Chaudière électrique à double circuit : dispositif, analyse des avantages et des inconvénients + ce qu'il faut considérer lors du choix

S'il n'est pas possible de fournir du gaz à la maison, le problème du chauffage autonome et du chauffage de l'eau doit être résolu en utilisant des sources d'énergie alternatives. Vous pouvez installer des générateurs solaires et chauffer au bois ou aux pellets. Cependant, la meilleure solution pourrait être une chaudière électrique à double circuit.

L'article que nous avons présenté décrit en détail le principe de fonctionnement et les types d'équipements qui convertissent l'énergie électrique en chaleur. Vous trouverez ci-dessous les lignes directrices que les futurs propriétaires de l'unité devraient prendre en compte avant de l'acheter. Des recommandations pour un fonctionnement économique sont données.

Comment fonctionne l'appareil

La conception d'une chaudière à double circuit implique de placer deux éléments chauffants dans un seul appareil pour chauffer l'eau et le liquide de refroidissement. Le système fonctionne en convertissant le courant électrique en énergie thermique.

Caractéristiques de conception d'une chaudière à double circuit

Pour chauffer la pièce, un circuit de chauffage de type fermé est connecté à la chaudière, à travers lequel circule le liquide de refroidissement. La deuxième canalisation est conçue pour fournir de l'eau chaude, qui est chauffée dans un réservoir de stockage intégré ou selon le principe du flux continu.

Pendant la saison chaude, le chauffage peut être éteint et la chaudière ne peut être utilisée que comme chaudière.

Deux circuits d'une chaudière électrique peuvent fonctionner soit indépendamment l'un de l'autre, soit simultanément, chauffant la maison et chauffant l'eau.

L'appareil se compose des éléments principaux suivants :

• boîtiers avec isolation thermique, raccords d'entrée et de sortie ;
• un échangeur de chaleur à travers lequel circule le liquide de refroidissement ;
• système de contrôle et unité d'automatisation, qui vous permet de définir les paramètres de température et d'éteindre/allumer l'appareil ;
• appareil de chauffage;
• vase d'expansion pour décompression;
• soupape de sécurité;
• bouche d'aération (automatisée ou manuelle) pour éliminer les poches d'air ;
• pompes circulaires pour systèmes d'alimentation en eau chaude et de chauffage;
• groupes de sécurité avec capteurs de température et relais.

Le principe de fonctionnement d'une chaudière électrique est l'échange thermique : une pompe circulaire pompe de l'eau dans le ballon, qui est chauffée à une certaine température par un thermoélément et évacuée soit dans le circuit de chauffage, soit dans le système d'eau chaude.

En effet, un appareil électrique à double circuit, comme son homologue à gaz, peut servir à la fois de chaufferie domestique et de chauffe-eau instantané.

Avantages et inconvénients des équipements électriques

Le chauffage électrique est une méthode de chauffage respectueuse de l'environnement, car il ne pollue pas l'air avec de la fumée et de la suie comme une chaudière à combustible solide, du monoxyde de carbone et d'autres déchets nocifs comme les équipements à gaz.

De plus, la particularité du travail chauffage électrique élimine pratiquement les cas de force majeure en cas de fuite d'eau - s'il n'y a pas de liquide de refroidissement dans le système, l'équipement s'éteint automatiquement.

Une chaudière électrique a un excellent indicateur d'efficacité - 95 à 99 %, mais même un transfert de chaleur aussi élevé ne compense pas la consommation électrique élevée. Par conséquent, par rapport à une chaudière à gaz, l'appareil électrique perd

En outre, les avantages généraux des équipements électriques comprennent :

• Installation facile – il n'est pas nécessaire d'équiper une cheminée, un système de ventilation forcée, d'installer un gazoduc et de délivrer un tas de permis, comme lors de l'installation d'une chaudière à gaz.
• Sécurité – la probabilité qu'une chaudière électrique fuit ou bouillonne est très faible, de plus, la conception de l'appareil ne prévoit pas l'utilisation de flammes nues, de matériaux inflammables et de gaz explosifs.
• Dimensions compactes – un point important pour les petites pièces. De plus, l'appareil peut être installé non seulement dans des endroits spécialement prévus par le projet (comme les équipements à gaz), mais dans tout endroit pratique où il est possible de se connecter au réseau électrique et au système de chauffage.
• Silence – la chaudière électrique fonctionne sans vibrations, « échappements » et autres bruits qui affligent les appareils à combustible solide et à gaz.
• Prix ​​abordable à la fois l'appareil lui-même, son installation et sa maintenance.

Quant aux inconvénients, l’un des plus importants est le coût de l’énergie consommée. Si nous parlons de chauffage électrique et l'approvisionnement en eau chaude pour un grand chalet, les montants seront impressionnants.

Par conséquent, il ne serait pas inutile de faire au moins un calcul approximatif de la consommation avant l'achat, en analysant les informations sur la superficie, la consommation d'eau et la puissance de l'appareil. Et puis décidez si le « jeu » en vaut la peine.

L'installation de contrôleurs spéciaux, de dispositifs de stockage et de compteurs différenciés fonctionnant en mode jour-nuit contribuera à réduire considérablement les coûts.

Autres inconvénients :

• Dépendance à l’approvisionnement énergétique – dans les zones soumises à des coupures de courant constantes, l'installation d'un tel appareil de chauffage n'a aucun sens. Cependant, si les pannes sont aléatoires et ne sont pas la norme, l’achat d’un générateur qui stocke l’énergie aidera à résoudre le problème.
• Surtensions secteur avoir un effet néfaste sur l'automatisation sensible de la chaudière, donc avant d'installer l'équipement, il vaut la peine d'acheter de bons stabilisateurs d'énergie.
• Sédimentation. L'eau courante étant utilisée pour l'approvisionnement en eau chaude, les éléments chauffants se couvrent progressivement de tartre qu'il faut éliminer de l'équipement. La solution peut être d’installer des filtres à l’entrée d’eau froide et d’effectuer un entretien régulier.

Aussi, avant d'installer chaudière électrique, il vaut la peine de vérifier si votre réseau domestique est conçu pour une telle charge. Par exemple, pour une superficie de 200 mètres carrés, vous aurez besoin d'au moins 16 à 20 kW.

Et ceci uniquement pour le chauffage, sans tenir compte des autres appareils électriques. Et si dans les nouveaux villages de chalets, cette énergie est fournie en se connectant à un réseau triphasé, alors pour un chalet d'été, pas plus de 10 kW sont généralement alloués.

Types de chaudières électriques

Les chaudières électriques modernes sont équipées de radiateurs avec des principes de fonctionnement différents. Mais seuls les appareils dotés d'un élément chauffant peuvent être utilisés simultanément pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude.

Le raccordement d'une chaudière électrique à un système de chauffage et d'eau chaude implique le plus souvent l'installation d'une chaudière avec un échangeur de chaleur ou un récipient pour stocker l'eau chaude.

D'autres types d'équipements ne peuvent être utilisés pour l'eau chaude sanitaire que si une chaudière à chauffage indirect est raccordée au circuit de chauffage.

Appareils électriques avec éléments chauffants

Les modèles les plus courants de chaudières électriques ont des éléments chauffants intégrés - les éléments chauffants, qui sont en céramique ou en métal, ont la forme de tiges, d'une spirale ou d'une tige creuse courbée par un arc, à l'intérieur duquel un fil d'une certaine résistance est placé. Ils agissent comme des « intermédiaires », se réchauffant lorsqu’un courant électrique passe et transférant de la chaleur à l’eau.

Schéma d'une chaudière électrique à double circuit. Le nombre d'éléments dépend de la puissance de l'appareil et de son volume interne, mais des éléments chauffants supplémentaires augmentent non seulement la vitesse de chauffage, mais également le coût de l'électricité et de l'entretien.

Le principal inconvénient de l'appareil est la formation rapide de tartre sur les éléments chauffants, ce qui altère ses performances. Par exemple, avec une épaisseur de calcaire de seulement 0,5 mm, l'efficacité de l'appareil diminue de 10 % par rapport à la valeur nominale, et avec 2 mm - de 35 à 40 % !

En conséquence, l'appareil chauffe l'eau plus lentement, ce qui augmente la consommation d'électricité. Par conséquent, la chaudière nécessite un nettoyage constant et un remplacement périodique des éléments chauffants défectueux.

Pour prolonger la durée de vie de l'élément chauffant, il est recommandé d'utiliser un système de filtres de nettoyage ou d'ajouter des agents adoucissants spéciaux au liquide de refroidissement et de verser de l'eau distillée dans le circuit de chauffage.

De plus, les chaudières avec éléments chauffants nécessitent un entretien régulier, car il s'agit d'une utilisation sûre de l'équipement. L'élément chauffant s'use progressivement et peut griller.

Si cela se produit avec la dépressurisation du boîtier, ce n’est pas si grave. Dans ce cas, le nichrome chauffé s'effondrera simplement au contact de l'eau et ne présente aucun danger pour l'homme. Mais si l'élément déconnecté reste dans le boîtier intact et continue de fonctionner, tout le boîtier métallique, grâce au conducteur d'eau, sera mis sous tension.

Équipement de chauffage par induction

Le fonctionnement d'une chaudière à induction repose sur l'induction magnétique, qui permet de convertir l'électricité en énergie thermique. À l'intérieur du boîtier se trouve un circuit primaire avec une bobine inductive qui, lorsqu'une tension est appliquée, crée un champ magnétique alternatif.

En conséquence, des courants dits de Foucault (ou de Foucault) apparaissent, qui chauffent le métal et transfèrent sa chaleur au support en circulation.

Les chaudières à éléments chauffants éprouvées peuvent être installées en toute sécurité même dans un salon, mais pour les appareils à induction, il est préférable de prévoir une pièce séparée - malgré les déclarations publicitaires des fabricants, la médecine n'a pas confirmé l'innocuité des champs électromagnétiques pour l'homme.

Avantages des chaudières à induction par rapport aux éléments chauffants :

• Le niveau d'efficacité le plus élevé est de 98 à 99 %.
• Grande surface de chauffage et, par conséquent, transfert de chaleur plus rapide.
• Aucun tartre ne se forme sur l’élément chauffant.
• Complètement autonome et ne nécessite aucun entretien.
• En plus de l'eau, des produits pétroliers et de l'huile peuvent être utilisés comme liquide de refroidissement.

Le principal inconvénient de ces appareils est leur prix élevé et la nécessité d'une connexion. chaudière à chauffage indirect ou un réservoir de stockage pour approvisionner la maison en eau chaude. Par conséquent, malgré un certain nombre d'avantages des équipements à induction, les chaudières à éléments chauffants à double circuit occupent le leadership de la demande des consommateurs.

Chaudières avec électrodes chauffantes

Le fonctionnement d'une chaudière à électrodes repose sur la conductivité thermique élevée de l'eau. À l'intérieur du boîtier se trouvent des électrodes négatives et positives qui génèrent du courant électrique et une circulation circule entre elles. liquide de refroidissement.

L'échauffement se produit en raison de l'énergie libérée lorsque les molécules se divisent en ions chargés et de leur mouvement vers l'électrode de polarité appropriée. Grâce à cela, le chauffage de l'eau dans la chambre de la chaudière se produit presque instantanément.

Une condition préalable pour une chaudière à électrodes est une bonne mise à la terre, car les appareils sont des appareils potentiellement dangereux et le boîtier peut « percer » avec une forte charge de courant.

Avantages des chaudières à électrodes par rapport aux éléments chauffants :

• Chauffe l'eau 10 fois plus vite.
• Ils dépensent 20 à 30 % d'électricité en moins.
• Ils ont des dimensions compactes même avec des performances élevées (le plus souvent les modèles sont présentés en versions murales).
• Ils ne tombent pas en panne lors des surtensions.

Mais en raison de défauts importants, les chaudières à électrodes ne se sont pas encore généralisées. Ils sont principalement utilisés pour le chauffage, mais il est possible d'aménager un deuxième circuit pour l'alimentation en eau chaude si le système est équipé ultérieurement d'une chaudière à chauffage indirect.

Ces appareils sont très exigeants sur la composition du liquide qui sert de liquide de refroidissement.L'eau du robinet ordinaire est exclue, il est recommandé d'utiliser un liquide spécial avec une composition saline équilibrée. De plus, les électrodes se dissolvent progressivement pendant le fonctionnement et doivent être remplacées.

Les chaudières à électrodes sont très compactes, mais n'ont pas de puissance élevée, donc pour chauffer de grandes surfaces, des modules avec plusieurs appareils connectés en série sont fournis

Pour une utilisation en toute sécurité, il est recommandé d'équiper la chaudière à électrodes d'un kit d'automatisation supplémentaire, vendu séparément et coûte souvent plus cher que l'appareil lui-même. Tout d'abord, il s'agit d'une pompe de circulation et d'un régulateur de température électronique qui contrôle la température de chauffage.

Un contrôleur de courant est également nécessaire pour réguler l'intensité du courant, avec la possibilité d'éteindre l'équipement pour empêcher l'eau de bouillir.

Que rechercher lors de l'achat ?

Une fois que vous avez déterminé quel type d’appareil vous souhaitez acheter, il est temps de réfléchir à sa taille et à ses paramètres techniques.

Le plus souvent, des chaudières électriques sont installées dans la cuisine, mais vous pouvez également équiper une mini-chaufferie, qui permettra de cacher les communications peu esthétiques et les équipements complémentaires (réservoir de stockage, chaudière à chauffage indirect, etc.).

Sélection d'un appareil par méthode d'installation

Quel que soit le type de construction, toutes les chaudières à double circuit peuvent être divisées en deux grands groupes : murales et au sol. Les dimensions et le choix du modèle dépendent directement de la zone à chauffer, ainsi que de la quantité d'espace libre pour l'appareil lui-même.

Une chaudière murale diffère d'une chaudière au sol par sa petite taille - si nécessaire, elle peut être cachée dans une armoire murale ou un meuble, mais même un appareil non dissimulé n'a pas l'air encombrant et s'harmonise parfaitement avec d'autres appareils électroménagers.

Les unités auxiliaires sont conçues pour chauffer des surfaces relativement petites - jusqu'à 100 m2, elles sont donc le plus souvent installées dans des appartements ou de petites maisons de campagne. Ils sont fixés sur des supports spéciaux sur toute surface verticale pouvant supporter une telle charge.

Les chaudières au sol sont des appareils assez volumineux, mais elles peuvent fournir de la chaleur et un approvisionnement ininterrompu en eau à une maison d'une superficie allant jusqu'à 200 m2, et des réservoirs de stockage peuvent soit être intégrés à l'appareil lui-même (ce qui augmente considérablement son dimensions) ou monté séparément

Si la superficie du chalet dépasse 200 m², Peut équiper une chaufferie avec plusieurs chaudières électriques ou utiliser des sources de chauffage supplémentaires – équipement à combustible solide ou panneaux solaires.

Calcul de la puissance requise

Le moyen le plus simple est de diviser la surface chauffée par 10. On pense qu'en chauffant 10 m² 1 kW sera dépensé, mais le chiffre obtenu sera très arbitraire, car un tel calcul n'a de sens que pour les pièces d'une hauteur maximale de 3 mètres.

De plus, les coûts de chauffage dépendent en grande partie de la présence d'isolation, de la qualité des fenêtres et de leurs dimensions, des caractéristiques climatiques de la région et des matériaux utilisés dans la construction de la maison.

Si la maison a de hauts plafonds, vous devez d'abord déterminer le volume de la pièce (multiplier la surface par la hauteur). Calculez ensuite la puissance requise en partant du principe que 1 m3 nécessitera 35 W.

Lors de l'achat, pensez aux modèles dont la puissance est 15 à 20 % supérieure à vos valeurs calculées - il est préférable de régler la chaudière sur un mode plus faible que de geler pendant l'hiver froid avec l'équipement fonctionnant à sa limite

Au résultat obtenu il faut ajouter une « marge » :

• 10% - avec une grande surface vitrée (fenêtres panoramiques, véranda, etc.).
• 15% - en l'absence d'isolation de la maison.
• 10-15% - pour les régions aux hivers froids.
• 20 % - pour une charge supplémentaire lorsque l'ECS fonctionne en mode chauffage instantané.

Lors du calcul de la puissance requise pour les chaudières avec stockage intégré, vous devez vous fier aux données spécifiées par le fabricant dans la documentation technique.

Le mode d'alimentation dépend également des paramètres techniques de la chaudière. Les appareils jusqu'à 10 kW peuvent être connectés à un réseau 220 V ordinaire, et les chaudières plus puissantes peuvent être connectées à un réseau triphasé (de plus, cela peut nécessiter l'autorisation des réseaux électriques locaux si une ligne 380 V n'est pas fournie à la maison ).

Autres nuances importantes

Basées sur le principe du chauffage de l'eau, les chaudières électriques à double circuit peuvent être divisées en circulation et stockage. La première est une bonne option pour une petite maison et une famille ; elle peut facilement desservir 1 à 2 points d’eau en plus du chauffage. Mais malgré sa compacité et sa facilité d'utilisation, l'appareil 2 en 1 présente un inconvénient important : une charge élevée sur le réseau électrique.

Et ici unité de stockage prend beaucoup plus de place en raison du réservoir supplémentaire dans lequel l'approvisionnement en eau chaude est stocké. L'avantage de ce type d'équipement est qu'il peut fournir de l'eau en grande quantité et permet d'économiser jusqu'à 10 % d'électricité, puisqu'il ne gaspille pas d'énergie en chauffage constant, mais maintient uniquement sa température.

Grâce au boîtier isolant, la perte de chaleur de l'eau dans le réservoir par heure ne dépassera pas 0,5 degré. La fiche technique d'un appareil destiné au raccordement à un système d'alimentation en eau chaude doit indiquer son débit - température minimale et maximale, volume d'eau et temps nécessaire pour la chauffer.

Les chaudières électriques modernes vous permettent de contrôler l'appareil et de contrôler la température de chauffage dans la pièce à l'aide de smartphones ou d'un système de maison intelligente

De plus, la chaudière peut être équipée de :

• Unité d'automatisation pour le contrôle à distance depuis une télécommande ou via un réseau.
• Protection contre le gel, qui vous permettra de maintenir une température minimale dans le système, ce qui est important pour les maisons de campagne et les maisons de campagne où il n'y a pas de résidents permanents.
• Les capteurs qui surveillent les changements météorologiques allument l'appareil lorsque les températures baissent et l'éteignent pendant les heures ensoleillées.
• Équipement qui abaisse la température de l'eau pour le raccordement à système "plancher chaud".
• Capteurs avec la possibilité de programmer le microclimat dans toute la pièce ou dans des pièces individuelles à votre discrétion.

Bien sûr, les « bonus » du fabricant augmentent le coût de l'appareil, mais avec leur aide, il est beaucoup plus confortable de faire fonctionner la chaudière.

Façons d'économiser de l'argent pendant le fonctionnement

Pour réduire les coûts énergétiques lors de l'utilisation d'une chaudière électrique comme appareil de chauffage et chauffe-eau, vous devez réduire les pertes de chaleur globales de la maison.

Tout d'abord, il convient de remplacer les vieux cadres en bois par des fenêtres modernes avec 2-3 chambres à air et de veiller à isoler les murs (de préférence extérieurs) avec de la mousse de polystyrène, de la laine minérale ou d'autres matériaux à faible conductivité thermique.

Autres options d'économie :

1. Un raccordement supplémentaire ou des appareils séparés fonctionnant à l'énergie alternative (panneaux solaires, éoliennes, cheminée à bois) réduiront considérablement la consommation électrique.
2. Un compteur multitarif vous permettra de payer moins pour le chauffage de nuit, et pendant les « heures de pointe » du matin et du soir, l'appareil pourra être éteint (l'électricité la plus chère est consommée entre 8h00 et 11h00 et entre 20h00 et 22h00). . Et si vous complétez le système avec un accumulateur de chaleur externe, vous pouvez accumuler de l'énergie « bon marché » la nuit afin de l'utiliser pendant la journée.
3. Un récupérateur dans le système de ventilation aidera à retenir l'air chauffé à l'intérieur de la maison.
4. Le programmateur hebdomadaire collectera des données sur le fonctionnement du système pendant une période de temps spécifiée afin de sélectionner le mode de fonctionnement le plus confortable et le plus économique avec une consommation d'énergie minimale.
5. Les thermostats d'ambiance surveilleront les changements dans le microclimat de la maison et transmettront les données à un capteur intégré à l'intérieur de la chaudière, qui éteindra/allumera le chauffage, protégeant ainsi contre la surchauffe de l'air et les pertes de chaleur inutiles.

Avec une bonne organisation du fonctionnement d'une chaudière électrique, vous pouvez réduire la consommation d'électricité et les coûts associés jusqu'à 40 %.

Vous présentera des options de chauffage économes en énergie pour les propriétés de campagne prochain article, qui examine en détail cette question très intéressante.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Nous vous recommandons de vous familiariser avec une sélection d'avis et de conseils pratiques sur l'utilisation de chaudières électriques de différentes conceptions pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude de la maison.

Nuances du chauffage électrique - chaudières et autres appareils de chauffage électrique, calcul de la puissance des équipements et des coûts pour la saison de chauffage :

Bien que les chaudières électriques à double circuit semblent très confortables à utiliser, avant de faire vos courses, calculez vos frais d'électricité pour la saison froide ou contactez un chauffagiste.

Peut-être vous conseilleront-ils sur un système plus économique avec une chaudière à circuit unique avec une chaudière à chauffage indirect, ou concevront-ils un système de chauffage combiné, où la « gourmandise » de l'appareil électrique sera compensée par des sources d'énergie supplémentaires.

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