La transferencia directa de calor del combustible en combustión al refrigerante es imposible. En calderas de calefacción, se realiza debido al funcionamiento de un dispositivo especial. Este es un intercambiador de calor para una caldera de gas. La vida útil del aparato y su eficiencia dependen de su diseño y material.
La función principal del intercambiador de calor para la caldera.
El quemador de la caldera se alimenta con gas y aire de combustión. El gas se quema, liberando calor, los productos de combustión se eliminan al exterior. La fuente de calor en este caso es un elemento estacionario.
El portador de calor, agua o anticongelante, ingresa al intercambiador de calor. Es un dispositivo que proporciona intercambio de calor entre dos medios con diferentes temperaturas. Este último se encuentra en la cámara de combustión encima del quemador. El agua que se mueve a través del intercambiador de calor se calienta y se suministra a las tuberías de calefacción. La mayoría de las veces, el dispositivo adopta la forma de un conjunto de placas o tubos. Cuanto mayor sea su superficie de trabajo, mejor y más rápido se calienta el agua.
Material de fabricación
El intercambiador de calor para la caldera está hecho de materiales duraderos que conducen bien el calor, no son propensos a la corrosión y son suficientemente resistentes a la presión. Dado que debe tener en cuenta el costo del material, hay pocas opciones.
Acero
Este es el material más accesible. El acero es muy fuerte, pero se presta bien al procesamiento. El precio no es elevado. La ventaja de esta opción es la resistencia a las altas temperaturas. El acero es dúctil y no se agrieta cuando se calienta, no se deforma incluso en las áreas en contacto con el quemador.
Un intercambiador de calor de acero para una caldera de gas o combustible sólido es propenso a la corrosión. El agua dentro de las tuberías y los productos de combustión en la cámara de la caldera tienen un efecto destructivo sobre el material. Esto afecta la durabilidad. El modelo de acero pesa mucho, esto conduce a un consumo adicional de combustible para calentar el elemento en sí.
El intercambiador de calor de acero inoxidable es resistente a la corrosión y tiene una vida útil de al menos 50 años.
Hierro fundido
El material es mucho más resistente a la corrosión que el acero, no teme al óxido ni a la acción de los anhídridos ácidos. La vida útil alcanza los 50 años. Sin embargo, el hierro fundido es una aleación quebradiza y puede agrietarse bajo la influencia de la temperatura. Para evitar daños, el intercambiador de calor tubular de hierro fundido debe lavarse: si se usa agua corriente, una vez al año; si es anticongelante, una vez cada 2 años; si es líquido destilado, una vez cada 4 años.
El peso del elemento de hierro fundido es aún mayor, por lo que se debe gastar más combustible y tiempo en calentar.
Cobre
El cobre es un metal noble que no se corroe de ningún tipo. Es químicamente inerte, tolera bien la presión. El cobre conduce mejor el calor, por lo que se requiere menos combustible para calentar el elemento en sí y el líquido que fluye. El peso del modelo de cobre es pequeño, las dimensiones son compactas con una superficie de trabajo muy desarrollada.
La desventaja es el alto precio. Además, el intercambiador de calor de cobre es demasiado sensible a las altas temperaturas. Se encuentra con mayor frecuencia en calderas de fabricantes extranjeros.
Clasificación del intercambiador de calor
Las calderas de gas pueden realizar varias funciones. La principal es la calefacción del hogar.Sin embargo, los modelos de circuito doble también calientan el agua para diversas necesidades domésticas, desde lavar los platos hasta el baño. Sobre esta base, se distinguen los intercambiadores de calor.
Primario
Sirve al sistema de calefacción. Es una tubería con un diámetro bastante grande, doblada en forma de bobina en un plano. Para aumentar la superficie de trabajo del dispositivo, también se colocan aquí placas de diferentes tamaños.
El intercambiador de calor primario está sujeto a las cargas más elevadas. Desde el exterior, los productos de combustión actúan sobre él: hollín, suciedad, anhídridos de ácido, desde el interior, sales disueltas en el refrigerante. Para reducir el desgaste, la pieza se recubre con pintura y se trata con compuestos anticorrosión.
La mejor opción es un intercambiador de calor de acero inoxidable o cobre, ya que no es susceptible a la oxidación y no teme a los depósitos de sal.
Secundario
Un intercambiador de calor de este tipo calienta el líquido de suministro de agua caliente. Su temperatura de calentamiento es más baja, pero no vale la pena calentar agua para necesidades domésticas por encima de +60 C. La mayoría de las veces, esta es una estructura de placa: se ensambla a partir de muchas placas con pasajes extruidos a través de los cuales circula el agua del grifo. Los modelos de múltiples pasadas son más efectivos, ya que dentro de una placa el líquido cambia de dirección varias veces, es decir, permanece más tiempo en ella y se calienta mejor. Está hecho de acero, cobre, aluminio.
Bitérmico
Representa 2 tubos insertados entre sí. El refrigerante se mueve por el interior y el agua para el suministro de agua caliente se mueve por el exterior. El fluido calefactor se calienta en la cámara de combustión y emite calor parcialmente al agua sanitaria.
El diseño es mucho más económico. Pero aunque el agua se calienta más rápido aquí, su volumen es limitado. Además, el intercambiador de calor bitérmico es muy sensible a la calidad del agua y se ensucia mucho más rápido. Limpiar el dispositivo no es suficiente. Para evitar obstrucciones y fallas rápidas, es necesario instalar filtros de agua en la entrada.
No es posible limpiar el intercambiador de calor combinado como uno separado normal. En caso de grandes depósitos de sal u obstrucciones, el elemento deberá ser reemplazado.
Criterios de elección
Al elegir un dispositivo, se tiene en cuenta el propósito; en este caso, se calienta el refrigerante y el tipo de medio: vapor, agua, anticongelante. Una caldera de gas suele funcionar con agua, pero hay excepciones.
Otros criterios de selección:
- Temperatura del portador de calor en la entrada y salida: es necesario calcular la cantidad de calor que debe recibir el consumidor. Sobre la base de estos datos, se calcula la potencia del intercambiador de calor.
- Pérdida de presión admisible: la presión del agua disminuye a medida que pasa por el intercambiador de calor. Si cae demasiado bajo, no es posible crear una columna de agua caliente de altura suficiente.
- La temperatura máxima de funcionamiento en el quemador alcanza los 600-700 C. Esta temperatura puede soportar un intercambiador de calor de hierro fundido y acero, cobre con cierta dificultad. No se debe utilizar el modelo de aluminio.
- Presión máxima de trabajo: no limita la elección de diseño o material.
Las dimensiones son un parámetro importante. Con la misma eficiencia, un intercambiador de calor de carcasa y tubos ocupa de 3 a 4 veces más área que un intercambiador de calor de placas.
Funcionamiento correcto
El transporte, la instalación y el funcionamiento del intercambiador de calor se describen en detalle en las instrucciones:
- El intercambiador de calor en el aparato se coloca de modo que haya libre acceso a él para su inspección y reparación.
- La puesta en marcha se lleva a cabo con lecturas estables de presión y temperatura. La temperatura no debe aumentarse más de 10 grados por minuto o la presión no debe aumentarse más de 10 bar por hora.
- Al llenar con agua, las válvulas de aire y las válvulas detrás del intercambiador de calor permanecen abiertas. Después de encender la bomba, se cierran. Por tanto, se consigue una presión estable.
- Cambie los parámetros de calefacción sin problemas. Cuanto más lento ocurra esto, más durarán los sellos y el intercambiador de calor.
- El dispositivo debe limpiarse periódicamente. La placa se limpia directamente en el marco, luego las placas se sacan y se lavan. Otro método es posible: primero retirar y luego limpiar las placas. No se recomienda la limpieza de la carcasa y el tubo. En caso de bloqueos complejos, el maestro pone un tapón.
- Antes de reiniciar, verifique el estado de todas las juntas. La presión y la temperatura se establecen como en el primer arranque.
Para evitar depósitos de sal, se coloca un filtro en la tubería de agua frente a la entrada de la caldera.
Posibles averías
La mayoría de los problemas requieren la intervención de un especialista. Algunos pueden ser eliminados por el usuario:
- Despresurización: si es causada por contaminación, es suficiente limpiar el intercambiador de calor. Si la conexión a la red es incorrecta, verifique la conexión con el dibujo en las instrucciones.
- Disminución de la eficiencia: en caso de contaminación mecánica, el dispositivo se lava. Si el motivo es la acumulación de aceite, gases deficientes, instale dispositivos adicionales para eliminarlos.
- Fugas: la mayoría de las veces se debe a la descomposición de los sellos. Están siendo reemplazados.
- Mezcla de medios de trabajo: ocurre cuando las placas o los tubos están corroídos. Las placas se pueden reemplazar parcialmente; el intercambiador de calor de carcasa y tubos tendrá que ser reemplazado.
Mientras la garantía esté vigente, está prohibido abrir el intercambiador de calor usted mismo y realizar cualquier reparación.
Fabricantes populares
Los intercambiadores de calor son fabricados por muchos fabricantes. Las siguientes empresas fueron las más populares en 2019.
Navien
El mayor fabricante coreano. Produce productos para calderas domésticas. La ventaja es la resistencia a la baja calidad del agua y al golpe de ariete. El dispositivo está perfectamente adaptado a malas condiciones de funcionamiento.
Baxi
Fabricante italiano. Presenta en el mercado calderas de condensación murales y de suelo con intercambiador de calor de fundición, así como calefactores eléctricos.
Los intercambiadores de calor primarios están hechos de cobre y latón. Se utiliza acero inoxidable para las laminillas secundarias. Esto aumenta el costo del producto, pero asegura la máxima durabilidad.
Otro
Hay otros fabricantes dignos en el mercado:
- Fondital Victoria Compact es una empresa italiana. Ofrece intercambiadores de calor de cobre bitérmico de alto rendimiento.
- Beleto es una conocida planta rusa que produce una variedad de equipos de gas. Fabrica diversos tipos de intercambiadores de calor de acero, hierro fundido y cobre.
- Ariston: ofrece intercambiadores de calor de aluminio y cobre. Los materiales son insensibles a la corrosión y la tecnología de fabricación garantiza su resistencia.
Si es necesario aumentar la eficiencia de la caldera al reemplazar el dispositivo, consulte a un especialista para calcular los parámetros requeridos.
