Progettazione e funzionamento delle caldaie a gas

Quando si tratta di acqua calda in un appartamento o in una casa, molte persone scelgono di acquistare uno scaldabagno a gas. Per non sbagliare nella scelta dell'attrezzatura giusta di questo tipo, vale la pena sapere come è costruita e come funziona.

Negli scaldabagni a gas, si distinguono i seguenti componenti:

• Il bruciatore principale. L'opzione migliore si chiama il bruciatore, fatto di acciaio.
• Il sistema di tubi in cui circola l'acqua (scambiatore di calore). Di solito è fatto di rame, ma può essere anche di acciaio.
• Involucro con regolatori di potenza e di flusso d'acqua.
• Unità di accensione collegata al bruciatore di accensione e all'alimentazione.
• Scatola di controllo. Alcuni modelli hanno anche un display su cui si possono vedere i parametri di funzionamento dell'unità.
• Tubi - uno per la fornitura dell'acqua, uno per la fornitura del gas e uno per l'uscita dell'acqua calda.
• Valvola del gas a membrana.
• Sistema di sicurezza. Include sensori che si attivano in caso di mancanza d'acqua, cambio di pressione dell'acqua, surriscaldamento del riscaldatore, mancanza di tiraggio e altre situazioni pericolose.
• Unità di estrazione dei prodotti della combustione (collettore dei fumi, collegamento al camino, sensore di tiraggio). Nelle caldaie turbo comprende un ventilatore e un camino coassiale.

Gli scaldabagni a gas sono indicati come scaldabagni flow-through, il che significa che l'acqua viene riscaldata mentre scorre all'interno di tale apparecchio, piuttosto che essere immagazzinata in esso. L'acqua entra nel riscaldatore attraverso un tubo in entrata, poi scorre attraverso uno scambiatore di calore che è influenzato dal calore del bruciatore a gas. Mentre l'acqua si muove attraverso i tubi, la sua temperatura aumenta, con il risultato che l'acqua calda della temperatura desiderata viene consegnata dal tubo di uscita al rubinetto. I gas di scarico vengono rimossi dal riscaldatore attraverso il camino.

L'accensione del bruciatore principale in diversi modelli di una stufa moderna può avvenire in modi diversi:

1. Da un elemento piezoelettrico. L'utente preme un pulsante sull'alloggiamento dell'altoparlante, che provoca una scintilla per accendere il bruciatore. Il bruciatore di accensione all'interno dell'apparecchio è permanentemente acceso e consuma una piccola quantità di gas. Se il bruciatore di accensione è spento, il pulsante deve essere premuto di nuovo per agire sull'elemento piezo.
2. Alimentazione a batteria. Questo è un metodo di accensione elettronica in cui le normali batterie forniscono una scintilla elettrica per accendere il bruciatore. Quando l'apparecchio non è in funzione, l'accenditore non si accende e non c'è spreco di gas. Le batterie devono essere sostituite ogni 6-12 mesi.
3. Dalla turbina ad acqua. Il bruciatore è acceso da una scintilla generata da una turbina in miniatura che è guidata dal flusso d'acqua quando il riscaldatore è acceso. Questi modelli sono molto sensibili alla bassa pressione dell'acqua.

Un esempio di schema elettrico di un riscaldatore a gas è mostrato nella figura seguente.

Questo parametro è spesso stimato in litri al minuto, nel qual caso indica quanta acqua calda l'unità è in grado di riscaldare in un minuto. Inoltre, le prestazioni dell'apparecchio sono direttamente legate alla capacità della colonna scelta.

La capacità è più spesso misurata dalla caduta di temperatura di 25° durante il riscaldamento. Per esempio, se la capacità del vostro modello è di 11 litri/minuto, ciò significa che in un minuto la temperatura di 11 litri d'acqua in entrata aumenterà di 25° quando esce dal rubinetto dell'acqua calda. Normalmente, nel calcolo si sceglie una temperatura dell'acqua in entrata di 10°, quindi l'acqua deve essere riscaldata a 35°.

Variano a seconda del tipo di scaldabagno:

• Aprire. Questo apparecchio funziona a tiraggio naturale, aspirando l'aria dalla stanza in cui è installato. I prodotti della combustione vengono anche scaricati nel camino attraverso la ventilazione naturale.
• Chiuso. È presente nei riscaldatori a turbina. Tali unità hanno un ventilatore per la generazione di correnti d'aria forzate. I gas di scarico sono condotti fuori attraverso un camino coassiale che assicura anche un apporto d'aria al riscaldatore dalla strada.

Gli apparecchi per il riscaldamento dell'acqua funzionano principalmente con il gas naturale, ma molti modelli possono essere convertiti al gas in bombola (GPL). Questo è particolarmente adatto e popolare per la fornitura di acqua calda nelle case di campagna e nelle ville senza fornitura di gas di rete.

Questo parametro è direttamente influenzato dalla potenza dell'apparecchio e dalla possibilità di regolarlo. Puoi trovare il consumo di gas per il modello selezionato nella scheda tecnica del riscaldatore. È indicato in metri cubi di gas all'ora. Se volete calcolare quanto gas consuma un riscaldatore piezoelettrico, aggiungete circa il 25%.

La pressione minima richiesta per accendere il riscaldatore selezionato è specificata nella documentazione dell'attrezzatura. È particolarmente importante prestare attenzione a questo parametro quando si installa il riscaldatore in vecchie case costruite negli anni 60-70, poiché la pressione nei loro tubi è spesso insufficiente per il funzionamento del riscaldatore. Se il produttore dichiara una pressione minima superiore a 0,15 bar, il riscaldatore può avere problemi in un vecchio edificio.

Un'altra considerazione è la capacità del riscaldatore di resistere a un colpo d'ariete che occasionalmente si verifica durante una fornitura d'acqua. Si parla di un aumento a breve termine della pressione nei tubi, che può causare perdite e danni alle connessioni. Con un valore nella gamma di 11-12 bar, il riscaldatore può far fronte a tali cambiamenti.

Scegliere un riscaldatore con un'opzione di modulazione aumenta il comfort di utilizzo di tali apparecchiature. Se non c'è modulazione, la pressione e la temperatura dell'acqua diminuiranno quando si apre il secondo rubinetto, il che influenzerà le prestazioni del riscaldatore. Se è presente la modulazione, le fluttuazioni della pressione dell'acqua causeranno la regolazione automatica del bruciatore e la temperatura dell'acqua non cambierà all'uscita dell'apparecchio.

Per un funzionamento lungo ed efficiente dello scaldabagno a gas, è importante osservare le seguenti regole:

• Tenete conto della durezza dell'acqua che entra nell'apparecchio. Se necessario, bisogna fare attenzione ad ammorbidirlo e purificarlo.
• Impostare una temperatura confortevole per il riscaldamento dell'acqua. Non è consigliabile riscaldare troppo l'acqua, perché questo favorisce un'eccessiva incrostazione.
• Eseguire la manutenzione del riscaldatore una volta all'anno.

Il seguente video spiega il design e il principio di funzionamento della maggior parte delle caldaie a gas automatiche usando il modello di scaldabagno a gas Neva Lux 5611 come esempio.