Estrutura e função da caldeira

Resolvendo o problema da água quente numa casa de férias, numa casa privada ou num apartamento de cidade, muitas vezes pára na compra de uma caldeira. Para escolher uma opção adequada de tal equipamento, deve compreender como é concebida uma caldeira e de acordo com que princípio ela funciona.

Este é o nome dado a um tipo de aquecedor de água de armazenamento. A caldeira aquece a água continuamente para abastecer um apartamento ou uma casa privada. Pode ser aquecido utilizando gás, electricidade ou outros combustíveis.

A energia que é utilizada neste tipo de aparelho só é utilizada para aquecer a água dentro do aparelho. Isto significa que este tipo de aparelho gera o próprio calor que aquece a água. Podem ser a gás, quando um queimador a gás é utilizado para aquecimento, bem como eléctrico, que é aquecido por um elemento de aquecimento.

São construídos como um recipiente (tanque com água) rodeado por isolamento térmico e um invólucro exterior com um painel de controlo. Para além do elemento de aquecimento (queimador ou TEN) nestes dispositivos, existe um ânodo de magnésio, termóstato, grupo de segurança e conectores (entrada e saída).

Este tipo de caldeira é instalado em casas ou apartamentos com uma caldeira de circuito único. A temperatura da água dentro de uma caldeira aquecida indirectamente não aumenta como resultado directo da fonte de energia, mas como resultado da troca de calor com o circuito de aquecimento.

Esta caldeira consiste num invólucro, no interior do qual existe um tanque interno separado do invólucro exterior por uma camada de isolamento térmico. A água dos tubos de abastecimento de água fria entra no tanque através de uma ligação de entrada e sai através de um tubo localizado na parte superior do aparelho depois da torneira de água quente ter sido aberta.

O aparelho tem um permutador de calor separado, que na maioria dos modelos é representado por uma bobina. Pode ser posicionado uniformemente dentro do tanque ou no fundo do tanque. Ambos os tubos desse permutador de calor estão ligados à caldeira de aquecimento.

O meio de transferência de calor da caldeira percorre o permutador de calor, aquecendo a água no tanque por transferência de calor, e depois sai através de uma ligação separada, regressando à caldeira. Tal permutador de calor é normalmente único, mas existem modelos com vários permutadores de calor que podem ser ligados não só à caldeira a gás, mas também a outra fonte.

Existem também caldeiras de aquecimento indirecto sem serpentinas, que são chamadas "tanque no tanque" devido à presença de outro tanque dentro do tanque de uma tal caldeira. A água sanitária num tal aparelho é aquecida no tanque interno e o líquido refrigerante move-se entre as paredes do tanque interno e as paredes externas.

Alguns modelos deste tipo de caldeira podem estar equipados com um espigão de recirculação. Um ânodo de magnésio e um grupo de segurança, assim como um sensor de temperatura, são elementos obrigatórios em todos esses aparelhos. Em grandes caldeiras com uma capacidade de mais de 150 litros, é frequentemente fornecida uma janela de revisão.

Estas caldeiras combinam os dois tipos anteriores de dispositivos de aquecimento. São unidades aquecidas indirectamente, mas têm um elemento de aquecimento adicional que permite a sua utilização como caldeira eléctrica de armazenamento directamente aquecida. Isto é particularmente desejável no Verão, quando a caldeira de circuito único é desligada.

Estas caldeiras são as mais comuns e estão disponíveis numa vasta gama. Utilizam electricidade para o seu trabalho, pelo que a parte principal de tais dispositivos é o elemento de aquecimento. É esta parte que aquece a água aspirada no tanque da unidade. O elemento de aquecimento pode estar localizado directamente na água ou ser colocado numa cápsula e não em contacto directo com a água (este elemento de aquecimento é chamado "seco").

Existe um termostato junto ao elemento de aquecimento, que controla o seu funcionamento por meio de um termostato electromecânico ou electrónico. Estas partes garantem que a água dentro do tanque é mantida à temperatura correcta. Assim que a água arrefece ligeiramente, o sensor de temperatura transmite um comando através de um circuito eléctrico para o termóstato, fazendo com que o elemento de aquecimento aqueça a água.

O tanque de uma caldeira eléctrica é rodeado no exterior por uma camada de isolamento térmico, bem como por uma caixa decorativa de plástico ou de aço. A água fria entra no aparelho através de um espigão no fundo da caldeira. À medida que aquece, o líquido sobe para o topo do aparelho, de onde é retirado através da ligação de saída depois de se ligar a torneira de água quente.

A maioria das caldeiras eléctricas tem um ânodo de magnésio no seu interior. Devido ao seu baixo potencial eléctrico, tal ânodo atrai iões livres dos sais que se dissolvem na água da torneira. Como resultado, o calcário é depositado sobre o ânodo em vez de atacar o elemento de aquecimento e as paredes do tanque. O ânodo irá deteriorar-se com o tempo, por isso substitua-o por um novo se a caldeira eléctrica for sujeita a manutenção regular.

Deve ser instalado um grupo de segurança com uma válvula de segurança na entrada da caldeira eléctrica. A sua presença é importante para proteger a caldeira contra sobrepressões. Se a pressão dentro do tanque subir, a válvula liberta-o e evita assim danos no aparelho.

Para mais informações sobre estes tipos de caldeiras, ver o vídeo abaixo.

Este tipo de aquecedores de armazenamento não está tão difundido como as caldeiras eléctricas, devido à complexidade da instalação (requerem um acordo, um tubo de combustão, boa ventilação e registo).

Estes aquecedores funcionam com gás natural. São construídos com um tanque de água, um tubo de entrada de água fria e um tubo de saída de água quente. O corpo do aparelho é suficientemente espesso e separado do reservatório de água por uma camada de isolamento térmico para manter a temperatura da água aquecida durante muito tempo.

A transferência de calor em caldeiras a gás ocorre através da parede inferior do tanque de água, uma vez que existe uma câmara de combustão com um queimador a gás localizado por baixo. O calor é também transferido para a água dentro do tanque a partir do canal central que transporta os gases de combustão da câmara do queimador para a chaminé.

Esta caldeira é controlada por um sensor de temperatura e termóstato. Estes elementos registam a temperatura da água e ligam ou desligam o fornecimento de gás ao queimador, conforme necessário. Existe também um grupo de segurança nas caldeiras a gás, cuja parte principal é uma válvula de emergência para alívio de pressão.

O desenho da caldeira a gás inclui um ânodo de magnésio para evitar depósitos de calcário nas paredes do aparelho. Com o tempo, "come fora", pelo que necessita de ser substituído.