Schimbător de căldură - unul dintre cele mai importante elemente ale echipamentelor moderne de cazane pe gaz. Și dacă doriți că cazanul pe care îl cumpărați să funcționeze cu cea mai mare eficiență posibilă, atunci în primul rând trebuie să vă uitați din ce material este confecționat și de cât de înaltă calitate este acest material.
De fapt, material schimbător de căldură poate fi orice, dar în condiții moderne, cele mai răspândite sunt cupru, oţel și fontă schimbătoare de căldură. Fiecare dintre aceste materiale are propriile avantaje și dezavantaje, precum și gradul de eficiență, de care va depinde performanța echipamentului de cazan achiziționat. Vă sugerăm să începeți imediat fiecare dintre aceste tipuri de schimbătoare de căldură.
Schimbător de căldură din cupru
Să începem cu cea mai nepopulară varietate. CupruDesigur, la un moment dat era destul de des întâlnită. Dar numai având în vedere faptul că alte materiale erau fie prea scumpe, fie pur și simplu indisponibile din motive tehnice. Prin urmare, odată cu apariția oțelului și a fontei, cuprul a început să se retragă treptat pe fundal. Și totuși, dacă vă întâlniți brusc cu un schimbător de căldură din cupru, atunci știți că are două dezavantaje critice.
- Primul este suficient preț mare.
- Al doilea este o ardere rapidă, ceea ce duce la o defecțiune rapidă a întregului schimbător de căldură.
Schimbător de căldură din fontă
Fontă adesea numit material „etern”, a cărui durabilitate atinge 50 de ani sau mai mult. Pentru un element, cum ar fi un schimbător de căldură, acesta este foarte ... Motivul unei durabilități atât de mari este rezistența materialului din fontă la ardere, care este un adevărat flagel de cupru. În plus, fonta, prin natura sa, este perfect protejată împotriva proceselor de coroziune (rugină), fără a fi nevoie de o acoperire suplimentară anticorozivă.
Cu toate acestea, schimbătorul ideal de căldură din fontă nu poate fi numit. Trebuie să știți că are două dezavantaje importante.
- În primul rând, fontă este un material extrem de greu. Dacă te-ai mutat vreodată dintr-un loc în altul baie de fontăatunci știi despre ce vorbim.
- În al doilea rând, schimbătorul de căldură din fontă este foarte fragil. Chiar și extremele de temperatură îl pot deteriora, ca să nu mai vorbim de daune pur fizice. O singură lovitură dură poate duce la o fisură. Și nu mai este posibil să folosiți un schimbător de căldură fisurat. Apropo, fonta nu este cel mai ieftin material, care ar trebui să fie, de asemenea, luat în considerare.
Schimbător de căldură din oțel
Schimbătoare de căldură din oțel astăzi sunt cele mai frecvente, motivul este simplu. Oțelul este cel mai ieftin dintre materialele de mai sus. Și din punct de vedere al caracteristicilor sale tehnice, acesta nu rămâne mult în urma fontei. Desigur, durabilitatea aici nu va mai fi de 50 de ani, dar, să zicem, 15 ani, nu mai mult.
Dacă se folosește oțel de calitate scăzută, va trebui să schimbați un astfel de schimbător de căldură după 5 ani. Motivul pentru aceasta este arderea destul de rapidă a materialului sub influența temperaturilor ridicate. Ei bine, faptul că oțelul se teme de rugină (procese corozive) este cunoscut chiar și de copiii mici. Acest fapt afectează și durabilitatea materialului.
Un schimbător de căldură este unul dintre elementele dispozitivelor în care au loc procese termice pentru a transfera energie de la un corp încălzit la unul rece. Toate motoarele de căldură moderne - de la un sistem de încălzire casnică la un reactor nuclear, care, de fapt, este același cazan, sunt echipate cu astfel de piese de transfer de căldură. Numai acestea sunt fabricate din materiale diferite și au sisteme complexe de control și siguranță.
Scop, tipuri de schimbătoare de căldură din metal
Proiectarea și performanța dispozitivelor de încălzire depind de scopul, principiul funcționării și de materialul schimbătorului de căldură. De exemplu, este imposibil să creezi un produs compact din fontă pentru un parapet sau un încălzitor de perete. Deoarece oțelul carbon sau fontă are o densitate semnificativă și, prin urmare, masă. Cazanele vechi din fontă sunt un lucru al trecutului. Structurile de încălzire de dimensiuni mici, cu piese ușoare și un nivel mai ridicat de transfer de energie sunt populare astăzi. Acestea includ cazanele cu gaz cu perete cu schimbător de căldură din cupru.
În producerea structurilor termodinamice, materiale precum:
cupru;
oțel de diferite grade;
fontă;
aluminiu;
Silumin.
În gospodăria modernă cazane de încălzire cea mai mare parte a suprafeței sale este ocupată de o unitate de schimb de căldură. Parametrii economici și de mediu ai cazanului depind de proiectarea și tipul materialului.
În funcție de scopul pentru astfel de tipuri de încălzire, răcire, condens, evaporare. Conform principiului funcționării, blocurile sunt regenerative, recuperative și amestecate. Primele două tipuri au denumirea generală "aparat de suprafață termică". Un exemplu de astfel de unități este radiatoarele din mașini. Scopul lor este să participe la funcționarea sistemului de răcire a motorului. Apa încălzită intră în contact cu aerul prin pereții schimbătorilor de căldură cupru-aluminiu.
În mașinile de amestec (de contact), două fluxuri de lucru (fierbinte și rece) se amestecă între ele. Un proces similar este observat în condensatoarele cu jet, unde lichidul pulverizat utilizează energia de condensare. Sunt mai ușor de fabricat și au o capacitate mai mare de căldură. Dar domeniul de aplicare este limitat.
Ce schimbătoare de căldură sunt mai bune - cupru sau aluminiu?
În echipamentele de încălzire, materialul viitorului este din ce în ce mai utilizat - un aliaj de aluminiu și siliciu. O structură eutectică similară a făcut posibilă combinarea a două substanțe diferite - un metal și un mineral. Rezultatul este un material cu proprietăți excelente de turnare. Schimbătoarele de căldură fără suduri și forme complexe cresc suprafața de schimb de energie. Sarcina creării unor astfel de structuri este de a optimiza transferul de căldură cu dimensiuni minime ale unității de transfer de căldură.
Citește și: Pompa de canalizare: dispozitiv, tipuri, principiul funcționării, criterii de selecție, etape de instalare
Schimbătorul de căldură din aluminiu-siliciu are o bună rezistență la coroziune. Lipsa sudurilor și a pliurilor conferă produsului o rezistență ridicată. Un alt avantaj este rezistența mecanică optimă la curgerea inversă a temperaturii scăzute a lichidului de răcire. Acum, metalul nu este amenințat de un gradient mare de temperatură în circuitele de alimentare și retur.
Dispozitive de încălzire din oțel și aliaje de cupru
Întrucât producția în masă a aparatelor de uz casnic este concentrată pe fabricarea de schimbătoare de căldură din metale feroase, atunci cazane pe gaz cu un schimbător de căldură din cupru sunt considerate un produs de prestigiu. Cuprul are caracteristici mari de transfer de căldură. Prin urmare, cazanele mici cu o cantitate mică de purtător de căldură pot fi folosite pentru a încălzi o casă mare. Drept urmare, dispozitivele sunt foarte compacte.
Important! Adesea, cumpărătorii sunt interesați de ce schimbător de căldură să aleagă - oțel sau cupru. Trebuie să procedați din proprietățile fizice și chimice ale metalelor feroase și neferoase. Capacitatea specifică de căldură a cuprului este mai mică decât cea a oțelului.
Adică, pentru a încălzi o cantitate egală de materie, cuprul trebuie să transfere mai puțină căldură decât oțelul. În consecință, inerția sistemului de încălzire, unde se află unitatea de transfer de căldură din oțel, este mai mare. Automatizarea cazanului, care lucrează cu un bloc de transfer de căldură din cupru, reacționează mai repede la o creștere a temperaturii lichidului de răcire. Drept urmare, acest lucru duce la economii de combustibil. O reacție și mai mare a sistemului de încălzire la încălzire apare atunci când pompa funcționează. În plus, asigură o circulație îmbunătățită chiar și cu pante de conducte sparte și împiedică fierberea apei.
Comparând schimbătoarele de căldură din cupru pentru cazane cu oțel, putem spune că acestea din urmă sunt mai multe din plastic. Acest factor este important, deoarece există un proces constant de interacțiune cu focul deschis. Ca urmare, tensiunile termice din metal se dezvoltă și apar fisuri. Oțelul este mai durabil în acest sens și poate rezista la un număr mare de cicluri: încălzire - răcire.
Nota! Dezavantajele oțelului, pe lângă inerție, crește capacitatea specifică de căldură includ:
sensibilitate la coroziune;
volum crescut al suprafeței încălzitorului de aer;
o cantitate mare de lichid de răcire;
o masă semnificativă de dispozitive de încălzire.
Citește și: Băi de acril: caracteristici, avantaje și dezavantaje
Cazanele cu gaz de oțel cântăresc 70 kg și mai mult. Cu cât este mai multă putere, cu atât dimensiunile sunt mai mari. Un parametru foarte important al cazanului este grosimea peretelui metalic.
Fabricarea schimbătorilor de căldură din cupru în comparație cu oțelul este avantajoasă chiar și din punct de vedere al întreținerii lor. Coeficientul de rugozitate al cuprului este de 130 de ori mai mic decât cel al oțelului. Datorită acestui fapt, rezistența hidrodinamică a produselor din cupru atunci când lichidul trece prin ele reduce gradul de contaminare și formarea scării.
Important! Astăzi, producătorii economisesc de metal și reduc grosimea la limită. Acest lucru crește probabilitatea unei arderi rapide. Prin urmare, atunci când cumpărați, este necesar să vă concentrați pe grosimea peretelui încălzitorului de cel puțin 3 mm.
Încălzitor cu apă cu schimbător de căldură din cupru
Coloana de gaz conține un schimbător de căldură, în care apa este încălzită de un arzător. Cuprul cu un coeficient ridicat de transfer de căldură transferă rapid căldura în apă, care este folosită pentru a face baie. Cu cât sunt mai puțin diferite impuritățile din aliaj, cu atât produsele de cupru funcționează mai bine. Dacă sunt prezenți, pereții containerului sunt încălziți neuniform, ceea ce provoacă arderea rapidă a acestora. Uneori, pentru a reduce prețul unui schimbător de căldură din cupru, grosimea peretelui și diametrul tubului sunt reduse. Greutatea aparatului gol este de până la 3,5 kg.
Unitatea de schimb de căldură este fabricată sub formă de tub. În partea inferioară, are forma unui șarpe cu coaste. În jurul acesteia este instalată o foaie metalică și deasupra acesteia este instalată o țeavă în spirală. Pe lângă cupru, se folosește oțelul galvanizat și inox. Care schimbător de căldură este mai bun, din cupru sau din oțel inoxidabil, spune chiar faptul costului dispozitivului. Cuprul este de 20 de ori mai scump decât aliajul de oțel. Dar transferă mai bine căldura și este mai economic în funcționare. Oțelul inoxidabil este mai durabil.
Important! Înainte de a cumpăra încălzitor de apă cu gaz cu un schimbător de căldură din cupru, trebuie studiați parametrii tehnici. Un lucru bun nu va ajunge ieftin. Cuprul se oxidează puternic la contactul cu apa. Acest proces este observat în special în locul în care este furnizată apă rece. Forme de condensare acolo. Umiditatea crescută mănâncă departe de peretele tubului și apar fistule. Se formează rapid pe pereții subțiri. Bunurile de calitate vor dura timpul scadent.
Curățarea schimbătorului de căldură din cupru
Ca urmare a multor ani de muncă pentru încălzirea lichidului de răcire, se formează straturi la suprafață. Acestea afectează performanța cazanului. Dacă le ignorați mult timp, unitatea poate să eșueze. Pentru a elimina calciul și alte substanțe anorganice, schimbătoarele de căldură din cupru sunt spălate cu substanțe chimice speciale sau aerul este furnizat în cavități sub presiune ridicată.
Cazanele cu gaz pe podea pentru încălzirea locuinței au fost folosite de mult timp și s-au dovedit a fi bine. O selecție uriașă de modele cu un singur circuit și cu dublu circuit pe piața dispozitivelor de încălzire va permite chiar și cel mai capricios cumpărător să aleagă o unitate cu parametrii și caracteristicile tehnice necesare.
Ca orice tehnică, cazanele pe gaz au laturile lor pozitive și negative.
Cazanul cu gaz de podea necesită suficient spațiu de instalare LA avantaje Cazanele cu gaz de podea includ:
- Ușor de funcționat. Cazanele cu gaz nu au nevoie de monitorizare continuă și sunt ușor de întreținut.
- Eficiență suficient de ridicată cu combustibil ieftin.
- Zona de acoperire mare. Cazanul este capabil să încălzească case mari.
dezavantaje:
- O cantitate corectă de documente și permise, fără de care este imposibil să instalați cazanul.
- Necesitatea construirii unui coș de fum înainte de instalare.
- Instalarea trebuie efectuată numai într-o zonă suficient de ventilată.
- Nu se poate instala strâns împotriva unui perete sau între doi pereți pentru a evita perturbarea fluxului de oxigen către arzător.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al unui cazan de gaz pe podea este destul de simplu: gazul natural, în timpul combustiei, eliberează căldură și îl transferă către un schimbător de căldură situat în interiorul structurii. Apoi trece apa prin schimbătorul de căldură și, fiind încălzită în timpul funcționării cazanului, este transferată în sistemul de încălzire a încăperii.
Dispozitiv de cazan pe gaz în picioare Pentru alegerea corecta merită să fiți atenți la schimbătorul de căldură. Eficiența cazanului dvs. va depinde direct de calitatea acestuia.
Tipul schimbătorilor de căldură
Schimbătoarele de căldură sunt formate din trei tipuri:
Consiliu. Studiați analizele consumatorilor și consultați tehnicienii de instalare. După cum arată practica, modificările testate în timp pot dura foarte mult timp.
Ce tipuri de arzătoare există
În funcție de tipul arzătorului, cazanele pe podea sunt împărțite în două tipuri: cazane cu tiraj forțat și cazane atmosferice.
Cazanul atmosferic are un design mai simplu, este puțin mai ieftin și practic nu există zgomot.
Tipul de arzător de cazan va afecta costul final. Cazanul cu arzător cu tiraj forțat (poate fi numit și ventilator înlocuibil, cu balamale) are un preț mai mare datorită arzătorului, dar și o eficiență mai mare.
Atenţie! Un astfel de cazan poate folosi nu numai gaz, ci și combustibil lichid.
Configurația de bază include adesea doar arzătoarele atmosferice, dar dacă decideți să instalați un arzător cu tiraj forțat, va trebui să îl cumpărați separat.
Cazane cu gaz cu un singur circuit
Astfel de cazane sunt destinate numai creării unui sistem de încălzire. În același timp, un astfel de sistem nu poate furniza camera cu apă caldă. Aceasta necesită elemente de încălzire separate. Cazane cu un singur circuit în timpul nostru poate fi aranjat cu o opțiune economică sau optimă.
Schemă: cazan cu gaz volatil - O opțiune economică implică adăugarea în formă încălzitor de apă cu gaz acțiune curgătoare. Un astfel de sistem va permite două elemente ale alimentării cu apă să funcționeze simultan cu un consum redus de combustibil.
- În mod ideal, schimbătorul de căldură este instalat în cazan încălzire indirectă... Această metodă prevede potrivirea corectă a puterilor ambelor dispozitive pentru funcționare.
Cazanele cu gaz cu dublă circuit
Astfel de unități sunt curgătoare și combinate cu un cazan.
Cazanele de curgere sunt rareori utilizate, deoarece capacitatea lor de a furniza apă caldă este mică, doar până la 15 litri pe minut.
Cazan electric cu gaz de podea independent Cel mai adesea folosesc un cazan cu un cazan, al cărui volum este selectat independent și depinde de nevoile rezidenților. Dezavantajul unei astfel de unități este că ocupă mult spațiu în cameră. Cu toate acestea, vor putea furniza pe deplin apă caldă celor care locuiesc în casă.
Selectarea puterii cazanului
Pentru selectarea corectă a cazanului, este necesar să se țină cont și de puterea de care aveți nevoie. Se calculează în funcție de zona care trebuie încălzită și de posibilele pierderi de căldură. De obicei, caracteristicile tehnice ale cazanului indică informații despre zona casei pentru care este proiectat acest model. Cu toate acestea, merită luat în considerare că este mai bine să alegeți un cazan cu rezervă de energie, în timp ce marja nu trebuie să depășească 25%, altfel nimeni nu vă poate garanta funcționarea stabilă a centralei. În medie, pentru casele cu pierderi normale de căldură, puterea este calculată cu metodă simplă: 1 kW de putere pentru fiecare 10 mp. m. zona. Dacă pierderea de căldură este mai mare decât de obicei, atunci este mai bine să încredințați selecția specialiștilor.
Cazan de gaz conectat la sistemul de încălzire și alimentare cu apă De asemenea, merită să fiți atenți la posibilitatea reglării puterii cazanului. S-a întâmplat:
- cu o etapă, când centrala funcționează constant la capacitate maximă;
- în două etape cu două moduri de cazan;
- infinit variabil, care vă permite să reglați puterea de lucru în funcție de nevoile dvs.
Consiliu. Cazanul funcționează la capacitate maximă doar iarna, prin urmare, cazanele cu control constant, sau cele cu două etape, sunt considerate mai economice.
Cum să îmbunătățești securitatea
Există o serie de elemente auxiliare care vor contribui la asigurarea utilizării unei cazane pe gaz, dar care vor crește costurile.
Protejați-vă conectând sistemele de protecție la cazan Acestea includ:
- Senzor de flacără Este necesar să opriți automat gazul în cazul stingerii focului.
- Un termostat care oprește cazanul dacă temperatura apei crește la nivelul de urgență.
- Oprirea cazanului în caz de întrerupere a gazului.
- Senzor de control al tracțiunii.
Dependența cazanelor de automatizare
În condiții moderne, un factor precum dependența cazanului de gaz de automatizare nu este mai puțin important, deoarece există încă zone în care întreruperile de curent nu sunt mai puțin frecvente. Majoritatea unităților interne cu arzătoare atmosferice sunt capabile să funcționeze fără energie electrică, în timp ce modelele importate necesită cel mai adesea.
Unele modele de cazane pe gaz pot funcționa doar cu o alimentare neîntreruptă de energie electrică Pentru a realiza non-volatilitate centrala poate fi realizată în două moduri:
- Simplificarea maximă a sistemului de control prin excluderea completă a automatizărilor din acesta. Un astfel de design va menține temperatura specificată a lichidului de răcire, dar nu va ține cont de temperatura ambientală.
- Utilizarea unui generator de căldură. Această metodă este mai progresivă și constă în utilizarea unui dispozitiv care va genera energia electrică necesară pentru funcționarea automatizării din căldura generată de cazanul în sine.
Diferența dintre cazanele forțate și cazanele de tiraj natural
Cazanele cu tiraj natural sunt de preferat pentru a fi utilizate în încăperi mici. Principiul îndepărtării produselor de ardere din astfel de cazane este similar cu principiul funcționării unui șemineu - produsele de ardere sunt eliminate prin mișcare naturală.
Cazanele cu tiraj forțat primesc aer din exterior prin coș. Camera de ardere din astfel de cazane este închisă, iar hornul este o țeavă într-o conductă. Circuitul intern este utilizat pentru a elimina gazele arse, în timp ce circuitul extern asigură accesul aerului la cazan.
Schema: funcționarea unui cazan de gaz atmosferic Cazanele cu tiraj forțat au o serie de aspecte pozitive:
- nu ard oxigenul în cameră;
- nu aveți nevoie de o sursă suplimentară de aer;
- instalarea nu necesită construcția unui coș de fum.
Aprindere
Pe lângă toate diferențele de mai sus, există și două sisteme de aprindere a cazanului.
Aprinderea piezo este o aprindere manuală practică, este activată prin apăsarea butonului corespunzător.
Cazanul cu gaz atmosferic în picioare Aprinderea electrică a centralei este automatizată. Dacă există o pană de curent în sistem, centrala se va aprinde automat după restaurarea sa. Acest tip de aprindere este considerat mai economic, deoarece nu are aprindere continuă.
Cazane de condensare
Cazanele convenționale nu utilizează toată energia conținută la arderea combustibilului. Există, de asemenea, așa-numita căldură latentă, care se pierde în astfel de cazane, lăsând împreună cu vaporii de apă în coș. Cazanele cu condensare sunt disponibile pentru a utiliza căldura latentă. Acestea provoacă condensul, aburind gazul de evacuare la o temperatură scăzută. Producătorii de astfel de cazane indică eficiența crescută, care, conform documentației, este peste 100%.
Cazan cu gaz condens Practica arată că eficiența reală a unor astfel de unități este mai mare decât eficiența cazanelor convenționale cu aproximativ 10%, prin urmare, aceste cazane consumă aproximativ aceeași cantitate de gaz, încălzind casa.
Instalarea cazanelor pe podea
Înainte de a începe instalarea, trebuie să alegeți o cameră, ținând cont de toate cerințele de instalare. Cazanele cu etaj dublu-circuit au o serie de parametri necesari:
- nu mai puțin de 15 mp. m. ar trebui să fie zona camerei în care va fi instalată centrala;
- nu 2,5 mp m. ar trebui să fie înălțimea acestei camere;
- o fereastră de dimensiuni potrivite;
- ușă de cel puțin 80 cm;
- acces gratuit la toate sistemele și dispozitivele.
- prezența unui coș de fum care îndeplinește cerințele tehnice.
Un cazan modern cu gaz, care nu strică, nu va strica interiorul băii sau bucătăriei Pași de instalare:
- pregătirea fundației pentru cazan;
- conectarea cazanului la coș;
- conectarea centralei la sistemul de încălzire intern;
- instalarea obligatorie a unui filtru de purificare a apei;
- conectarea alimentării cu apă rece la cazan;
- conectarea conductei de gaz la cazan.
Alegerea unei centrale termice pe gaz este evidentă dacă aveți gaz principal și dorința de a economisi la încălzire și alimentare cu apă caldă. Nu uitați însă că pentru a instala centrala, trebuie să obțineți un set întreg de permise.
Înainte de a merge la magazin, este mai bine să faceți o listă de criterii după care modelul va fi selectat:
Dispozitiv de cazan cu economie de energie - Funcționalitate... Lucrări cu dublu circuit pe principiul încălzitoarelor de apă instantanee. Dacă acest lucru nu vi se potrivește, alegeți cazane cu un singur circuit și conectarea suplimentară a încălzitoarelor de apă.
- Adaptarea la realitățile domestice... Presiunea în rețeaua de gaz și tensiunea din rețeaua din țara noastră nu corespund întotdeauna standardelor. Prin urmare, este mai bine să alegeți un model care să nu piardă puterea nici în condiții extreme.
- Întreținerea serviciului... În primul rând, acordați atenție acelor mărci ale căror centre de servicii se află în apropierea casei dvs. Astfel, în caz de defecțiuni, reparațiile vor fi mai rapide și mai ieftine.
- După alegerea și achiziționarea unui cazan, lăsați toate problemele asociate instalării sale specialiștilor, deoarece aceasta este singura modalitate de a vă asigura o abordare de înaltă calificare a lucrului, luați toate măsurile necesare pentru a asigura siguranța și a realiza instalarea în conformitate cu standardele acceptate.
Cazanele moderne pe gaz cu podea sunt destul de conservatoare și tradiționale. De-a lungul anilor, nu au suferit modificări tehnologice majore, ceea ce le dovedește încă o dată fiabilitatea.
Cum să alegeți cazanul potrivit pentru pardoseală pe gaz: video
Prin care circulă lichidul de răcire, mai mult. Ca urmare, acestea sunt mai puțin înfundate cu depuneri de sare. În consecință, curățarea cavităților interne ale mono-dispozitivelor va trebui făcută mult mai rar decât întreținerea unui schimbător de căldură bithermal. Acest lucru se aplică în primul rând pentru dispozitivul cu circuit de canalizare; el este inclus în lucrare după cum este necesar.
Minusuri
- Dispunerea cazanului dens. La cele două schimbătoare de căldură se adaugă alte elemente ale circuitului; întreținerea sistemului de încălzire devine mai dificilă.
- Probabilitatea de avarie crește. Cu cât sunt mai multe elemente structurale, cu atât este mai mare riscul de eșec al oricăruia dintre ele. „Legătura slabă” din cazane pe perete - robinetul deja menționat (cu trei căi).
- Costul echipamentelor crește tocmai din cauza un numar mare componente.
Schimbător de căldură bernică
profesioniști
- Dispunerea mai rațională a echipamentelor pentru cazane; o supapă cu trei căi, un al doilea schimbător de căldură, fără conducte de legătură.
- Mai puține piese înseamnă o fiabilitate mai mare a produsului.
- Lipsa de inerție a circuitului de canalizare. De îndată ce robinetul se deschide, apa caldă la o temperatură predeterminată curge imediat. Dacă se folosește des, putem vorbi despre unele economii de combustibil, deoarece lichidul nu este preîncălzit.
Pe o notă! Două schimbătoare de căldură pregătesc apa pentru circuite diferite; unul pentru încălzire, celălalt pentru apă caldă menajeră. În acest sens, un dispozitiv bithermal este universal: funcționează pentru ambele sisteme.
Minusuri
- Solicitând calitatea tratării apei. Activități suplimentare - o anumită sumă de bani. Însă costul stațiilor de tratare, întreținerea lor, mulți „nu își pot permite” și acesta este unul dintre argumentele împotriva alegerii unui cazan cu un schimbător de căldură bithermic. Dacă apa din zonă este „curată” și moale, acest minus este nivelat automat.
- Nu poate fi reparat (în 90% din cazuri). Este rar când, în condițiile unui atelier specializat, este posibil să se prelungească durata de viață a unui schimbător de căldură bithermal, însă stăpânii sunt reticenți în acest sens și nu oferă nicio garanție promițătoare. În practică, un dispozitiv nou este achiziționat pentru cazan. Recomandări pentru întreținerea schimbătorilor de căldură la domiciliu (este suficient să petrecem ⅓ oră, iar el este la fel de bun ca nou) sunt date de oameni care abia au făcut acest lucru singuri. Cel mai probabil, sfaturi despre principiul „auzit, citit, tovarăș spus”. Soluție pregătită incorect, încălcarea tehnologiei de spălare - și depresurizarea organismului este asigurată.
- Probabilitatea scurgerilor crește. Explicația este simplă - mai multe conexiuni interne.
- Preț mare. Un schimbător de căldură bithermal este mai scump decât oricare dintre dispozitivele mono.
Una dintre cele mai importante componente ale oricărui cazan de încălzire este schimbătorul de căldură primar, în care energia termică din produsele fierbinți de combustie este transferată lichidului de răcire. Caracteristicile de performanță ale echipamentului depind în mare măsură de caracteristicile acestei componente: eficiența și economia sa, durata de viață și costul. În fața concurenței acerbe între producători, toate unitățile cazanelor menajere tind să simplifice designul și să le facă mai ieftine. În același timp, există o cerere stabilă pentru cazane de gaz premium cu un schimbător de căldură din cupru. De ce le aleg consumatorii, în ciuda prețului ridicat, și care sunt avantajele cuprului ca material structural?
Lupta de la metal la metal
Materialul din care este făcut schimbătorul de căldură este intermediarul care transferă energia termică de la produsele de ardere în lichidul de răcire. În timpul funcționării cazanului, acesta trebuie să reziste la temperaturi ridicate (până la 400-600 oС) timp de multe luni din perioada de încălzire, fără a reduce caracteristicile de rezistență. De asemenea, materialul schimbător de căldură este în contact cu două medii - gaze de ardere fierbinți și un lichid de răcire (de obicei apă). Prin urmare, materialului se impun cerințe foarte stricte, pe care le îndeplinește o listă restrânsă de metale și aliaje.
În prezent, trei materiale sunt utilizate pentru fabricarea cazanelor interne de gaz: oțel, fontă și cupru. Fiecare are propriile sale puncte forte și puncte slabe.
Cea mai comună și bugetară opțiune sunt schimbătoarele de căldură din oțel. Oțelul are o combinație rară de ductilitate ridicată și rezistență chiar și atunci când este expus la temperaturi ridicate și stres mecanic. Această caracteristică a materialului schimbător de căldură este deosebit de importantă atunci când este expusă la căldură. În zona cu temperaturi ridicate, tensiunile termice se formează în metal și numai plasticitatea împiedică apariția fisurilor.
Dar schimbătoarele de căldură din oțel au și dezavantaje grave: sunt susceptibile la coroziune, atât din partea tuburilor de fum, cât și din partea lichidului de răcire. Pentru a crește durata de funcționare, producătorii cresc grosimea peretelui schimbătorului de căldură, ceea ce reduce eficiența și crește consumul de combustibil.
Fonta corodează mult mai lent decât oțelul în contact cu medii active chimic. Dar datorită ductilității reduse atunci când utilizați acest metal, cerințele stricte sunt impuse modurilor de operare echipamente cu gaz... Schimbările bruște ale temperaturii pot provoca fisuri.
Deci, de exemplu, pentru diferite modele cu schimbător de căldură din fontă, diferența de temperatură dintre lichidul de răcire în liniile de curgere și retur ale circuitului de încălzire nu poate depăși 20-45 o45. Pentru a realiza acest lucru, se folosesc sisteme complexe de amestecare a unui lichid de răcire fierbinte. De asemenea, impune restricții severe asupra stabilității pompei de circulație.
Un alt material tradițional pentru schimbătoarele de căldură pentru echipamentele cazanului este cuprul. Are o combinație unică de proprietăți fizice și chimice, ceea ce îl face un material aproape ideal pentru aceste scopuri. În primul rând, cuprul se distinge prin conductivitatea termică extrem de ridicată - 385 W / m * K (mai mare doar pentru argint). Pentru comparație: conductivitatea termică a fontelor este de 50-60 W / m * K, iar oțelul - de la 47 W / m * K și mai mic (în funcție de temperatură și gradul de oțel).
Rezistența ridicată la coroziune a cuprului este, de asemenea, foarte valoroasă. În timpul funcționării unui schimbător de căldură din cupru, pe suprafața metalului apare o peliculă subțire, dar densă, care protejează straturile subiacente de coroziune.
O altă proprietate importantă a cuprului este coeficientul său de rugozitate foarte scăzut, care este de 133 de ori mai mic decât cel al oțelului. Aceasta are două consecințe: o rezistență hidrodinamică scăzută a țevilor de cupru și o rată semnificativ mai mică a supraaglomerării cu funingine și murdărie.
Printre dezavantajele acestui metal, se remarcă - prețul ridicat. Cupru pur este de până la 15-20 de ori mai scump decât aliajele de oțel utilizate pentru schimbătoarele de căldură, ceea ce plasează automat cazanele folosind cantități mari de cupru în segmentul prețurilor ridicate.
Schimbătoare de căldură finlandeză și problemele lor
Alegerea materialului pentru schimbătorul de căldură primar determină în mare măsură designul acestuia. În special, dezvoltatorii echipamentelor de încălzire compensează conductivitatea termică scăzută a oțelului și a fontei prin creșterea suprafeței de schimb de căldură. Această idee a constituit baza celor mai comune schimbătoare de căldură cu tuburi cu aripioare în cazanele casnice. O multitudine de plăci sunt instalate pe rânduri verticale pe o țeavă curbă (în formă de S). Un astfel de schimbător de căldură este situat în partea de sus a camerei de ardere. Gazele de ardere trec prin golurile înguste dintre plăci de jos în sus, oferind energie lichidului de răcire.
Pe lângă oțel, cupru este rar utilizat pentru fabricarea unor astfel de schimbătoare de căldură. ÎN cazane cu dublu circuit Unii producători mai folosesc schimbătoare de căldură bithermice: un tub de cupru circulă cu aripioare în țeava exterioară de cupru, iar conducta interioară este folosită pentru încălzirea apei pentru furnizarea apei calde.
Pentru a crește puterea și eficiența la schimbătoarele de căldură de acest tip, decalajul dintre plăcile înotătoare poate fi de numai 1,5-2,5 mm. Aceasta crește semnificativ rata de blocare a lumenului cu funingine și funingine (produse de ardere a gazelor naturale), ceea ce împiedică arderea completă a gazului și duce la creșterea consumului de combustibil.
Debitul mic al țevilor crește, de asemenea, sensibilitatea acestui ansamblu la acumularea depunerilor de var în lumen. Depunerea sărurilor de duritate și a murdăriei în interiorul schimbătorului de căldură reduce semnificativ transferul de căldură din cauza scăderii conductivității termice a pereților și a unei încălcări a circulației lichidului de răcire.
Se calculează că doar 1 mm de scară de var pe pereții schimbătorului de căldură reduce puterea cazanului cu o medie de 5%. Dar ceea ce este mult mai periculos, depozitele minerale perturbă procesul de răcire a pereților subțiri ai schimbătorului de căldură, care se pot arde din cauza acestui lucru.
În consecință, cazanele cu acest tip necesită o întreținere mai frecventă și consumatoare de timp: curățarea camerei de ardere și clătirea de la cantar.
Schimbătorul de căldură din cupru: tradiție și tehnologie
Utilizarea cuprului cu o extraordinară conductibilitate termică face posibilă renunțarea la schema schimbătorului de căldură cu tub finet în favoarea unui design mai simplu și mai fiabil. Principiul său este împrumutat de la samovarul tradițional, în care tubul de fum trece printr-un recipient de apă.
„Din 1948, când inventatorul Maurice Friske a lansat primul cazan francez de gaz HYDROMOTRIX, schimbătorul de căldură tubular din cupru a devenit semnul distinctiv al produselor companiei noastre”, spune Roman Gladkikh, director tehnic al FRISQUET, liderul pieței franceze de echipamente de încălzire. - Schema sa este fundamental diferită de schimbătoarele de căldură obișnuite cu aripioare. Nucleul schimbătorului de căldură este un corp de cazan din cupru capacitate mare, în interiorul căruia trec conducte pentru îndepărtarea gazelor arse Sunt echipate cu turbulatoare (difuzoare) din oțel inoxidabil, care reduc viteza gazelor arse pentru a crește transferul de căldură ".
Rezultatul este un schimbător de căldură masiv cilindric care necesită 25 kg de cupru pur. Pentru comparație: omologii din oțel cu nervuri de putere similară cântăresc până la 5 kg. Un astfel de schimbător de căldură funcționează fără șocuri de temperatură în moduri mai moi și mai blânde decât un tub subțire cu aripioare.
Designul schimbătorului de căldură descris are o serie de consecințe importante. Datorită rezistenței la coroziune și a ductilității cuprului, durata de utilizare a acestei unități depășește 20 de ani. Fiecare tub de fum are un diametru de 30 mm, ceea ce le face mult mai puțin predispuse la acumularea funinginei. Pentru un sezon de încălzire, restrângerea lumenului schimbătorilor de căldură cu înotătoare poate ajunge la 40% (față de 3% pentru cele tubulare). Pe baza datelor acumulate în țările europene pe parcursul câtorva zeci de ani de funcționare a schimbătoarelor de căldură tubulare de cupru, se poate concluziona că acestea au, în medie, de două ori durata de viață comparativ cu omologii lor de oțel cu aripioare.
În plus, schimbătoarele de căldură tubulară din cupru permit realizarea unei eficiențe maxime de 95%, ceea ce duce la economii semnificative de energie și la scăderea costurilor de exploatare ale cazanului.
Designul unic cu un corp mare de cazan extinde semnificativ funcționalitatea echipamentelor de încălzire. Astfel, în cazanele cu circuit dublu FRISQUET, schimbătoarele de căldură secundare sunt realizate sub formă de bobine de cupru situate în interiorul corpului cazanului. Drept urmare, toate cazanele de la acest producător, standard, vă permit să conectați un cazan suplimentar sau a doua și a treia circuite de încălzire. De exemplu, un circuit de încălzire poate furniza căldură radiatoarelor montate pe perete (temperatura de răcire - până la + 85 o +), iar al doilea - sisteme de încălzire în pardoseală (+ 20-45 oС).
Alegerea consumatorului
Prezența unui schimbător de căldură tubulară din cupru în cazan este o recomandare bună pentru oricine caută o soluție fiabilă și economică pentru proprietatea sa. Cu toate acestea, pentru a face o alegere responsabilă, trebuie să fiți atenți la alte nuanțe.
Certificarea producătorului în conformitate cu ISO 9001. Pentru cumpărător, aceasta înseamnă că cazanul a trecut un control de calitate în mai multe etape în timpul producției.
„În fabrica noastră certificată ISO 9001, toate etapele, de la acceptarea componentelor și materie prima de la furnizori terți până la asamblarea finală a unităților, au control în mai multe etape. Fiecare operație efectuată este marcată cu ștampila personală a lucrătorului care a efectuat-o, spune Roman Gladkikh (FRISQUET). - După terminarea ansamblului, fiecare cazan asamblat merge pe banca de testare, unde este testat pentru 15 parametri. În plus, într-un laborator certificat conform standardului ISO45001, nu numai că sunt testate componentele inițiale, ci și testele de viață ale echipamentelor sunt efectuate în mod continuu pe standuri speciale ”.
Prezența sistemelor de siguranță în proiectarea cazanului, inclusiv senzori pentru presiunea lichidului de răcire, temperatura lichidului de răcire, a gazului și răsturnarea tijei, precum și controlul ionizării flăcării.
Prezența funcțiilor inteligente - capacitatea de a selecta scenarii, programarea și controlul de la distanță al funcționării cazanului, ceea ce crește semnificativ eficiența sistemului de încălzire și crește resursele acestuia.
După cum vedem, cupru ca material structural pentru schimbătoarele de căldură ale cazanului are multe avantaje incontestabile. Consumatorii privați și corporativi sunt interesați de astfel de echipamente, pentru care fiabilitatea, costurile reduse de exploatare și o durată de viață lungă a cazanului au o importanță extremă.