Schimbător de căldură cu plăci sau serpentina boilerului?

✅ Prepararea apei calde menajere cu o pompă de căldură – cele mai populare două soluții pentru transferul de căldură

Apa caldă menajeră (ACM) este unul dintre cele mai importante elemente ale oricărei instalații de încălzire și baza confortului într-o clădire. În cazul pompelor de căldură, modul de preparare a acesteia are o importanță deosebită, deoarece aceste dispozitive funcționează cel mai eficient la temperaturi relativ scăzute – ceea ce înseamnă că dispozitivul care transferă căldura către ACM trebuie să fie extrem de eficient (deoarece este mai dificil să încălzim ACM cu o pompă de căldură care funcționează la 50 de grade Celsius decât cu un cazan de tip vechi, cu o temperatură de exemplu de 70 de grade).

În practică, întâlnim cel mai frecvent două soluții: boiler ACM cu serpentină încorporată și un sistem care utilizează un schimbător de căldură cu plăci extern.

Ambele soluții au avantajele lor, însă diferă în ceea ce privește principiul de funcționare, eficiența și posibilitățile de utilizare. Alegerea soluției potrivite ar trebui să depindă nu numai de preț, ci mai ales de parametrii pompei de căldură (sau ai altei surse de căldură), de numărul de utilizatori și de necesarul de apă caldă. :contentReference[oaicite:0]{index=0}

Boiler ACM cu serpentină – o soluție clasică și simplă

Boilerul cu serpentină încorporată este una dintre cele mai frecvent utilizate metode de preparare a apei calde menajere. În acest caz, agentul termic de la pompa de căldură circulă printr-o conductă spiralată amplasată în interiorul rezervorului și transferă energia termică apei aflate în boiler. Serpentina este un schimbător de căldură, practic un subtip concret al acestuia.

Cel mai mare avantaj al serpentinei din boiler este simplitatea. Instalația necesită mai puține componente, nu necesită un schimbător suplimentar și nici un sistem suplimentar de control. Este o soluție comodă și frecvent utilizată în seturile complete de pompe de căldură destinate caselor unifamiliale. Pur și simplu conectăm circuitul de alimentare la racordul boilerului la care este deja conectată serpentina.

Limitările serpentinei în combinație cu pompa de căldură – sau în cazul alimentării la temperatură scăzută

În ciuda popularității acestei soluții – care practic a fost și probabil încă este un standard – serpentina are anumite limitări. Cele mai importante limitări ale serpentinelor sunt suprafața de schimb termic și coeficientul de transfer termic. Pentru a transfera eficient energia de la pompa de căldură către apa menajeră, serpentina trebuie să aibă o suprafață suficient de mare.

Pompele de căldură funcționează de obicei la temperaturi mai scăzute decât cazanele pe gaz sau pe combustibil lichid, motiv pentru care necesită suprafețe de schimb mai mari. În cazul unei serpentine prea mici, procesul de încălzire a ACM poate dura mult timp, iar dispozitivul poate funcționa mai puțin eficient.

Disponibil

Schimbător de căldură NORDIC TEC Ba-16-32 1" 130 kW

Schimbător-32-plăci-Ba-16-32

137,99 €

Adauga in cos

Disponibil

Kit de montaj pentru schimbător de căldură cu plăci DN25 - 1"

RO-kit-de-montaj-WSP1"

127,50 €

Adauga in cos

Disponibil

Filtru anti-magnetită 3/4" Nordic Tec DN20

RO-Filtru-antimagnetita-3/4"-NT

58,99 €

Adauga in cos

Suprafața serpentinei nu este același lucru cu suprafața plăcilor schimbătorului de căldură cu plăci

Coeficientul de transfer termic al schimbătorului de căldură cu plăci este semnificativ mai mare decât cel al serpentinei. Aceasta înseamnă că o serpentină cu o suprafață de 2 metri pătrați va transfera în continuare căldura mult mai slab decât un schimbător de căldură cu plăci cu o suprafață a plăcilor de 2 metri pătrați. În realitate, coeficientul de transfer termic al schimbătoarelor cu plăci este semnificativ mai mare, într-o asemenea măsură încât adesea un schimbător de căldură cu plăci cu o suprafață de 1 metru pătrat va fi în practică mai eficient decât o serpentină cu o suprafață de 3 sau 3,5 metri pătrați.

De ce se întâmplă acest lucru?

Răspunsul devine evident atunci când analizăm funcționarea ambelor dispozitive. Schimbătorul de căldură cu plăci este un pachet de plăci din oțel – între care există de obicei un spațiu de aproximativ 2 mm. Apa care circulă prin schimbătorul cu plăci trebuie împărțită în „felii” subțiri de doi milimetri, care intră în contact pe ambele părți cu placa fierbinte din oțel. Este evident că, în aceste condiții, apa se încălzește mai repede decât într-un boiler cu serpentină, unde serpentina trebuie să încălzească volume mari și compacte de apă.

☑️✅ Merită reținut – atunci când înlocuim o serpentină cu un schimbător de căldură cu plăci, nu comparăm suprafețele celor două dispozitive. Sunt două tipuri diferite de dispozitive, iar o astfel de comparație nu este compatibilă; un schimbător de căldură cu plăci cu o suprafață mai mică poate egala sau chiar depăși eficiența unei serpentine cu o suprafață mare.

Schimbător de căldură cu plăci – eficiență mai mare și încălzire mai rapidă a ACM

O soluție alternativă este utilizarea unui schimbător de căldură cu plăci. În acest sistem, energia din circuitul pompei de căldură este transferată către apa menajeră prin plăci subțiri din oțel, cu o suprafață foarte mare de schimb termic.

Datorită construcției speciale, schimbătoarele de căldură cu plăci ating o eficiență foarte ridicată la dimensiuni relativ mici. Acestea permit transferul rapid al unei cantități mari de energie, ceea ce este deosebit de avantajos în instalațiile care necesită cantități mari de apă caldă. Dispozitivul are, așadar, avantaje importante, iar eficiența nu este singurul aspect relevant. Are și anumite dezavantaje în comparație cu serpentinele.

Schimbătorul de căldură cu plăci este un dispozitiv foarte mic – un avantaj în camera tehnică

Un avantaj al schimbătorului de căldură cu plăci este dimensiunea sa compactă. În camerele tehnice moderne nu există mult spațiu, acestea fiind proiectate astfel încât să ocupe cât mai puțin din suprafața care poate fi destinată încăperilor utile. Acest lucru este important, deoarece schimbătorul de căldură cu plăci nu este un boiler, ci un dispozitiv mic, cu funcționare în flux, care cântărește doar câteva kilograme. Acest lucru permite integrarea lui în numeroase camere tehnice. Rareori apare situația în care trebuie să se renunțe la acesta din cauza lipsei de spațiu.

De ce poate fi schimbătorul de căldură cu plăci mai avantajos pentru pompa de căldură decât serpentinele?

Serpentinele au funcționat întotdeauna foarte bine, până când, la începutul secolului XXI, transformările tehnologice în domeniul încălzirii și proiectării sistemelor de încălzire au început să se accelereze – în sens general. În prezent, tendința este încălzirea la temperatură joasă – nu numai în cazul încălzirii în pardoseală la temperatură joasă bazate pe distribuitoare sau al caloriferelor cu plăci, ci și în cazul ACM. Dispozitivele moderne de încălzire – cazanele pe gaz, cazanele pe peleți sau pompele de căldură – consumă mai puțină energie atunci când funcționează cu așa-numita temperatură joasă de tur. Acest lucru necesită însă o eficiență mai mare din partea schimbătoarelor de căldură (inclusiv a serpentinelor – deoarece și acestea sunt schimbătoare de căldură).

Nu înseamnă că serpentinele nu funcționează bine în combinație cu pompele de căldură. Pur și simplu, acestea necesită adesea boilere cu serpentine mult mai mari decât cele utilizate în anii '90, când temperatura standard de tur era de 60–70 de grade Celsius. În multe cazuri, persoanele care instalează pompe de căldură într-o casă veche – în care exista deja un boiler cu serpentină – descoperă ulterior că aceeași serpentină nu mai asigură apa caldă la fel de eficient atunci când sursa de căldură este înlocuită cu o pompă de căldură.

Funcționarea unei pompe de căldură împreună cu un schimbător de căldură cu plăci poate aduce câteva beneficii importante. În primul rând, dispozitivul poate prepara ACM mai rapid, deoarece schimbătorul asigură un transfer de energie foarte eficient.

Acest lucru este important mai ales în casele mai mari, clădirile multifamiliale, spațiile comerciale sau oriunde există un necesar mare de apă caldă. În astfel de cazuri, o serpentină standard se poate dovedi insuficientă.

Un schimbător de căldură mai eficient este mai bun pentru pompa de căldură și pentru compresorul acesteia

Un schimbător de căldură mai eficient este, de asemenea, mai avantajos pentru pompa de căldură în sine, pentru economia sa de funcționare, dar și pentru durata de viață și fiabilitatea acesteia. În cazul unui schimbător de căldură prea slab – să presupunem că ar putea fi vorba despre o serpentină (dar la fel de bine poate fi și un schimbător de căldură cu plăci subdimensionat, ales necorespunzător) – pompa de căldură se oprește mai frecvent și apoi pornește din nou mai des. Acesta este un factor care crește semnificativ consumul de energie electrică, dar și, în timp, uzura compresorului, care reprezintă inima sistemului pompei de căldură, iar defectarea acestuia este foarte problematică.

Disponibil

Distribuitor încălzire pardoseală NORDIC Tec 6 circuite

Distribuitor-incalzire-pardoseala-CO-6

127,50 €

Adauga in cos

Disponibil

Schimbător de căldură cu 50 plăci NORDIC TEC Ba-32-50 1" 275kW

Schimbator-de-caldura-50-placi-Ba-32-50

255,00 €

Adauga in cos

Disponibil

Schimbător de căldură cu 60 plăci NORDIC TEC Ba-32-60 1" 330kW

Schimbator-de-caldura-60-placi-Ba-32-60

311,99 €

Adauga in cos

Schimbătorul de căldură cu plăci are și dezavantaje?

Schimbătorul de căldură cu plăci nu este însă o soluție complet lipsită de dezavantaje. Necesită componente suplimentare ale instalației, cum ar fi o pompă de circulație, robinete – adică tot ceea ce este necesar pentru montarea unui circuit suplimentar. Aceasta înseamnă un sistem mai complex decât în cazul unui boiler clasic cu serpentină. Cineva trebuie să execute această instalație – iar acest lucru presupune costuri. În cazul serpentinei, primim un boiler cu un sistem gata pregătit, iar instalația în sine este mult mai simplă.

Trebuie să ținem cont și de costuri – dacă schimbătorul de căldură cu plăci urmează să fie dimensionat pentru surse de căldură la temperatură joasă, acesta trebuie ales cu o marjă corespunzătoare, adică cu o rezervă a suprafeței de schimb termic. Acest lucru înseamnă, în mod real, un anumit cost.

Trebuie, de asemenea, să ne amintim de dimensionarea corespunzătoare a schimbătorului. Din păcate, există multe cazuri în care instalatorii nu știu cum să dimensioneze acest tip de dispozitiv și, în consecință, aleg modele care nu vor funcționa corespunzător – de exemplu, pentru că sunt prea mici. Sunt extrem de frecvente greșelile de conectare a schimbătoarelor de căldură cu plăci făcute de persoane din domeniu.

Ulterior, acestea susțin că schimbătorul de căldură cu plăci, ca dispozitiv în sine, este ineficient sau că într-un schimbător cu plăci apare întotdeauna o pierdere mare de căldură între partea de alimentare și partea de preluare. Acestea sunt afirmații evident neadevărate, rezultate din greșeli de dimensionare, dar și din greșeli de montaj. Deși aceasta nu este o deficiență tipică a dispozitivului în sine, merită menționată, deoarece multe persoane s-au confruntat cu această problemă – ușurința conectării reprezintă în mod clar un avantaj al serpentinei.

Igiena ACM – stocarea apei sau încălzirea instantanee?

Un aspect important în alegerea soluției este și igiena. Într-un boiler clasic, o cantitate mare de apă este stocată pentru o perioadă mai lungă, motiv pentru care este necesară menținerea unor temperaturi corespunzătoare și protejarea periodică a instalației împotriva dezvoltării bacteriilor, precum Legionella.

Sistemul cu schimbător de căldură cu plăci poate funcționa cu un boiler (bineînțeles că da!), dar poate funcționa și într-un mod mai apropiat de încălzirea instantanee, adică să încălzească apa atunci când aceasta este necesară. Acest lucru reduce timpul de stocare a apei și poate crește confortul și siguranța utilizării. Această soluție este apreciată în mod deosebit deoarece permite eliminarea boilerului care ocupă spațiu.

Schimbător de căldură cu plăci sau serpentină – ce soluție să alegem?

Nu se poate afirma fără echivoc că o soluție este întotdeauna mai bună decât cealaltă. În cazul unei case unifamiliale mici, cu un consum moderat de ACM, un boiler de bună calitate, cu o serpentină suficient de mare, poate fi o soluție complet suficientă.

Dacă însă ne interesează o eficiență ridicată, prepararea rapidă a ACM și utilizarea maximă a posibilităților pompei de căldură, schimbătorul de căldură cu plăci va fi adesea o soluție mai avansată și mai eficientă.

Alegerea finală ar trebui să depindă de parametrii instalației concrete, de puterea pompei de căldură, de numărul de utilizatori și de nivelul de confort dorit în utilizarea apei calde. În multe instalații moderne, tocmai schimbătorul de căldură cu plăci permite valorificarea deplină a potențialului pompei de căldură.

Disponibil

Schimbător de căldură cu plăci NORDIC Ba-27-50 5/4" 285 kW

schimbator-de-caldura-ba-27-50-5/4"

259,99 €

Adauga in cos

Disponibil

Grup amestec încălzire în pardoseală sau radiatoare | Nordic Tec GPN-180mm-3DR

RO-grup-amestec-GPN-180-3DR

128,00 €

Adauga in cos

Disponibil

Distribuitor cu grup de amestec pompare | Nordic Tec 2-4

Distribuitor-cu-grup-2-4

124,99 €

Adauga in cos

BLOG:

• Încălzirea în pardoseală în bucătărie – analiza soluției
• R744 - tot ce trebuie să știm despre acest agent