Schimbător de căldură– unul dintre cele mai importante elemente ale echipamentului modern al cazanelor pe gaz. Și dacă doriți ca centrala pe care o achiziționați să funcționeze cu cea mai mare eficiență posibilă, atunci în primul rând trebuie să vă uitați la ce material este fabricat, precum și la cât de înaltă calitate este acest material.
De fapt, material schimbător de căldură poate fi orice, dar în condițiile moderne cele mai răspândite sunt cupru, oţelȘi fontă schimbatoare de caldura. Fiecare dintre aceste materiale are propriile avantaje și dezavantaje, precum și un grad de eficiență, de care va depinde performanța echipamentului cazanului achiziționat. Vă invităm să începeți imediat să luați în considerare fiecare dintre aceste tipuri de schimbătoare de căldură.
Schimbător de căldură din cupru
Să începem cu cea mai nepopulară varietate. Cupru, desigur, a fost destul de comun la un moment dat. Dar numai pentru că alte materiale erau fie prea scumpe, fie pur și simplu indisponibile din motive tehnice. Prin urmare, odată cu apariția oțelului și a fontului, cuprul a început să se estompeze treptat în fundal. Și totuși, dacă dai brusc peste un schimbător de căldură din cupru, atunci știi că are două dezavantaje critice.
- Primul este suficient preț mare.
- Al doilea este arderea rapidă, ceea ce duce la defectarea rapidă a întregului schimbător de căldură.
Schimbător de căldură din fontă
Fontă adesea numit un material „etern”, a cărui durabilitate ajunge la 50 de ani sau mai mult. Pentru un element precum un schimbător de căldură, acest lucru este foarte . Motivul pentru o durabilitate atât de mare este rezistența materialului din fontă la ardere, care este adevăratul flagel al cuprului. În plus, fonta, prin natura sa, este perfect protejată de procesele corozive (rugina), fără a fi nevoie de vreo acoperire suplimentară anticorozivă.
Cu toate acestea, un schimbător de căldură din fontă nu poate fi numit ideal. Trebuie să știți că are două dezavantaje importante.
- În primul rând, fonta este un material extrem de greu. Dacă te-ai mutat vreodată dintr-un loc în altul baie din fontă, atunci știi despre ce vorbim.
- În al doilea rând, schimbătorul de căldură din fontă este foarte fragil. Chiar și schimbările de temperatură îl pot deteriora, ca să nu mai vorbim de daune pur fizice. O singură lovitură puternică poate provoca apariția unei crăpături. Și nu mai este posibil să folosiți un schimbător de căldură crăpat. Apropo, fonta nu este cel mai ieftin material, care ar trebui să fie luat în considerare.
Schimbător de căldură din oțel
Schimbatoare de caldura din otel astăzi sunt cele mai comune pentru motivul este simplu. Oțelul este cel mai ieftin dintre materialele descrise mai sus. Și în ceea ce privește caracteristicile sale tehnice, nu este atât de departe în urma fontei. Desigur, durabilitatea aici nu va mai fi de 50 de ani, ci, să zicem, de 15 ani, nu mai mult.
Dacă se folosește oțel de calitate scăzută, atunci 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, chiar și copiii mici știu că oțelul se teme de rugină (procese corozive). 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 termice moderne - de la un sistem de încălzire a locuinței până la un reactor nuclear, care este în esență același cazan, sunt echipate cu astfel de părți de transfer de căldură. Doar acestea sunt realizate din materiale diferite și au sisteme complexe de control și securitate.
Scop, tipuri de schimbătoare de căldură metalice
Proiectarea și performanța dispozitivelor de încălzire depind de scopul, principiul de funcționare și materialul schimbătorului de căldură. De exemplu, este imposibil să creați un produs compact din fontă pentru un parapet sau un încălzitor de perete. Deoarece oțelul carbon sau fonta au o densitate semnificativă și, prin urmare, masă. Vechile cazane din fontă sunt de domeniul trecutului. Astăzi, sunt populare structurile de încălzire de dimensiuni mici, cu părți ușoare și un nivel mai ridicat de transfer de energie. Acestea includ cazane pe gaz montate pe perete cu un schimbător de căldură din cupru.
În producția de structuri termodinamice se folosesc următoarele materiale:
cupru;
oțel de diferite grade;
fontă;
aluminiu;
silumin.
În gospodăria modernă cazane de incalzire 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 scop, tipuri precum încălzirea, răcirea, condensarea, evaporarea. Pe baza principiului de funcționare, blocurile sunt regenerative, recuperatoare și de amestecare. Primele două tipuri au denumirea comună „dispozitive de suprafață termică”. Câteva exemple de astfel de unități sunt radiatoarele din mașini. Scopul lor este de a participa la funcționarea sistemului de răcire a motorului. Apa încălzită intră în contact cu aerul prin pereții schimbătoarelor de căldură din cupru-aluminiu.
În mașinile de amestecare (de contact), două fluxuri de lucru (cald și rece) sunt amestecate unul cu celălalt. Un proces similar se observă în condensatoarele cu jet, unde lichidul pulverizat utilizează energia de condensare. Sunt mai ușor de fabricat și se caracterizează printr-o capacitate termică crescută. Însă domeniul de aplicare este limitat.
Ce schimbătoare de căldură sunt mai bune - cupru sau aluminiu?
Echipamentele de încălzire folosesc din ce în ce mai mult materialul viitorului - un aliaj de aluminiu și siliciu. O structură eutectică similară a făcut posibilă combinarea a două substanțe diferite - un metal și un mineral. Rezultatul a fost un material cu proprietăți excelente de turnare. Schimbătoarele de căldură fără cusături de sudură și forme complexe măresc 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.
Citeste si: Pompă de canalizare: dispozitiv, tipuri, principiu de funcționare, criterii de selecție, etape de instalare
Schimbătorul de căldură din aliaj de aluminiu și siliciu are o bună rezistență la coroziune. Absența sudurilor și îndoirilor conferă produsului o rezistență ridicată. Un alt avantaj este rezistența mecanică optimă la fluxul invers de lichid de răcire la temperatură joasă. Acum metalul nu este expus riscului din cauza gradientului mare de temperatură al circuitelor de alimentare și retur.
Dispozitive de încălzire din oțel și aliaje de cupru
Întrucât producția de masă a aparatelor de uz casnic se concentrează pe producția de schimbătoare de căldură din metal feros, cazanele pe gaz cu un schimbător de căldură din cupru sunt considerate un produs de prestigiu. Cuprul are caracteristici ridicate de transfer de căldură. Prin urmare, pentru încălzire casa mare Puteți folosi cazane mici cu o cantitate mică de lichid de răcire. Drept urmare, dispozitivele sunt foarte compacte.
Important! Cumpărătorii sunt adesea interesați de ce schimbător de căldură să aleagă – oțel sau cupru. Este necesar să se pornească de la proprietățile fizice și chimice ale metalelor feroase și neferoase. Capacitatea termică specifică a cuprului este mai mică decât cea a oțelului.
Adică, pentru a încălzi o cantitate egală de substanță, cuprul trebuie să transfere mai puțină căldură decât oțelul. În consecință, inerția sistemului de încălzire, unde există o unitate de transfer de căldură din oțel, este mai mare. Automatizarea cazanului, care funcționează cu un bloc de transfer de căldură din cupru, răspunde mai rapid la creșterea temperaturii lichidului de răcire. Acest lucru duce în cele din urmă la economii de combustibil. O reacție și mai mare a sistemului de încălzire la încălzire are loc atunci când pompa este în funcțiune. In plus, asigura o circulatie imbunatatita chiar si in cazul pantelor de conducte sparte si previne fierberea apei.
Comparând schimbătoarele de căldură din cupru pentru cazane cu cele din oțel, putem spune că acestea din urmă sunt mai ductile. Acest factor este important deoarece există un proces constant de interacțiune cu focul deschis. Ca urmare, se dezvoltă tensiuni termice în metal și apar fisuri. Otelul este mai durabil in acest sens si poate rezista la un numar mare de cicluri: incalzire – racire.
Nota! Dezavantajele oțelului, pe lângă inerție și capacitatea termică specifică crescută, includ:
susceptibilitate la coroziune;
volum crescut al suprafeței încălzitorului;
o cantitate mare de lichid de răcire;
o masă semnificativă de dispozitive de încălzire.
Citeste si: Băi acrilice: caracteristici, avantaje și dezavantaje
Cazanele pe gaz din oțel cântăresc de la 70 kg și mai mult. Cu cât puterea este mai mare, cu atât dimensiunile sunt mai mari. Un parametru foarte important al cazanului este grosimea peretelui metalic.
Fabricarea schimbatoarelor de caldura din cupru fata de cele din otel este avantajoasa chiar si din punct de vedere al intretinerii acestora. 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 se deplasează prin ele reduce gradul de contaminare și de formare a depunerilor.
Important! Astăzi, producătorii economisesc metal și reduc grosimea la limită. Acest lucru crește probabilitatea de epuizare rapidă. Prin urmare, atunci când cumpărați, trebuie să vă concentrați pe grosimea peretelui încălzitorului fiind de cel puțin 3 mm.
Gheizer cu schimbător de căldură din cupru
Gheizerul include un schimbător de căldură, apa în care este încălzită de un arzător. Cuprul cu un coeficient ridicat de transfer de căldură transferă rapid căldura apei, care este consumată la baie. Produsele din cupru funcționează mai bine cu cât există mai puține impurități diferite în aliaj. Dacă sunt prezenți, pereții recipientului se încălzesc neuniform, ceea ce îi face să se ardă rapid. Uneori, pentru a reduce prețul unui schimbător de căldură din cupru, grosimea peretelui și diametrul tubului sunt reduse. Greutatea dispozitivului gol este de până la 3,5 kg.
Blocul de schimb de căldură este realizat sub formă de tub. În partea inferioară are forma unui șarpe cu coaste. În jurul ei este instalată o foaie de metal, iar deasupra ei este instalată o țeavă în spirală. Pe lângă cupru, se folosesc oțel galvanizat și inoxidabil. Ce schimbător de căldură este mai bun, cupru sau oțel inoxidabil, este determinat de însuși 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 gheizer cu un schimbător de corp din cupru, ar trebui să studiați parametrii tehnici ai acestuia. Un lucru bun nu va fi ieftin. Cuprul se oxidează puternic la contactul cu apa. Acest proces este observat în special la punctul de alimentare cu apă rece. Acolo se formează condensare. Umiditatea ridicată corodează peretele tubului și apar fistule. Pe pereții subțiri se formează rapid. Produsele de calitate își vor îndeplini scopul propus.
Curățarea schimbătorului de căldură din cupru
Ca urmare a multor ani de încălzire a lichidului de răcire, la suprafață se formează straturi. Acestea înrăutățesc performanța cazanului. Dacă le ignorați pentru o lungă perioadă de timp, unitatea poate eșua. Pentru a elimina calciul și alte substanțe anorganice, schimbătoarele de căldură din cupru sunt spălate cu substanțe chimice speciale sau prin furnizarea de aer sub presiune înaltă în cavități.
Cazanele pe gaz de pardoseală pentru încălzirea locuinței sunt folosite de destul de mult timp și s-au dovedit bine. O selecție uriașă de modele cu un singur circuit și cu dublu circuit prezentate pe piața echipamentelor de încălzire va permite chiar și celui mai capricios cumpărător să aleagă o unitate cu necesarul parametri tehnici si caracteristici.
Ca orice tehnologie, cazanele pe gaz au laturile lor pozitive și negative.
Un cazan pe gaz pe podea necesită spațiu suficient pentru instalare LA beneficii Cazanele pe gaz pe podea includ:
- Ușor de folosit. Cazanele pe gaz nu necesită monitorizare continuă și sunt ușor de întreținut.
- Eficiență suficient de mare cu combustibil ieftin.
- Arie mare de acoperire. Cazanul este capabil să încălziți case mari.
Defecte:
- O cantitate suficientă de documente și permise, fără de care este imposibil să instalați centrala.
- Necesitatea de a construi un coș de fum înainte de instalare.
- Instalarea trebuie efectuată numai în zone suficient de ventilate.
- Nu poate fi instalat strâns pe un perete sau plasat între doi pereți, pentru a nu perturba fluxul de oxigen către arzător.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al unui cazan pe gaz pe podea este destul de simplu: gazul natural produce căldură în timpul arderii și o transferă la un schimbător de căldură situat în interiorul structurii. Apoi apa trece prin schimbătorul de căldură și, încălzindu-se în timpul funcționării cazanului, este transferată în sistemul de încălzire a încăperii.
Instalarea unui cazan pe gaz pe podea Pentru alegerea corecta Ar trebui să acordați atenție schimbătorului de căldură. Eficiența cazanului dumneavoastră va depinde direct de calitatea acestuia.
Tip de schimbătoare de căldură
Schimbătoarele de căldură sunt fabricate în trei tipuri:
Sfat. Studiați recenziile consumatorilor și consultați instalatorii. După cum arată practica, modificările testate în timp pot dura foarte mult timp.
Ce tipuri de arzatoare exista?
După tipul de arzător cazane pe podea sunt împărțite în două tipuri: cazane cu arzător cu aer forțat și cazane atmosferice.
Un cazan atmosferic are un design mai simplu, este puțin mai ieftin și practic nu face zgomot.
Tipul de arzător al cazanului va influența costul final al acestuia Un cazan cu arzator presurizat (se poate numi si înlocuibil, actionat cu ventilator, montat) are un pret mai mare datorita arzatorului, dar si eficienta mai mare.
Atenţie! Un astfel de cazan poate folosi nu numai gaz, ci și combustibil lichid.
Pachetul de bază include adesea doar arzătoare atmosferice, dar dacă decideți să instalați un arzător cu aer forțat, va trebui să îl achiziționați separat.
Cazane pe gaz cu un singur circuit pe pardoseală
Astfel de cazane sunt destinate doar să creeze un sistem de încălzire. În același timp, asigurați cameră și apa fierbinte un astfel de sistem nu poate. Acest lucru necesită separat elemente de incalzire. Cazane cu un singur circuit in zilele noastre pot fi amenajate ca varianta economica sau optima.
Schema: centrala termica pe gaz, dependenta de energie - O opțiune economică presupune adăugarea de încălzitor de apă pe gaz actiune de curgere. Un astfel de sistem va permite a două elemente de alimentare cu apă să funcționeze simultan cu un consum redus de combustibil.
- În varianta optimă, schimbătorul de căldură este instalat în cazan încălzire indirectă. Această metodă necesită o coordonare adecvată a puterii ambelor dispozitive pentru funcționare.
Cazane pe gaz pe podea, dublu circuit
Astfel de unități sunt de tip flux și combinate cu un cazan.
Cazanele cu flux continuu sunt folosite destul de rar, deoarece capacitatea lor de a furniza apă caldă este mică, doar până la 15 litri pe minut.
Cazan pe gaz independent de electricitate 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 destul de mult spațiu în cameră. Cu toate acestea, vor putea furniza pe deplin apă caldă celor care locuiesc în casă.
Selectarea puterii cazanului
Pentru a alege cazanul potrivit, este necesar să țineți cont și de puterea de care aveți nevoie. Se calculează în funcție de zona care trebuie încălzită și de eventualele pierderi de căldură. De obicei în specificatii tehnice Cazanul conține 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 putere, iar rezerva nu trebuie să depășească 25%, altfel nimeni nu poate garanta funcționarea stabilă a cazanului. În medie, pentru casele cu pierderi normale de căldură, puterea se calculează în funcție de metoda simpla: 1 kW de putere pentru fiecare 10 mp. m. zona. Dacă pierderea de căldură este mai mare decât de obicei, atunci cel mai bine este să încredințați selecția specialiștilor.
Cazan pe gaz racordat la sistemul de incalzire si alimentare cu apa De asemenea, merită să acordați atenție posibilității de reglare a puterii cazanului. S-a întâmplat:
- cu o singură treaptă, când centrala funcționează constant la putere maximă;
- în două trepte cu două moduri de cazan;
- cu reglare lină care vă permite să reglați puterea de operare în funcție de nevoile dvs.
Sfat. Centrala funcționează la putere maximă numai când perioada de iarna, prin urmare cazanele cu reglaj continuu, sau cu două trepte, sunt considerate mai economice.
Cum să îmbunătățiți securitatea
Există o serie de elemente auxiliare care vor ajuta la asigurarea siguranței utilizării unui cazan pe gaz pe podea, dar vor crește costul acestuia.
Protejați-vă prin conectarea sistemelor de protecție la cazan Acestea includ:
- Senzor de flacara. Necesar pentru oprirea automată a gazului dacă focul se stinge.
- Termostat care oprește cazanul dacă temperatura apei crește la un nivel de urgență.
- Blocarea cazanului în caz de oprire a gazului.
- Senzor de control al tracțiunii.
Dependența cazanelor de automatizare
În condițiile moderne, nu mai puțin important este un factor precum dependența unui cazan pe gaz de automatizare, deoarece există încă zone în care întreruperile de curent nu sunt neobișnuite. Majoritatea unitățile casnice cu arzătoare atmosferice pot funcționa fără electricitate, în timp ce modelele importate necesită cel mai adesea prezența acesteia.
Unele modele de cazane pe gaz pot funcționa doar cu o alimentare neîntreruptă cu energie electrică Obține independenta energetica cazan în două moduri:
- Simplificarea maximă a sistemului de control prin eliminarea completă a automatizării din acesta. Acest design va menține temperatura specificată a lichidului de răcire, dar nu va ține cont de temperatura ambiantă.
- Folosind un generator de căldură. Aceasta metoda este mai progresiva si consta in folosirea unui aparat care va genera energia electrica necesara functionarii automatizarii din caldura produsa de centrala in sine.
Diferența dintre cazane cu tiraj forțat și naturale
Cazanele cu tiraj natural sunt de preferat sa fie folosite in spatii mici. Principiul eliminării produselor de ardere în astfel de cazane este similar cu principiul de funcționare a unui șemineu - produsele de ardere sunt îndepărtate datorită mișcării naturale.
Cazanele cu tiraj forțat primesc aer din exterior prin coș. Camera de ardere a unor astfel de cazane este închisă, iar coșul de fum este o țeavă în interiorul unei țevi. Circuitul intern este folosit pentru eliminarea gazelor arse, iar circuitul extern asigură accesul aerului la cazan.
Schema: functionarea unui cazan atmosferic pe gaz Cazanele cu tiraj forțat au o serie de aspecte pozitive:
- nu ard oxigenul în cameră;
- nu necesită flux de aer auxiliar;
- 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; se activează prin apăsarea butonului corespunzător.
Cazan atmosferic pe gaz pe podea Aprinderea electrică a cazanului este automatizată. Dacă există o pană de curent în sistem, centrala se va porni automat după ce este restabilită. Acest tip de aprindere este considerat mai economic, deoarece nu are un aprindere care arde constant.
Cazane in condensare
Când ard combustibil, cazanele convenționale nu folosesc toată energia pe care o conține. Există și așa-numita căldură latentă, care se pierde în astfel de cazane, lăsând împreună cu vaporii de apă în coș. Pentru a folosi căldura latentă, există cazane în condensare. Acestea provoacă condensarea aburului, răcind gazele de eșapament la o temperatură scăzută. Producătorii unor astfel de cazane indică randamentul lor crescut, care, conform documentației, este peste 100%.
Cazan pe gaz in condensare 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 mai puțin gaz atunci când încălziți casa.
Instalarea cazanelor pe podea
Înainte de a începe instalarea, trebuie să selectați o cameră, ținând cont de toate cerințele de instalare. Cazanele de podea cu circuit dublu au o serie de parametri necesari:
- minim 15 mp. m ar trebui să fie zona încăperii în care va fi instalată centrala;
- nu 2,5 mp. m. ar trebui să fie înălțimea acestei încăperi;
- fereastră de dimensiune adecvată;
- ușa de cel puțin 80 cm;
- acces gratuit la toate sistemele și dispozitivele.
- prezența unui coș de fum care îndeplinește cerințele tehnice.
Un cazan modern pe gaz pe podea nu va strica interiorul băii sau al bucătăriei dumneavoastră Etape de instalare:
- pregătirea fundației cazanului;
- conectarea cazanului la coș de fum;
- conectarea cazanului la sistemul intern de încălzire;
- instalarea obligatorie a unui filtru de purificare a apei;
- conectarea alimentării cu apă rece la cazan;
- conectarea conductei de gaz la cazan.
Alegerea unui cazan pe gaz pe podea este evidentă dacă aveți gaz de rețea și doriți să economisiți la încălzire și alimentarea cu apă caldă. Dar nu uitați că pentru a instala un cazan trebuie să obțineți un întreg set de autorizații.
Înainte de a merge la magazin, cel mai bine este să faceți o listă de criterii după care va fi selectat modelul:
Construcția unui cazan pe gaz cu economie de energie - Funcționalitate. Încălzitoarele de apă cu dublu circuit funcționează pe principiul încălzitoarelor de apă instantanee. Dacă acest lucru nu vă convine, alegeți cazane cu un singur circuit și conexiuni suplimentare pentru dispozitivele de încălzire a apei.
- Adaptarea la realitățile interne. Presiunea din rețeaua de gaz și tensiunea din rețeaua noastră nu respectă întotdeauna standardele. Prin urmare, este mai bine să alegeți un model care să nu piardă putere chiar și în condiții extreme.
- Service întreținere. În primul rând, acordați atenție acelor mărci ale căror centre de service sunt situate în apropierea locuinței dumneavoastră. Astfel, in cazul avariilor, reparatiile vor fi mai rapide si mai ieftine.
- După selectarea și achiziționarea unui cazan, lăsați în seama specialiștilor toate preocupările legate de instalarea acestuia, deoarece doar astfel se asigură o abordare înalt calificată a lucrării, se iau toate măsurile de siguranță necesare și se realizează instalarea în conformitate cu standardele acceptate.
Cazanele moderne pe gaz pe podea sunt un lucru destul de conservator și tradițional. De-a lungul anilor, nu au suferit schimbări tehnologice majore, ceea ce le dovedește încă o dată fiabilitatea.
Cum să alegi cazanul pe podea pe gaz potrivit: video
Prin care circulă lichidul de răcire, mai mult. Ca urmare, acestea devin mai puțin înfundate cu depozite de sare. În consecință, curățarea cavităților interne ale mono-dispozitivelor va trebui făcută mult mai puțin frecvent decât întreținerea unui schimbător de căldură bitermic. În primul rând, acest lucru se aplică dispozitivului de circuit ACM; se implică atunci când este nevoie.
Minusuri
- Dispunerea strânsă a cazanului. Alte elemente ale circuitului se adaugă celor două schimbătoare de căldură; Întreținerea instalației de încălzire devine mai complicată.
- Probabilitatea defecțiunilor crește. Cu cât sunt mai multe elemente structurale, cu atât este mai mare riscul de defectare a oricăruia dintre ele. „Veriga slabă” în cazanele de perete este robinetul deja menționat (cu trei căi).
- Costul echipamentelor este în creștere tocmai pentru că cantitate mare componente.
Schimbător de căldură bitermic
pro
- Dispunerea mai rațională a echipamentului cazanului; Nu există supapă cu trei căi, al doilea schimbător de căldură sau conducte de legătură.
- Mai puține piese înseamnă o fiabilitate mai mare a produsului.
- Lipsa de inerție a circuitului ACM. De îndată ce robinetul se deschide, curge imediat apă caldă la o temperatură prestabilită. Dacă este folosit frecvent, 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 incalzire, celalalt pentru alimentarea cu apa calda. Dispozitivul bitermic este universal în acest sens: funcționează pe ambele sisteme.
Minusuri
- Calitatea pretențioasă a tratarii apei. Activități suplimentare – anumite investiții monetare. Dar costul stațiilor de epurare și întreținerea acestora este „inaccesibil” pentru mulți, iar acesta este unul dintre argumentele împotriva alegerii unui cazan cu schimbător de căldură bitermic. Dacă apa din zonă este „curată” și moale, acest minus este uniformizat automat.
- Nu poate fi reparat (în 90% din cazuri). Este rar ca într-un atelier specializat să se poată prelungi durata de viață a unui schimbător de căldură bitermic, dar meșterii preiau acest lucru fără tragere de inimă și nu dau garanții promițătoare. În practică, se achiziționează un nou dispozitiv pentru cazan. Recomandările pentru întreținerea schimbătoarelor de căldură la domiciliu (pentru doar ⅓ o oră și este la fel de bun) sunt date de oameni care aproape că nu au făcut asta ei înșiși. Cel mai probabil, sfatul se bazează pe principiul „Am auzit, am citit, mi-a spus prietenul meu”. Soluție pregătită incorect, încălcarea tehnologiei de spălare - și depresurizarea carcasei este garantată.
- Probabilitatea de scurgeri crește. Explicația este simplă - mai multe conexiuni interne.
- Preț mare. Un schimbător de căldură bitermic 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 ardere este transferată la lichidul de răcire. Caracteristicile de performanță ale echipamentului depind în mare măsură de caracteristicile acestei componente: eficiența și rentabilitatea acesteia, durata de viață și costul. În condiții de concurență acerbă între producători, toate componentele cazanelor de uz casnic tind să-și simplifice proiectarea și să-și reducă costul. În același timp, există o cerere stabilă pentru cazane premium pe gaz cu un schimbător de căldură din cupru. De ce le aleg consumatorii, în ciuda prețului ridicat, și care sunt avantajele cuprului ca material structural?
Metalul este diferit de metal
Materialul din care este realizat schimbătorul de căldură este intermediarul care transferă energia termică din produsele de ardere la lichidul de răcire. În timpul funcționării cazanului, acesta trebuie să reziste la temperaturi ridicate (până la 400-600 oC) timp de mai multe luni din perioada de încălzire fără a-și reduce caracteristicile de rezistență. De asemenea, materialul schimbătorului de căldură intră în contact cu două medii - gaze de ardere fierbinți și lichid de răcire (de obicei apă). Prin urmare, materialului se impun cerințe foarte stricte, care sunt îndeplinite de o listă restrânsă de metale și aliaje.
În prezent, pentru fabricarea cazanelor de uz casnic pe gaz se folosesc trei materiale: oțel, fontă și cupru. Fiecare dintre ele are propriile sale puncte forte și puncte slabe.
Cea mai comună și bugetară opțiune este 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 sarcini mecanice. Această caracteristică a materialului schimbătorului de căldură este deosebit de importantă atunci când este expus la stres termic. În zona de temperatură ridicată, în metal se formează tensiuni termice și numai plasticitatea împiedică apariția fisurilor.
Dar schimbătoarele de căldură din oțel au și dezavantaje serioase: sunt susceptibile la coroziune, atât de la conductele de fum, cât și de la lichidul de răcire. Pentru a crește durata de viață, producătorii măresc grosimea peretelui schimbătorului de căldură, ceea ce reduce eficiența și crește consumul de combustibil.
Fonta corodează mult mai lent decât oțelul atunci când intră în contact cu medii active chimic. Dar datorită ductilității reduse, la utilizarea acestui metal, se impun cerințe stricte privind condițiile de funcționare echipamente de gaz. Schimbările bruște de temperatură pot provoca apariția crăpăturilor.
Deci, de exemplu, pentru diferite modele cu un schimbător de căldură din fontă, diferența de temperatură între lichidul de răcire din conductele de alimentare și retur ale circuitului de încălzire nu poate depăși 20-45 oC. Pentru a realiza acest lucru, sunt utilizate sisteme complexe de amestecare a lichidului de răcire fierbinte. Acest lucru impune și restricții stricte asupra stabilității pompei de circulație.
Un alt material tradițional pentru schimbătoarele de căldură ale echipamentelor cazanelor 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 remarcă prin conductivitate termică excepțional de ridicată - 385 W/m*K (mai mare doar pentru argint). Pentru comparație: conductivitatea termică a fontei este de 50-60 W/m*K, iar oțelul - de la 47 W/m*K și mai mică (în funcție de temperatură și calitatea oțelului).
Rezistența ridicată a cuprului la coroziune este, de asemenea, foarte valoroasă. În timpul funcționării unui schimbător de căldură din cupru, pe suprafața metalului apare o peliculă subțire, dar densă de oxid, 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. Acest lucru are două consecințe: rezistența hidrodinamică scăzută a țevilor de cupru și o rată semnificativ mai scăzută de creștere excesivă cu funingine și contaminanți.
Printre dezavantajele acestui metal, unul iese în evidență - prețul său ridicat. Cuprul pur este de până la 15-20 de ori mai scump decât aliajele de oțel utilizate pentru schimbătoarele de căldură, care plasează automat cazanele care folosesc cantități mari de cupru în segmentul de preț ridicat.
Schimbătoare de căldură cu aripioare și problemele acestora
Alegerea materialului pentru schimbătorul de căldură primar determină în mare măsură designul acestuia. În special, dezvoltatorii de echipamente de încălzire compensează conductivitatea termică scăzută a oțelului și a fontei prin creșterea suprafeței de schimb de căldură. Această idee a stat la baza celor mai comune schimbătoare de căldură tubulare cu aripioare în cazanele casnice. Există multe plăci instalate în rânduri verticale pe o țeavă curbă (în formă de S). Acest schimbător de căldură este situat în partea superioară a camerei de ardere. Gazele de ardere trec prin golurile înguste dintre plăci de jos în sus, eliberând energie lichidului de răcire.
Pe lângă oțel, cuprul este uneori folosit pentru a face astfel de schimbătoare de căldură. ÎN cazane cu dublu circuit Unii producători folosesc încă schimbătoare de căldură bitermice: lichidul de răcire circulă într-o țeavă exterioară de cupru cu aripioare, iar țeava interioară servește la încălzirea apei pentru alimentarea cu apă caldă.
Pentru a crește puterea și eficiența în schimbătoarele de căldură de acest tip, spațiul dintre plăcile cu aripioare poate fi de numai 1,5-2,5 mm. Acest lucru crește semnificativ rata de înfundare 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.
Secțiunea transversală internă mică a țevilor crește, de asemenea, sensibilitatea acestei unități la acumularea de depuneri de calcar în lumen. Depunerea de săruri de duritate și murdărie în interiorul schimbătorului de căldură reduce semnificativ transferul de căldură din cauza scăderii conductibilității termice a pereților și a perturbării circulației lichidului de răcire.
Se estimează că doar 1 mm de depuneri de calcar pe pereții schimbătorului de căldură reduce performanța cazanului cu o medie de 5%. Dar ceea ce este mult mai periculos, depozitele de minerale perturbă procesul de răcire a pereților subțiri ai schimbătorului de căldură, care din această cauză se pot arde.
Ca urmare, cazanele de acest tip necesită întreținere mai frecventă și mai laborioasă: curățarea camerei de ardere și detartrarea.
Schimbător de căldură din cupru: tradiții și tehnologii
Utilizarea cuprului cu conductivitate termică extraordinară ne permite să renunțăm la designul schimbătorului de căldură sub forma unui tub cu aripioare în favoarea unui design mai simplu și mai fiabil. Principiul său este împrumutat de la un samovar tradițional, în care conducta de fum trece printr-un recipient de apă.
„Din 1948, când inventatorul Maurice Friske a lansat primul cazan francez pe gaz HYDROMOTRIX, schimbătorul de căldură tubular de cupru a devenit carte de vizită produsele companiei noastre”, spune Roman Gladkikh, director tehnic FRISQUET, liderul pieței franceze de echipamente de încălzire. - Designul său este fundamental diferit de schimbătoarele de căldură tubulare atât de comune cu aripioare. Baza schimbătorului de căldură este un corp de cazan din cupru capacitate mare, in interiorul caruia se afla tuburi pentru evacuarea gazelor de ardere. Acestea conțin turbulatoare (divizoare) din oțel inoxidabil, care reduc viteza gazelor de ardere pentru a crește transferul de căldură.”
Rezultatul este un schimbător de căldură cilindric masiv, a cărui producție necesită 25 kg de cupru pur. Pentru comparație: analogii de oțel cu aripioare de putere comparabilă cântăresc până la 5 kg. Un astfel de schimbător de căldură funcționează fără șocuri de temperatură în condiții mai moi și mai blânde decât un tub subțire cu aripioare.
Designul descris al schimbătorului de căldură are o serie de consecințe importante. Datorită rezistenței la coroziune și ductilității cuprului, durata de viață a acestei unități depășește 20 de ani. Diametrul fiecărui tub de fum este de 30 mm, ceea ce le face mult mai puțin susceptibile la acumularea de funingine. În timpul unui sezon de încălzire, îngustarea jocului în schimbătoarele de căldură cu aripioare poate ajunge la 40% (față de 3% pentru cele tubulare). Pe baza datelor acumulate în tari europene După câteva decenii de funcționare a schimbătoarelor de căldură tubulare de cupru, putem concluziona că acestea au în medie o durată de viață de două ori mai mare față de omologii cu aripioare din oțel.
În plus, schimbătoarele de căldură tubulare de cupru fac posibilă atingerea eficienței maxime - 95%, ceea ce duce la economii semnificative de resurse energetice și la reducerea costurilor de funcționare a cazanului.
Designul unic cu un corp de cazan de mare capacitate extinde semnificativ funcționalitatea echipamentului de încălzire. Astfel, in cazanele FRISQUET cu dublu circuit, schimbatoarele de caldura secundare sunt realizate sub forma unor serpentine de cupru situate in interiorul corpului cazanului. Ca urmare, toate cazanele de la acest producător, în mod standard, vă permit să conectați un cazan suplimentar sau al doilea și al treilea circuit de încălzire. De exemplu, un circuit de încălzire poate furniza căldură radiatoarelor montate pe perete (temperatura lichidului de răcire - până la + 85 oC), iar al doilea - sistemelor de încălzire prin pardoseală (+20-45 oC).
Alegerea consumatorului
Prezența unui schimbător de căldură tubular de cupru în cazan este un bun ghid pentru cei care caută o soluție fiabilă și economică pentru proprietatea lor. Cu toate acestea, pentru a face o alegere responsabilă, trebuie să acordați atenție altor nuanțe.
Certificarea producătorului conform standardului ISO 9001. Pentru cumpărător, aceasta înseamnă că centrala a trecut controlul de calitate în mai multe etape în timpul producției.
„În fabrica noastră certificată ISO 9001, toate etapele de la acceptarea componentelor până la materii prime de la furnizori terți până la asamblarea finală a unităților, au control în mai multe etape. Fiecare operație efectuată este marcată cu marca personală a lucrătorului care a efectuat-o, spune Roman Gladkikh (FRISQUET). - După finalizarea asamblarii, fiecare cazan asamblat merge la un stand de testare, unde este testat conform a 15 parametri. În plus, într-un laborator certificat conform standardului ISO45001, nu doar componentele inițiale sunt testate, ci și teste de viață ale echipamentelor sunt efectuate continuu pe standuri speciale.”
Prezența sistemelor de siguranță în proiectarea cazanului, inclusiv presiunea lichidului de răcire, temperatura lichidului de răcire, senzorii de răsturnare a gazului și tirajului, precum și controlul flăcării prin ionizare.
Prezența funcțiilor inteligente - capacitatea de a selecta scenarii, programare și control de la distanță a funcționării cazanului, ceea ce crește semnificativ eficiența sistemului de încălzire și crește durata de viață a acestuia.
După cum putem vedea, cuprul ca material structural pentru schimbătoarele de căldură din cazane are multe avantaje incontestabile. Un astfel de echipament este de interes pentru consumatorii privați și corporativi, pentru care fiabilitatea, costurile reduse de operare și durata de viață lungă a cazanului sunt de o importanță capitală.