiras de indução são compactas, mas têm peso significativo
Portanto, quase todos os elementos maciços da caixa participam do processo de troca de calor, o que possibilita obter uma eficiência muito alta se aproximando de 100%. As caldeiras de indução de ambas as variedades têm peso significativo e tamanho relativamente pequeno. Eles podem ser instalados um de cada vez ou em grupos, o último oferece vantagens significativas na organização do aquecimento de um edifício.
Uma caldeira do tipo indução para organizar uma casa de verão ou uma pequena casa particular pode ser feita por você. O guia de montagem da caldeira de indução fornecido no artigo que recomendamos ajudará você a escolher a melhor opção e a construir corretamente a unidade.
As vantagens das caldeiras de indução incluem aquecimento rápido, quase instantâneo. O equipamento é facilmente ajustável; portanto, são montadas unidades de controle automático, fornecendo configurações precisas. Em termos de segurança elétrica e contra incêndio, esses dispositivos são mais prósperos quando comparados com outros tipos de análogos.
A alta eficiência dos dispositivos de indução não diminui mesmo após uso prolongado. Isso ocorre porque depósitos de sal ou incrustações não se acumulam no interior do dispositivo. Eles são removidos por microvibrações de alta frequência que acompanham a operação do equipamento. Pelo mesmo motivo, não há requisitos especiais para a composição química do líquido de refrigeração. Caldeiras são insensíveis a ele.
O uso de caldeiras de indução proporciona economia de energia de cerca de 40% em comparação com o uso de caldeiras elétricas de outros tipos
Outra vantagem é a longa vida útil das caldeiras de indução. Sem exagero, pode ter dezenas de anos. Isso se deve ao fato de que o equipamento simplesmente não possui nós vulneráveis. O contato da parte elétrica do dispositivo com o líquido de refrigeração está completamente ausente.
Os problemas só podem ocorrer com soldas, que geralmente duram muito tempo. A principal vantagem desse tipo de equipamento é sua relação custo-benefício.
A prática mostra que permite economizar até 40% de eletricidade em comparação com seus elementos de aquecimento e componentes de eletrodos. Dentre as deficiências, vale ressaltar o pequeno ruído vibratório que as caldeiras produzem durante a operação.
Massa, que requer atenção durante a instalação, especialmente se o dispositivo estiver montado na parede. Outra desvantagem é o alto custo dos dispositivos de indução.
Equipamento para aquecimento infravermelho
Para aquecer sua casa de campo com eletricidade, você pode usar modernos sistemas de aquecimento infravermelho. Para o seu trabalho, o princípio da transferência de energia das ondas a uma certa distância é aplicado.
Tudo acontece da seguinte maneira. O emissor converte energia elétrica em uma onda infravermelha e a transmite. As ondas se movem até atingirem qualquer superfície opaca.
A distribuição de temperatura ao usar o aquecimento infravermelho é muito mais confortável para os seres humanos do que ao usar os métodos tradicionais de aquecimento
Aqui eles são convertidos em energia térmica, aquecendo o corpo que se encontrou em seu caminho. Um objeto aquecido dessa maneira, seja móveis grandes, piso ou parede, começa a emitir calor para a atmosfera, aquecendo o ar na sala.
Assim, a sala é aquecida o mais uniformemente possível, com as temperaturas sendo distribuídas da maneira mais confortável para os seres humanos. Nesse caso, praticamente não há perda de energia, o que leva a uma alta eficiência dos aquecedores infravermelhos.
Eles estão disponíveis em várias versões. Especialmente popular é um filme infravermelho especial com emissores de carbono selados dentro dele. É usado para equipar um sistema de piso radiante, pode ser usado no teto e nas paredes. O filme é fechado com qualquer material de acabamento que não afete suas propriedades.
A espessura do filme infravermelho é pequena, é invisível sob qualquer revestimento.O sistema é resistente à umidade, não tem medo de cargas dinâmicas. Para ser desmontado e reutilizado.
À venda, você pode encontrar aquecedores infravermelhos, tanto convencionais quanto fabricados em placas de vários tamanhos. Eles também são projetados para serem montados em paredes ou tetos. É verdade que, neste caso, estamos falando mais sobre aquecimento adicional do que sobre o principal.
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Filme infravermelho em sistemas de aquecimento doméstico
Ferramentas e suprimentos para sistemas de IR
Cortando o sistema de filme IR antes de colocar
Colocando um laminado em um piso de filme infravermelho
O princípio do dispositivo de aquecimento de piso IR
Construção de um teto de aquecimento feito de filme infravermelho
Usando filme IR para o sótão
Filme infravermelho no chão da galeria
Em termos de eficiência, o equipamento infravermelho supera todos os sistemas de aquecimento elétrico conhecidos. Isso se deve ao fato de ele conseguir aquecer muito rapidamente a sala, após o que a unidade de controle automático periodicamente liga / desliga o dispositivo, mantendo o regime de temperatura desejado.
As desvantagens dos sistemas de infravermelho incluem o foco estrito do aquecimento. O dispositivo aquece apenas a área localizada na frente dele. Portanto, por exemplo, um filme infravermelho é colocado em todo o perímetro do piso ou teto.
Outra desvantagem é o alto custo desses equipamentos, especialmente se você precisar comprar material para organizar um piso quente ou um sistema PLEN para o teto. No entanto, deve-se admitir que tais investimentos são rapidamente compensados.
Aquecedores infravermelhos modernos podem ser fabricados na forma de um painel decorativo
Convectores elétricos de aquecimento
O funcionamento destes aparelhos é semelhante ao funcionamento de radiadores de aquecimento. Eles também aquecem e transferem calor para o ar circundante. A diferença é que não há líquido refrigerante nos convectores. Portanto, os sistemas de tubos de entrada / saída não são necessários.
Em vez disso, as RTEs estão localizadas dentro do dispositivo, que aquecem sua superfície. Para a entrada de ar frio, a parte inferior do dispositivo é destinada.
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Método de aquecimento extremamente simples
Regras básicas de operação
Aquecedor de parede
Aquecedores elétricos com design exclusivo
Ele penetra no convector através de uma malha especial. Aquecido pelo aquecedor, o ar sobe mais alto e sai pela grade superior.
No processo de operação do aquecedor, é criado um fluxo ascendente constante de ar quente, que aquece rapidamente a sala. Para controlar a temperatura do aquecimento, o equipamento está equipado com um termostato, uma unidade de controle automático pode ser instalada.
Os fabricantes produzem uma ampla gama de dispositivos de várias capacidades e modelos. Para salas com alta umidade, podem ser adquiridos dispositivos com proteção especial. O artigo a seguir, que recomendamos a leitura, o familiarizará com os critérios de seleção para um convector elétrico.
Convectores são extremamente fáceis de operar e seguros. O elemento de aquecimento do dispositivo está localizado dentro de seu estojo, enquanto o painel externo aquece muito pouco, por isso é impossível se queimar.
A figura mostra esquematicamente o princípio de operação de um convector elétrico: as massas de ar frio são aspiradas pelo dispositivo a partir de baixo e, após o processamento, são destacadas acima
Os aparelhos de aquecimento são silenciosos e, portanto, não causam transtornos. São produzidas várias variações de convectores, entre as quais existem modelos portáteis móveis. Existem dispositivos para montagem no chão. Eles são instalados sob janelas, na frente de portas e em outros locais semelhantes, onde os dispositivos criam uma cortina térmica eficaz que evita a entrada de frio na sala.
As características negativas dos convectores incluem sua baixa potência. Portanto, um número suficientemente grande deles será necessário para aquecer o edifício, o que representa uma carga séria na fiação. Além disso, a eficiência desses dispositivos é baixa. Eles consomem uma quantidade bastante grande de eletricidade.
Um tipo de convector elétrico que é construído diretamente no chão
Sistemas elétricos "piso com isolamento térmico"
Seu princípio de operação é o uso de condutores resistivos, que aquecem quando uma corrente elétrica passa por eles. De fato, um piso aquecido elétrico é um cabo de aquecimento, que pode ser de dois ou um núcleo, que determina a maneira como é colocado.
Existem variedades equipadas com uma matriz semicondutora. Estes são os chamados cabos auto-reguláveis que podem controlar o aquecimento.
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Tapetes de aquecimento elétrico
Roteamento de cabo
Piso elétrico com haste
Piso de filme de alumínio
Para equipar um piso quente, pode-se usar um cabo de aquecimento, que é colocado diretamente na mesa. Não há outra opção de instalação para ele. Nesse caso, a betonilha se torna uma espécie de acumulador de calor.
Uma opção mais conveniente para o estilo são os tapetes elétricos. Eles representam o mesmo cabo de aquecimento, fixado a uma malha de fibra de vidro.
A vantagem dos tapetes é a possibilidade de assentar não apenas na mesa. Em alguns casos, por exemplo, sob ladrilhos de cerâmica, esse sistema pode ser colocado diretamente na cola, cuja camada precisará ser ligeiramente aumentada.
A principal desvantagem de ambas as opções de piso de cabo pode ser considerada: se uma das seções do sistema for danificada, a parte da estrutura localizada atrás dele falhará.
Durante a instalação, o cabo de aquecimento é colocado para que suas seções não toquem
Esta falta de tapetes de aquecimento de varetas. São pares de condutores conectados em paralelo por hastes espaçadas.
O sistema opera com o princípio de auto-regulação do grau de aquecimento. Qualquer tipo de aquecimento por piso radiante está equipado com um termostato, que controla o aquecimento do dispositivo a uma certa temperatura, após a qual o equipamento é desligado.
A ativação automática periódica do sistema é realizada apenas para manter a temperatura definida. Esse modo de operação permite economizar eletricidade, mas esse aquecimento ainda consome bastante energia.
Portanto, é mais frequentemente usado como um sistema de aquecimento adicional e para organizar zonas quentes particularmente confortáveis nos quartos. Podem ser, por exemplo, áreas para jogos infantis ou o piso do banheiro.
Os sistemas de barras continuam funcionando mesmo que um dos elementos falhe
Variedades de aquecimento elétrico usado no dia a dia são fornecidas aqui. Aqueles que desejam comparar diferentes versões de sistemas, avaliar seus prós e contras, recomendamos que você se familiarize com o conteúdo deste artigo.
Uma revisão em vídeo dirá qual das caldeiras elétricas escolher para sua casa:
Considere os recursos de vários tipos de aquecimento de piso elétrico:
Como funciona o aquecimento infravermelho:
Radiadores a óleo, aquecedores elétricos e equipamentos similares podem ser classificados como ontem. Organizar com sua ajuda o aquecimento total é quase impossível. Além disso, eles são muito antieconômicos, portanto as contas de eletricidade serão apenas espaço.
Os sistemas de aquecimento elétrico discutidos acima são eficazes e podem ser usados em residências particulares. É importante isolar bem o prédio, caso contrário você terá que pagar muito pela eletricidade.
E que tipo de sistemas de aquecimento elétrico você usa para melhorar as condições de conforto em sua casa? Talvez você conheça as sutilezas úteis de escolher e operar equipamentos elétricos de aquecimento? Por favor, escreva comentários, deixe uma foto sobre o tópico do artigo, faça perguntas no bloco abaixo.