Výmenník tepla– jeden z najdôležitejších prvkov zariadenia moderného plynového kotla. A ak chcete, aby kupovaný kotol pracoval s najvyššou možnou účinnosťou, tak sa v prvom rade musíte pozrieť na to, z akého materiálu je vyrobený, ako aj na kvalitu tohto materiálu.
Vlastne, materiál výmenníka tepla môže byť čokoľvek, ale v moderných podmienkach sú najrozšírenejšie meď, oceľ A liatina tepelné výmenníky. Každý z týchto materiálov má svoje výhody a nevýhody, ako aj stupeň účinnosti, od ktorého bude závisieť výkon zakúpeného kotlového zariadenia. Pozývame vás, aby ste okamžite začali uvažovať o každom z týchto typov výmenníkov tepla.
Medený výmenník tepla
Začnime najneobľúbenejšou odrodou. Meď, samozrejme, bolo svojho času celkom bežné. Ale len preto, že iné materiály boli buď príliš drahé, alebo jednoducho nedostupné z technických dôvodov. Preto s príchodom ocele a liatiny začala meď postupne ustupovať do pozadia. A napriek tomu, ak zrazu narazíte na medený výmenník tepla, vedzte, že má dve kritické nevýhody.
- Prvý stačí vysoká cena.
- Druhým je rýchle vyhorenie, ktoré vedie k rýchlemu zlyhaniu celého výmenníka tepla.
Liatinový výmenník tepla
Liatinačasto nazývaný „večný“ materiál, ktorého životnosť dosahuje 50 rokov alebo viac. Pre prvok, akým je výmenník tepla, je to veľmi . Dôvodom takejto vysokej životnosti je odolnosť liatinového materiálu voči vyhoreniu, ktoré je skutočnou metlou medi. Okrem toho je liatina svojou povahou dokonale chránená pred koróznymi procesmi (hrdza), bez potreby akéhokoľvek dodatočného antikorózneho náteru.
Liatinový výmenník tepla však nemožno nazvať ideálnym. Musíte vedieť, že má dve dôležité nevýhody.
- Po prvé, liatina je mimoriadne ťažký materiál. Ak ste sa niekedy presťahovali z miesta na miesto liatinový kúpeľ, potom viete, o čom hovoríme.
- Po druhé, liatinový výmenník tepla je veľmi krehký. Dokonca aj teplotné zmeny ho môžu poškodiť, nehovoriac o čisto fyzickom poškodení. Jediný silný úder môže spôsobiť prasknutie. A už nie je možné použiť prasknutý výmenník tepla. Mimochodom, liatina nie je najlacnejší materiál, čo treba brať do úvahy.
Oceľový výmenník tepla
Oceľové výmenníky tepla dnes sú najbežnejšie, pretože dôvod je jednoduchý. Oceľ je najlacnejší z vyššie opísaných materiálov. A pokiaľ ide o jeho technické vlastnosti, nie je tak ďaleko za liatinou. Samozrejme, trvanlivosť tu už nebude 50 rokov, ale povedzme 15 rokov, nie viac.
Ak sa použije oceľ nízkej kvality, potom budete musieť po 5 rokoch vymeniť takýto výmenník tepla. Dôvodom je pomerne rýchle horenie materiálu pod vplyvom vysokých teplôt. No aj malé deti vedia, že oceľ sa bojí hrdze (korozívne procesy). Táto skutočnosť ovplyvňuje aj trvanlivosť materiálu.
Výmenník tepla je jedným z prvkov zariadení, kde dochádza k tepelným procesom na prenos energie z vyhrievaného telesa na studené. Všetky moderné tepelné motory - od domáceho vykurovacieho systému až po jadrový reaktor, čo je v podstate rovnaký kotol, sú vybavené takýmito časťami na prenos tepla. Len sú vyrobené z rôznych materiálov a majú zložité riadiace a bezpečnostné systémy.
Účel, typy kovových výmenníkov tepla
Konštrukcia a výkon vykurovacích zariadení závisí od účelu, princípu činnosti a materiálu výmenníka tepla. Napríklad nie je možné vytvoriť kompaktný liatinový výrobok pre parapetný alebo stenový ohrievač. Pretože uhlíková oceľ alebo liatina majú významnú hustotu, a teda aj hmotnosť. Staré liatinové kotly sú minulosťou. Dnes sú obľúbené malé vykurovacie konštrukcie s ľahkými časťami a vyššou úrovňou prenosu energie. Patria sem plynové nástenné kotly s medeným výmenníkom tepla.
Pri výrobe termodynamických štruktúr sa používajú tieto materiály:
meď;
oceľ rôznych tried;
liatina;
hliník;
silumin.
V modernej domácnosti vykurovacie kotly Väčšinu jeho povrchu zaberá teplovýmenná jednotka. Ekonomické a ekologické parametre kotla závisia od konštrukcie a druhu materiálu.
V závislosti od účelu také typy ako vykurovanie, chladenie, kondenzácia, odparovanie. Na princípe fungovania sú bloky regeneračné, rekuperačné a miešacie. Prvé dva typy majú spoločný názov „zariadenia s tepelným povrchom“. Niektoré príklady takýchto jednotiek sú radiátory v automobiloch. Ich účelom je podieľať sa na prevádzke chladiaceho systému motora. Ohriata voda prichádza do styku so vzduchom cez steny medeno-hliníkových výmenníkov tepla.
V miešacích (kontaktných) strojoch sa navzájom miešajú dva pracovné prúdy (horúci a studený). Podobný proces sa pozoruje v prúdových kondenzátoroch, kde rozprašovaná kvapalina využíva kondenzačnú energiu. Sú jednoduchšie na výrobu a vyznačujú sa zvýšenou tepelnou kapacitou. Rozsah aplikácie je však obmedzený.
Ktoré výmenníky tepla sú lepšie - meď alebo hliník?
Vykurovacie zariadenia čoraz viac využívajú materiál budúcnosti – zliatinu hliníka a kremíka. Podobná eutektická štruktúra umožnila spojiť dve rozdielne látky – kov a minerál. Výsledkom bol materiál s vynikajúcimi odlievacími vlastnosťami. Výmenníky tepla bez zvarových švov a zložitých tvarov zväčšujú plochu výmeny energie. Úlohou vytvárania takýchto konštrukcií je optimalizovať prenos tepla s minimálnymi rozmermi teplovýmennej jednotky.
Prečítajte si tiež: Čerpadlo na odpadovú vodu: zariadenie, typy, princíp činnosti, kritériá výberu, kroky inštalácie
Výmenník tepla vyrobený zo zliatiny hliníka a kremíka má dobrú antikoróznu odolnosť. Neprítomnosť zvarov a ohybov dáva výrobku vysokú pevnosť. Ďalšou výhodou je optimálna mechanická odolnosť proti spätnému nízkoteplotnému toku chladiacej kvapaliny. Teraz kov nie je ohrozený veľkým teplotným gradientom napájacieho a vratného okruhu.
Vykurovacie zariadenia z ocele a zliatin medi
Keďže hromadná výroba domácich spotrebičov je zameraná na výrobu výmenníkov tepla zo železného kovu, plynové kotly s medeným výmenníkom tepla sú považované za prestížny produkt. Meď má vysoké vlastnosti prenosu tepla. Preto na vykurovanie veľký dom Môžete použiť malé kotly s malým množstvom chladiacej kvapaliny. Vďaka tomu sú zariadenia veľmi kompaktné.
Dôležité! Kupujúci sa často zaujímajú o to, ktorý výmenník tepla si vybrať - oceľ alebo meď. Je potrebné vychádzať z fyzikálnych a chemických vlastností železných a neželezných kovov. Merná tepelná kapacita medi je nižšia ako u ocele.
To znamená, že na zahriatie rovnakého množstva látky potrebuje meď preniesť menej tepla ako oceľ. V súlade s tým je zotrvačnosť vykurovacieho systému, kde je oceľová jednotka na prenos tepla, väčšia. Automatizácia kotla, pracujúca s medeným blokom prenosu tepla, rýchlejšie reaguje na zvýšenie teploty chladiacej kvapaliny. To v konečnom dôsledku vedie k úspore paliva. Ešte väčšia reakcia vykurovacieho systému na vykurovanie nastáva pri bežiacom čerpadle. Okrem toho zaisťuje zlepšenú cirkuláciu aj pri zlomených sklonoch potrubia a zabraňuje varu vody.
Pri porovnaní medených výmenníkov tepla pre kotly s oceľovými môžeme povedať, že tieto sú ťažnejšie. Tento faktor je dôležitý, pretože prebieha neustály proces interakcie s otvoreným ohňom. V dôsledku toho vznikajú tepelné napätia v kove a vznikajú trhliny. Oceľ je v tomto smere odolnejšia a znesie veľké množstvo cyklov: ohrev - chladenie.
Poznámka! Nevýhody ocele, okrem zotrvačnosti a zvýšenej špecifickej tepelnej kapacity, zahŕňajú:
náchylnosť na koróziu;
zvýšený objem povrchu ohrievača;
veľké množstvo chladiacej kvapaliny;
značné množstvo vykurovacích zariadení.
Prečítajte si tiež: Akrylátové vane: vlastnosti, výhody a nevýhody
Oceľové plynové kotly vážia od 70 kg a viac. Čím väčší výkon, tým väčšie rozmery. Veľmi dôležitým parametrom kotla je hrúbka kovovej steny.
Výroba medených výmenníkov tepla oproti oceľovým je výhodná aj z hľadiska ich údržby. Koeficient drsnosti medi je 130-krát menší ako u ocele. Vďaka tomu hydrodynamický odpor medených produktov pri prechode kvapaliny cez ne znižuje stupeň kontaminácie a tvorby vodného kameňa.
Dôležité! Dnes výrobcovia šetria na kove a zmenšujú hrúbku na hranicu. To zvyšuje pravdepodobnosť rýchleho vyhorenia. Preto sa pri nákupe musíte zamerať na hrúbku steny ohrievača aspoň 3 mm.
Gejzír s medeným výmenníkom tepla
Súčasťou gejzíru je výmenník tepla, v ktorom je voda ohrievaná horákom. Meď s vysokým súčiniteľom prestupu tepla rýchlo odovzdáva teplo vode, ktorá sa spotrebuje pri kúpeli. Medené produkty fungujú tým lepšie, čím menej rôznych nečistôt je v zliatine. Ak sú prítomné, steny nádoby sa nerovnomerne zahrievajú, čo spôsobuje ich rýchle vyhorenie. Niekedy, aby sa znížila cena medeného výmenníka tepla, sa zmenšuje hrúbka steny a priemer rúrky. Hmotnosť prázdneho zariadenia je do 3,5 kg.
Blok výmeny tepla je vyrobený vo forme rúrky. V spodnej časti má tvar hada s rebrami. Okolo neho je inštalovaný kovový plech a na ňom je inštalovaná špirálová rúrka. Okrem medi sa používa pozinkovaná a nehrdzavejúca oceľ. Ktorý výmenník tepla je lepší, meď alebo nehrdzavejúca oceľ, je určená samotnou skutočnosťou nákladov na zariadenie. Meď je 20-krát drahšia ako zliatina ocele. Ale lepšie prenáša teplo a je hospodárnejšia v prevádzke. Nerezová oceľ je odolnejšia.
Dôležité! Pred nákupom gejzír s medeným telesovým výmenníkom by ste si mali naštudovať jeho technické parametre. Dobrá vec nebude lacná. Meď pri kontakte s vodou silne oxiduje. Tento proces sa pozoruje najmä v mieste prívodu studenej vody. Vzniká tam kondenzát. Vysoká vlhkosť koroduje stenu trubice a objavujú sa fistuly. Na tenkých stenách sa tvoria rýchlo. Kvalitné výrobky budú slúžiť svojmu účelu.
Čistenie medeného výmenníka tepla
V dôsledku dlhoročného zahrievania chladiacej kvapaliny sa na povrchu vytvárajú vrstvy. Zhoršujú výkon kotla. Ak ich budete ignorovať dlhší čas, jednotka môže zlyhať. Na odstránenie vápnika a iných anorganických látok sa medené výmenníky premývajú špeciálnymi chemikáliami alebo privádzaním vzduchu pod vysokým tlakom do dutín.
Podlahové plynové kotly na vykurovanie domácností sa používajú pomerne dlho a osvedčili sa. Obrovský výber jednookruhových a dvojokruhových modelov prezentovaných na trhu vykurovacích zariadení umožní aj tomu najnáročnejšiemu kupujúcemu vybrať si jednotku s potrebným Technické parametre a vlastnosti.
Ako každá technológia, aj plynové kotly majú svoje pozitívne a negatívne stránky.
Podlahový plynový kotol vyžaduje dostatočný priestor na inštaláciu TO výhod Medzi podlahové plynové kotly patria:
- Jednoduché použitie. Plynové kotly nevyžadujú nepretržité monitorovanie a sú nenáročné na údržbu.
- Dostatočne vysoká účinnosť s lacným palivom.
- Veľká oblasť pokrytia. Kotol je schopný vykurovať veľké domy.
Nedostatky:
- Poriadne množstvo dokumentov a povolení, bez ktorých nie je možné kotol inštalovať.
- Potreba postaviť komín pred inštaláciou.
- Inštalácia by sa mala vykonávať iba v dostatočne vetraných priestoroch.
- Nedá sa inštalovať tesne k stene alebo umiestniť medzi dve steny, aby sa nenarušil prívod kyslíka do horáka.
Princíp činnosti
Princíp činnosti podlahového plynového kotla je pomerne jednoduchý: zemný plyn produkuje teplo počas spaľovania a prenáša ho do výmenníka tepla umiestneného vo vnútri konštrukcie. Potom voda prechádza cez výmenník tepla a zahrievaním počas prevádzky kotla sa prenáša do vykurovacieho systému miestnosti.
Inštalácia podlahového plynového kotla Pre správna voľba Mali by ste venovať pozornosť výmenníku tepla. Účinnosť vášho kotla bude priamo závisieť od jeho kvality.
Typ výmenníkov tepla
Výmenníky tepla sa vyrábajú v troch typoch:
Poradenstvo. Preštudujte si recenzie spotrebiteľov a poraďte sa s inštalatérmi. Ako ukazuje prax, časom overené úpravy môžu trvať veľmi dlho.
Aké druhy horákov existujú?
Podľa typu horáka podlahové kotly sú rozdelené do dvoch typov: kotly s horákom s núteným obehom vzduchu a atmosférické kotly.
Atmosférický kotol má jednoduchšiu konštrukciu, je o niečo lacnejší a nevytvára prakticky žiadny hluk.
Typ horáka kotla ovplyvní jeho konečnú cenu Kotol s pretlakovým horákom (možno ho nazvať aj vymeniteľný, ventilátorový, namontovaný) má vyššiu cenu vďaka horáku, ale aj vyššiu účinnosť.
Pozor! Takýto kotol môže používať nielen plyn, ale aj kvapalné palivo.
V základnom balení sú často len atmosférické horáky, no ak sa rozhodnete pre inštaláciu horáka s núteným obehom vzduchu, budete si ho musieť dokúpiť samostatne.
Jednookruhové podlahové plynové kotly
Takéto kotly sú určené len na vytvorenie vykurovacieho systému. Zároveň poskytnite priestor a horúca voda takýto systém nemôže. To si vyžaduje oddelené vykurovacie telesá. Jednookruhové kotly dnes môžu byť usporiadané ako ekonomická alebo optimálna možnosť.
Schéma: energeticky závislý podlahový plynový kotol - Ekonomická možnosť zahŕňa pridanie plynový ohrievač vody prietoková akcia. Takýto systém umožní, aby dva prvky prívodu vody fungovali súčasne s nízkou spotrebou paliva.
- V optimálnej možnosti je výmenník tepla inštalovaný v kotle nepriame vykurovanie. Táto metóda vyžaduje správnu koordináciu výkonu oboch zariadení na prevádzku.
Podlahové plynové kotly dvojokruhové
Takéto jednotky sú prietokového typu a kombinované s kotlom.
Prietokové kotly sa používajú pomerne zriedkavo, pretože ich schopnosť zabezpečiť teplú vodu je malá, len do 15 litrov za minútu.
Elektricky nezávislý podlahový plynový kotol Najčastejšie používajú kotol s kotlom, ktorého objem je vybraný nezávisle a závisí od potrieb obyvateľov. Nevýhodou takejto jednotky je, že zaberajú pomerne veľa miesta v miestnosti. Budú však môcť plnohodnotne zabezpečiť teplú vodu tým, ktorí bývajú v dome.
Výber výkonu kotla
Pre výber správneho kotla je potrebné vziať do úvahy aj výkon, ktorý potrebujete. Počíta sa v závislosti od plochy, ktorú je potrebné vykurovať a prípadných tepelných strát. Zvyčajne v Technické špecifikácie Kotol obsahuje informácie o ploche domu, pre ktorý je tento model určený. Je však potrebné zvážiť, že je lepšie zvoliť kotol s výkonovou rezervou a rezerva by nemala presiahnuť 25%, inak nikto nemôže zaručiť stabilnú prevádzku kotla. V priemere pre domy s bežnými tepelnými stratami sa výkon počíta podľa jednoduchá metóda: 1 kW výkonu na každých 10 m2. m. oblasť. Ak sú tepelné straty vyššie ako zvyčajne, potom je najlepšie zveriť výber odborníkom.
Plynový kotol pripojený na systém vykurovania a zásobovania vodou Za pozornosť stojí aj možnosť nastavenia výkonu kotla. To sa stáva:
- jednostupňový, keď kotol pracuje neustále na plný výkon;
- dvojstupňový s dvoma režimami kotla;
- s plynulým nastavením, ktoré vám umožňuje nastaviť prevádzkový výkon v závislosti od vašich potrieb.
Poradenstvo. Kotol pracuje na plný výkon len vtedy zimné obdobie, preto sa za ekonomickejšie považujú kotly s plynule regulovateľnými, prípadne dvojstupňové.
Ako zlepšiť bezpečnosť
Existuje množstvo pomocných prvkov, ktoré pomôžu zaistiť bezpečnosť používania podlahového plynového kotla, ale zvýšia jeho náklady.
Chráňte sa pripojením ochranných systémov ku kotlu Tie obsahujú:
- Snímač plameňa. Nevyhnutné pre automatické vypnutie plynu, ak oheň zhasne.
- Termostat, ktorý vypne kotol, ak teplota vody stúpne na núdzovú úroveň.
- Blokovanie kotla v prípade odstávky plynu.
- Senzor riadenia trakcie.
Závislosť kotlov na automatizácii
V moderných podmienkach nie je menej dôležitý taký faktor, ako je závislosť plynového kotla na automatizácii, pretože stále existujú oblasti, kde výpadky elektriny nie sú nezvyčajné. Väčšina z domáce jednotky s atmosférickými horákmi môžu pracovať bez elektriny, zatiaľ čo dovážané modely najčastejšie vyžadujú jej prítomnosť.
Niektoré modely plynových kotlov môžu pracovať iba s nepretržitou dodávkou elektriny Dosiahnuť energetická nezávislosť kotol dvoma spôsobmi:
- Maximálne zjednodušenie riadiaceho systému úplným odstránením automatizácie z neho. Táto konštrukcia bude udržiavať špecifikovanú teplotu chladiacej kvapaliny, ale nebude brať do úvahy teplotu okolia.
- Použitie generátora tepla. Tento spôsob je progresívnejší a spočíva v použití zariadenia, ktoré bude vyrábať elektrickú energiu potrebnú pre chod automatiky z tepla produkovaného samotným kotlom.
Rozdiel medzi kotlami s núteným ťahom a prirodzeným
Kotly s prirodzeným ťahom sú vhodnejšie na použitie v malých priestoroch. Princíp odstraňovania produktov spaľovania v takýchto kotloch je podobný princípu fungovania krbu - produkty spaľovania sa odstraňujú v dôsledku prirodzeného pohybu.
Kotly s núteným ťahom dostávajú vzduch zvonku cez komín. Spaľovacia komora v takýchto kotloch je uzavretá a komín je potrubie v potrubí. Vnútorný okruh slúži na odvod spálených plynov a vonkajší okruh zabezpečuje prístup vzduchu ku kotlu.
Schéma: prevádzka atmosférického plynového kotla Kotly s núteným ťahom majú niekoľko pozitívnych aspektov:
- nespaľujú kyslík v miestnosti;
- nevyžadujú prídavné prúdenie vzduchu;
- inštalácia nevyžaduje výstavbu komína.
Zapaľovanie
Okrem všetkých vyššie uvedených rozdielov existujú aj dva systémy zapaľovania kotla.
Piezo zapaľovanie je praktické manuálne zapaľovanie, aktivuje sa stlačením príslušného tlačidla.
Podlahový atmosférický plynový kotol Elektrické zapaľovanie kotla je automatické. Ak dôjde k výpadku prúdu v systéme, kotol sa po jeho obnovení automaticky zapne. Tento typ zapaľovania sa považuje za hospodárnejší, pretože nemá neustále horiaci zapaľovač.
Kondenzačné kotly
Pri spaľovaní paliva klasické kotly nevyužívajú všetku energiu, ktorú obsahuje. Existuje aj takzvané latentné teplo, ktoré sa v takýchto kotloch stráca a odchádza spolu s vodnou parou do komína. Na využitie latentného tepla slúžia kondenzačné kotly. Spôsobujú kondenzáciu pary a ochladzovanie výfukových plynov na nízku teplotu. Výrobcovia takýchto kotlov uvádzajú ich zvýšenú účinnosť, ktorá je podľa dokumentácie nad 100%.
Plynový kondenzačný kotol Prax ukazuje, že reálna účinnosť takýchto jednotiek je vyššia ako účinnosť klasických kotlov asi o 10 %, preto tieto kotly spotrebujú pri vykurovaní domu približne o rovnaké množstvo menej plynu.
Montáž podlahových kotlov
Pred začatím inštalácie musíte vybrať miestnosť, berúc do úvahy všetky požiadavky na inštaláciu. Dvojokruhové podlahové kotly majú množstvo potrebných parametrov:
- najmenej 15 metrov štvorcových. m by mala byť plocha miestnosti, v ktorej bude kotol inštalovaný;
- nie 2,5 m2. m by mala byť výška tejto miestnosti;
- okno vhodnej veľkosti;
- dvere najmenej 80 cm;
- voľný prístup ku všetkým systémom a zariadeniam.
- prítomnosť komína, ktorý spĺňa technické požiadavky.
Moderný stojanový plynový kotol nepokazí interiér vašej kúpeľne či kuchyne Kroky inštalácie:
- príprava základov pre kotol;
- pripojenie kotla ku komínu;
- pripojenie kotla k vnútornému vykurovaciemu systému;
- povinná inštalácia filtra na čistenie vody;
- pripojenie prívodu studenej vody ku kotlu;
- pripojenie plynového potrubia ku kotlu.
Voľba podlahového plynového kotla je jasná, ak máte rozvodný plyn a chcete ušetriť na vykurovaní a dodávke teplej vody. Nezabudnite však, že na inštaláciu kotla musíte získať celý súbor povolení.
Pred odchodom do obchodu je najlepšie vytvoriť zoznam kritérií, podľa ktorých bude model vybraný:
Výstavba energeticky úsporného plynového kotla - Funkčnosť. Dvojokruhové ohrievače vody pracujú na princípe prietokových ohrievačov vody. Ak vám to nevyhovuje, vyberte si kotly s jedným okruhom a prídavnými prípojkami pre zariadenia na ohrev vody.
- Prispôsobenie sa domácej realite. Tlak v plynovode a napätie v našej sieti nie vždy zodpovedajú normám. Preto je lepšie zvoliť model, ktorý nestráca silu ani v extrémnych podmienkach.
- Servisná údržba. V prvom rade venujte pozornosť značkám, ktorých servisné strediská sa nachádzajú v blízkosti vášho domova. V prípade porúch tak budú opravy rýchlejšie a lacnejšie.
- Po výbere a kúpe kotla prenechajte všetky starosti súvisiace s jeho inštaláciou odborníkom, pretože len tak si zabezpečíte vysokokvalifikovaný prístup k práci, prijmete všetky potrebné bezpečnostné opatrenia a vykonáte inštaláciu v súlade s uznávanými normami.
Moderné podlahové plynové kotly sú skôr konzervatívnou a tradičnou záležitosťou. Za tie roky neprešli veľkými technologickými zmenami, čo opäť dokazuje ich spoľahlivosť.
Ako si vybrať správny plynový podlahový kotol: video
Cez ktoré chladiaca kvapalina cirkuluje, viac. Vďaka tomu sa menej zanášajú nánosmi soli. V dôsledku toho sa čistenie vnútorných dutín monozariadení bude musieť vykonávať oveľa menej často ako údržba bitermálneho výmenníka tepla. V prvom rade to platí pre zariadenie okruhu TÚV; zapojí sa, keď treba.
Mínusy
- Tesné usporiadanie kotla. K dvom výmenníkom tepla sú pridané ďalšie prvky okruhu; Údržba vykurovacieho zariadenia sa stáva zložitejšou.
- Pravdepodobnosť porúch sa zvyšuje. Čím viac konštrukčných prvkov je, tým vyššie je riziko zlyhania niektorého z nich. „Slabým článkom“ nástenných kotlov je už spomínaný kohútik (trojcestný).
- Náklady na vybavenie sa zvyšujú práve preto veľká kvantita komponentov.
Bitermický výmenník tepla
klady
- Racionálnejšie usporiadanie kotlového zariadenia; Nechýba trojcestný ventil, druhý výmenník tepla ani spojovacie potrubia.
- Menej dielov znamená vyššiu spoľahlivosť produktu.
- Nedostatok zotrvačnosti okruhu TÚV. Hneď ako sa otvorí kohútik, okamžite vytečie horúca voda s vopred nastavenou teplotou. Ak sa používa často, môžeme hovoriť o určitej úspore paliva, pretože kvapalina nie je predhrievaná.
Na poznámku! Dva výmenníky tepla pripravujú vodu pre rôzne okruhy; jeden na vykurovanie, druhý na zásobovanie teplou vodou. Bitermické zariadenie je v tomto ohľade univerzálne: funguje na oboch systémoch.
Mínusy
- Náročná kvalita úpravy vody. Doplnkové činnosti – určité peňažné investície. Náklady na čistiarne a ich údržbu sú však pre mnohých „nedostupné“, a to je jeden z argumentov proti voľbe kotla s bitermickým výmenníkom tepla. Ak je voda v oblasti „čistá“ a mäkká, toto mínus sa automaticky vyrovná.
- Nedá sa opraviť (v 90% prípadov). Je zriedkavé, že v špecializovanej dielni je možné predĺžiť životnosť bitermálneho výmenníka tepla, ale remeselníci to berú s nevôľou a nedávajú žiadne sľubné záruky. V praxi sa do kotla zakúpi nové zariadenie. Odporúčania na údržbu výmenníkov tepla doma (stačí stráviť ⅓ hodinu a je ako nový) dávajú ľudia, ktorí to sami takmer nikdy nerobili. S najväčšou pravdepodobnosťou je rada založená na princípe „Počul som, čítal som, môj priateľ mi povedal“. Je zaručené nesprávne pripravené riešenie, porušenie technológie prania - a odtlakovanie krytu.
- Pravdepodobnosť úniku sa zvyšuje. Vysvetlenie je jednoduché – viac vnútorných súvislostí.
- Vysoká cena. Bitermálny výmenník tepla je drahší ako ktorýkoľvek z monozariadení.
Jednou z najdôležitejších súčastí každého vykurovacieho kotla je primárny výmenník tepla, v ktorom sa tepelná energia z horúcich produktov spaľovania prenáša do chladiacej kvapaliny. Výkonové charakteristiky zariadenia do značnej miery závisia od charakteristík tohto komponentu: jeho účinnosti a ziskovosti, životnosti a nákladov. V podmienkach tvrdej konkurencie medzi výrobcami majú všetky komponenty domácich kotlov tendenciu zjednodušovať ich dizajn a znižovať ich náklady. Zároveň je stabilný dopyt po prémiových plynových kotloch s medeným výmenníkom. Prečo si ich spotrebitelia napriek vysokej cene vyberajú a aké sú výhody medi ako konštrukčného materiálu?
Kov je iný ako kov
Materiál, z ktorého je vyrobený výmenník tepla, je sprostredkovateľom, ktorý prenáša tepelnú energiu zo spaľovacích produktov do chladiacej kvapaliny. Počas prevádzky kotla musí odolávať vysokým teplotám (až 400-600 oC) po mnoho mesiacov vykurovacieho obdobia bez zníženia jeho pevnostných charakteristík. Taktiež materiál výmenníka tepla prichádza do styku s dvoma médiami – horúcimi spalinami a chladivom (zvyčajne vodou). Preto sú na materiál kladené veľmi prísne požiadavky, ktoré spĺňa úzky zoznam kovov a zliatin.
V súčasnosti sa na výrobu plynových kotlov pre domácnosť používajú tri materiály: oceľ, liatina a meď. Každý z nich má svoje silné a slabé stránky.
Najbežnejšou a cenovou možnosťou sú oceľové výmenníky tepla. Oceľ má vzácnu kombináciu vysokej ťažnosti a pevnosti aj pri vystavení vysokým teplotám a mechanickému zaťaženiu. Táto vlastnosť materiálu výmenníka tepla je obzvlášť dôležitá, keď je vystavený tepelnému namáhaniu. V zóne vysokej teploty sa v kove vytvárajú tepelné napätia a len plasticita zabraňuje vzniku trhlín.
Oceľové výmenníky tepla však majú aj vážne nevýhody: sú náchylné na koróziu, a to tak z dymových potrubí, ako aj z chladiacej kvapaliny. Na zvýšenie životnosti výrobcovia zväčšujú hrúbku steny výmenníka tepla, čo znižuje účinnosť a zvyšuje spotrebu paliva.
Liatina pri kontakte s chemicky aktívnymi médiami koroduje oveľa pomalšie ako oceľ. Ale kvôli zníženej ťažnosti pri použití tohto kovu sú kladené prísne požiadavky na prevádzkové podmienky plynové zariadenie. Náhle zmeny teploty môžu spôsobiť praskliny.
Takže napríklad pre rôzne modely pri liatinovom výmenníku nesmie teplotný rozdiel medzi chladivom v prívodnom a vratnom potrubí vykurovacieho okruhu presiahnuť 20-45 oC. Na dosiahnutie tohto cieľa sa používajú komplexné systémy na miešanie horúcej chladiacej kvapaliny. To tiež kladie prísne obmedzenia na stabilitu obehového čerpadla.
Ďalším tradičným materiálom pre výmenníky tepla kotlových zariadení je meď. Má jedinečnú kombináciu fyzikálnych a chemických vlastností, čo z neho robí takmer ideálny materiál na tieto účely. V prvom rade meď vyniká výnimočne vysokou tepelnou vodivosťou - 385 W/m*K (vyššia len u striebra). Pre porovnanie: tepelná vodivosť liatiny je 50-60 W / m * K a oceľ - od 47 W / m * K a nižšia (v závislosti od teploty a triedy ocele).
Veľmi cenná je aj vysoká odolnosť medi voči korózii. Počas prevádzky medeného výmenníka tepla sa na povrchu kovu objaví tenký, ale hustý film oxidu, ktorý chráni spodné vrstvy pred koróziou.
Ďalšou dôležitou vlastnosťou medi je jej veľmi nízky koeficient drsnosti, ktorý je 133-krát nižší ako u ocele. To má dva dôsledky: nízky hydrodynamický odpor medených rúr a výrazne nižšia miera zarastania sadzami a nečistotami.
Medzi nevýhody tohto kovu vyniká jedna - jeho vysoká cena. Čistá meď je až 15-20 krát drahšia ako oceľové zliatiny používané na výmenníky tepla, čo automaticky zaraďuje kotly využívajúce veľké množstvo medi do segmentu vysokých cien.
Výmenníky tepla s lamelami a ich problémy
Výber materiálu primárneho výmenníka tepla do značnej miery určuje jeho konštrukciu. Najmä vývojári vykurovacích zariadení kompenzujú nízku tepelnú vodivosť ocele a liatiny zvýšením teplovýmennej plochy. Práve táto myšlienka tvorila základ najbežnejších rúrkových výmenníkov tepla s rebrami v domácich kotloch. Existuje veľa dosiek inštalovaných vo zvislých radoch na zakrivenom potrubí (v tvare S). Tento výmenník tepla je umiestnený v hornej časti spaľovacej komory. Spaliny prechádzajú úzkymi medzerami medzi doskami zdola nahor a uvoľňujú energiu do chladiacej kvapaliny.
Okrem ocele sa na výrobu takýchto výmenníkov tepla niekedy používa aj meď. IN dvojokruhové kotly Niektorí výrobcovia stále používajú bitermické výmenníky tepla: chladiaca kvapalina cirkuluje vo vonkajšej medenej rúrke s rebrami a vnútorná rúrka slúži na ohrev vody na zásobovanie teplou vodou.
Na zvýšenie výkonu a účinnosti v tepelných výmenníkoch tohto typu môže byť vôľa medzi lamelami iba 1,5-2,5 mm. To výrazne zvyšuje mieru upchávania lúmenu sadzami a sadzami (produkty spaľovania zemného plynu), čo zabraňuje úplnému spáleniu plynu a vedie k zvýšenej spotrebe paliva.
Malý vnútorný prierez potrubí tiež zvyšuje citlivosť tejto jednotky na hromadenie vápenných usadenín v lúmene. Usadzovanie solí tvrdosti a nečistôt vo vnútri výmenníka tepla výrazne znižuje prenos tepla v dôsledku zníženia tepelnej vodivosti stien a narušenia cirkulácie chladiacej kvapaliny.
Odhaduje sa, že len 1 mm vodného kameňa na stenách výmenníka tepla znižuje výkon kotla v priemere o 5 %. Čo je však oveľa nebezpečnejšie, minerálne usadeniny narúšajú proces chladenia tenkých stien výmenníka tepla, ktoré môžu kvôli tomu vyhorieť.
V dôsledku toho kotly tohto typu vyžadujú častejšiu a pracnejšiu údržbu: čistenie spaľovacej komory a odstraňovanie vodného kameňa.
Medený výmenník tepla: tradície a technológie
Použitie medi s jej mimoriadnou tepelnou vodivosťou nám umožňuje upustiť od konštrukcie výmenníka tepla vo forme rebrovanej rúrky v prospech jednoduchšej a spoľahlivejšej konštrukcie. Jeho princíp je vypožičaný z tradičného samovaru, v ktorom dymové potrubie prechádza cez nádobu na vodu.
„Od roku 1948, keď vynálezca Maurice Friske uviedol na trh prvý francúzsky plynový kotol HYDROMOTRIX, sa medený rúrkový výmenník tepla stal vizitka produkty našej spoločnosti,“ hovorí Roman Gladkikh, technický riaditeľ FRISQUET, lídra francúzskeho trhu vykurovacích zariadení. - Jeho konštrukcia je zásadne odlišná od tak bežných rúrkových výmenníkov tepla s lamelami. Základom výmenníka tepla je medené kotlové teleso veľká kapacita, vo vnútri ktorého sú rúrky na odvod spalín. Obsahujú nerezové turbulátory (deliče), ktoré znižujú rýchlosť spalín, aby sa zvýšil prenos tepla.“
Výsledkom je masívny valcový výmenník tepla, na výrobu ktorého je potrebných 25 kg čistej medi. Pre porovnanie: oceľové analógy s rebrami porovnateľnej sily vážia až 5 kg. Takýto výmenník tepla pracuje bez teplotných šokov v mäkších a šetrnejších podmienkach ako tenká rúrka s rebrami.
Opísaná konštrukcia výmenníka tepla má množstvo dôležitých dôsledkov. Vďaka odolnosti voči korózii a ťažnosti medi presahuje životnosť tejto jednotky 20 rokov. Priemer každej dymovej trubice je 30 mm, vďaka čomu sú oveľa menej náchylné na hromadenie sadzí. Počas jednej vykurovacej sezóny môže zúženie vôle v rebrových výmenníkoch dosiahnuť 40 % (oproti 3 % pri rúrkových). Na základe údajov zhromaždených v európske krajiny Po niekoľkých desaťročiach prevádzky medených rúrkových výmenníkov tepla môžeme konštatovať, že majú v priemere dvojnásobnú životnosť v porovnaní s oceľovými rebrovanými náprotivkami.
Navyše sú to medené rúrkové výmenníky, ktoré umožňujú dosiahnuť maximálnu účinnosť – 95 %, čo vedie k výraznej úspore energetických zdrojov a zníženiu nákladov na prevádzku kotla.
Jedinečný dizajn s veľkokapacitným kotlovým telesom výrazne rozširuje funkčnosť vykurovacích zariadení. V dvojokruhových kotloch FRISQUET sú teda sekundárne výmenníky tepla vyrobené vo forme medených hadov umiestnených vo vnútri telesa kotla. Vďaka tomu všetky kotly tohto výrobcu štandardne umožňujú pripojiť ďalší kotol alebo druhý a tretí vykurovací okruh. Napríklad jeden vykurovací okruh môže poskytnúť teplo do nástenných radiátorov (teplota chladiacej kvapaliny - do + 85 oC) a druhý - do systémov podlahového vykurovania (+20-45 oC).
Spotrebiteľský výber
Prítomnosť medeného rúrkového výmenníka tepla v kotle je dobrým vodítkom pre tých, ktorí hľadajú spoľahlivé a ekonomické riešenie pre svoju nehnuteľnosť. Aby ste však urobili zodpovednú voľbu, musíte venovať pozornosť iným nuansám.
Certifikácia výrobcu podľa normy ISO 9001. Pre kupujúceho to znamená, že kotol prešiel pri výrobe viacstupňovou kontrolou kvality.
„V našom závode certifikovanom podľa ISO 9001 sú všetky fázy od prijatia komponentov až po východiskové suroviny od dodávateľov tretích strán až po konečnú montáž jednotiek, majú viacstupňové riadenie. Každá vykonaná operácia je označená osobnou značkou pracovníka, ktorý ju vykonal, hovorí Roman Gladkikh (FRISQUET). - Po dokončení montáže ide každý zmontovaný kotol na skúšobnú stolicu, kde je testovaný podľa 15 parametrov. Navyše v certifikovanom laboratóriu podľa normy ISO45001 sa testujú nielen prvotné komponenty, ale priebežne na špeciálnych stojanoch prebiehajú aj životnosti zariadení.“
Prítomnosť bezpečnostných systémov v konštrukcii kotla, vrátane tlaku chladiacej kvapaliny, teploty chladiacej kvapaliny, snímačov prevrátenia plynu a ťahu, ako aj ionizačného riadenia plameňa.
Prítomnosť inteligentných funkcií - možnosť výberu scenárov, programovanie a diaľkové ovládanie prevádzky kotla, čo výrazne zvyšuje účinnosť vykurovacieho systému a zvyšuje jeho životnosť.
Ako vidíme, meď ako konštrukčný materiál pre výmenníky tepla kotlov má mnoho nepopierateľných výhod. Takéto zariadenie je zaujímavé pre súkromných a firemných spotrebiteľov, pre ktorých je prvoradá spoľahlivosť, nízke prevádzkové náklady a dlhá životnosť kotla.