Il trasferimento diretto di calore dal combustibile in combustione al liquido di raffreddamento è impossibile. Nelle caldaie di riscaldamento, viene eseguito a causa del funzionamento di un dispositivo speciale. Questo è uno scambiatore di calore per una caldaia a gas. La durata dell'apparecchio e la sua efficienza dipendono dal design e dal materiale.
La funzione principale dello scambiatore di calore per la caldaia
Il bruciatore della caldaia è alimentato con gas e aria comburente. Il gas brucia, rilasciando calore, i prodotti della combustione vengono allontanati all'esterno. La fonte di calore in questo caso è un elemento stazionario.
Il vettore di calore - acqua o antigelo - entra nello scambiatore di calore. È un dispositivo che fornisce lo scambio di calore tra due mezzi con temperature diverse. Quest'ultimo si trova nella camera di combustione sopra il bruciatore. L'acqua che scorre attraverso lo scambiatore di calore viene riscaldata e fornita ai tubi di riscaldamento. Molto spesso, il dispositivo assume la forma di una serie di piastre o tubi. Più grande è la sua superficie di lavoro, migliore e più velocemente l'acqua si riscalda.
Materiale di fabbricazione
Lo scambiatore di calore per la caldaia è realizzato con materiali durevoli che conducono bene il calore, non sono soggetti a corrosione e sono sufficientemente resistenti alla pressione. Dal momento che devi tenere conto del costo del materiale, c'è poca scelta.
Acciaio
Questo è il materiale più accessibile. L'acciaio è molto resistente, ma si presta bene alla lavorazione. Il prezzo non è alto. Il vantaggio di questa opzione è la resistenza alle alte temperature. L'acciaio è duttile e non si screpola se riscaldato, non si deforma nemmeno nelle zone a contatto con il bruciatore.
Uno scambiatore di calore in acciaio per una caldaia a combustibile solido o a gas è soggetto a corrosione. L'acqua all'interno dei tubi e i prodotti della combustione nella camera della caldaia hanno un effetto distruttivo sul materiale. Ciò influisce sulla durata. Il modello in acciaio pesa molto, questo comporta un consumo aggiuntivo di carburante per il riscaldamento dell'elemento stesso.
Lo scambiatore di calore in acciaio inossidabile è resistente alla corrosione e ha una durata di almeno 50 anni.
Ghisa
Il materiale è molto più resistente alla corrosione rispetto all'acciaio, non teme la ruggine e l'azione delle anidridi acide. La vita utile raggiunge i 50 anni. Tuttavia, la ghisa è una lega fragile e può rompersi sotto l'influenza della temperatura. Per evitare danni, lo scambiatore di calore tubolare in ghisa deve essere lavato: se si utilizza acqua normale, una volta all'anno; se antigelo - quindi una volta ogni 2 anni; se liquido distillato - una volta ogni 4 anni.
Il peso dell'elemento in ghisa è ancora maggiore, quindi è necessario spendere più carburante e tempo per il riscaldamento.
Rame
Il rame è un metallo nobile che non si corrode di alcun tipo. È chimicamente inerte, tollera bene la pressione. Il rame conduce meglio il calore, quindi è necessario meno combustibile per riscaldare l'elemento stesso e il liquido che scorre. Il peso del modello in rame è contenuto, le dimensioni sono compatte con un piano di lavoro molto sviluppato.
Lo svantaggio è il prezzo elevato. Inoltre, lo scambiatore di calore in rame è troppo sensibile alle alte temperature. Più spesso nelle caldaie di produttori stranieri.
Classificazione scambiatore di calore
Le caldaie a gas possono svolgere diverse funzioni. Il principale è il riscaldamento domestico.Tuttavia, i modelli a doppio circuito riscaldano anche l'acqua per varie esigenze domestiche, dal lavaggio delle stoviglie al bagno. Su questa base si distinguono gli scambiatori di calore.
Primario
Serve l'impianto di riscaldamento. È un tubo con un diametro piuttosto grande, piegato a forma di bobina su un piano. Per aumentare la superficie di lavoro del dispositivo, qui vengono posizionate anche piastre di diverse dimensioni.
Lo scambiatore di calore primario è sottoposto ai carichi più elevati. Dall'esterno, i prodotti della combustione agiscono su di esso - fuliggine, sporco, anidridi acide, dall'interno - sali disciolti nel liquido di raffreddamento. Per ridurre l'usura, la parte è rivestita con vernice e trattata con composti anticorrosivi.
L'opzione migliore è uno scambiatore di calore in acciaio inossidabile o rame, poiché non è suscettibile alla ruggine e non teme i depositi di sale.
Secondario
Tale scambiatore di calore riscalda il liquido di alimentazione dell'acqua calda. La sua temperatura di riscaldamento è più bassa, ma non vale la pena riscaldare l'acqua per esigenze domestiche superiori a +60 C. Molto spesso, questa è una struttura a piastre: è assemblata da molte piastre con passaggi estrusi attraverso i quali circola l'acqua del rubinetto. I modelli multi-pass sono più efficaci, poiché all'interno di una piastra il liquido cambia direzione più volte, cioè rimane più a lungo e si riscalda meglio. È realizzato in acciaio, rame, alluminio.
Bitermico
Rappresenta 2 tubi inseriti l'uno nell'altro. Il liquido di raffreddamento si sposta all'interno e l'acqua per l'approvvigionamento di acqua calda si sposta all'esterno. Il fluido riscaldante viene riscaldato nella camera di combustione e cede parzialmente calore all'acqua sanitaria.
Il design è molto più economico. Ma sebbene qui l'acqua si riscaldi più velocemente, il suo volume è limitato. Inoltre, lo scambiatore di calore bitermico è molto sensibile alla qualità dell'acqua e si sporca molto più velocemente. La pulizia del dispositivo non è sufficiente. Per prevenire intasamenti e guasti rapidi, è necessario installare filtri per l'acqua all'ingresso.
Non è possibile pulire lo scambiatore combinato come un normale separato. In caso di grandi depositi di sale o intasamento, l'elemento dovrà essere sostituito.
Criteri di scelta
Quando si sceglie un dispositivo, viene preso in considerazione lo scopo: in questo caso si tratta di riscaldare il liquido di raffreddamento e il tipo di mezzo: vapore, acqua, antigelo. Una caldaia a gas di solito funziona con l'acqua, ma ci sono delle eccezioni.
Altri criteri di selezione:
- Temperatura del vettore di calore all'ingresso e all'uscita: è necessario calcolare la quantità di calore che il consumatore dovrebbe ricevere. Sulla base di questi dati, viene calcolata la potenza dello scambiatore di calore.
- Perdita di pressione ammissibile: la pressione dell'acqua diminuisce mentre passa attraverso lo scambiatore di calore. Se scende troppo in basso, non è possibile creare una colonna di acqua calda di altezza sufficiente.
- La temperatura massima di esercizio - al bruciatore raggiunge i 600-700 C. Questa temperatura può sopportare uno scambiatore di calore in ghisa e acciaio, rame con qualche difficoltà. Il modello in alluminio non deve essere utilizzato.
- Pressione massima di esercizio - Non limita la scelta del design o del materiale.
Le dimensioni sono un parametro significativo. Con la stessa efficienza, uno scambiatore di calore a fascio tubiero occupa 3-4 volte più area di uno scambiatore di calore a piastre.
Funzionamento corretto
Il trasporto, l'installazione e il funzionamento dello scambiatore di calore sono descritti in dettaglio nelle istruzioni:
- Lo scambiatore di calore nell'apparecchio è posizionato in modo che vi sia libero accesso ad esso per l'ispezione e la riparazione.
- L'avviamento viene eseguito a letture stabili di pressione e temperatura. La temperatura non deve essere aumentata di più di 10 gradi al minuto o la pressione non deve essere aumentata di più di 10 bar all'ora.
- Durante il riempimento con acqua, le valvole dell'aria e le valvole dietro lo scambiatore di calore rimangono aperte. Dopo aver avviato la pompa, sono chiusi. Pertanto, si ottiene una pressione stabile.
- Modificare i parametri di riscaldamento senza problemi. Più lentamente ciò accade, più a lungo dureranno le guarnizioni e lo scambiatore di calore stesso.
- Il dispositivo deve essere pulito periodicamente. Il piatto viene pulito direttamente nel telaio, quindi i piatti vengono estratti e lavati. Un altro metodo è possibile: prima rimozione e poi pulizia delle lastre. La pulizia del guscio e del tubo non è raccomandata. In caso di blocchi complessi, il master mette una spina.
- Prima di riavviare, controllare lo stato di tutte le guarnizioni. La pressione e la temperatura sono impostate come per il 1° avviamento.
Per evitare depositi di sale, viene posizionato un filtro sul tubo dell'acqua davanti all'ingresso della caldaia.
Possibili malfunzionamenti
La maggior parte dei problemi richiede un intervento specialistico. Alcuni possono essere eliminati dall'utente:
- Depressurizzazione - se causata da contaminazione, è sufficiente pulire lo scambiatore di calore. Se la connessione alla rete non è corretta, verificare la connessione con il disegno nelle istruzioni.
- Diminuzione dell'efficienza: in caso di inquinamento meccanico, il dispositivo viene lavato. Se il motivo è l'accumulo di olio, gas scadenti, installare dispositivi aggiuntivi per rimuoverli.
- Perdita - Molto spesso causata dalla decomposizione delle guarnizioni. Vengono sostituiti.
- Miscelazione dei mezzi di lavoro - si verifica quando piastre o tubi sono corrosi. Le piastre possono essere parzialmente sostituite; lo scambiatore di calore a fascio tubiero dovrà essere sostituito.
Fintanto che la garanzia è in vigore, è vietato aprire da soli lo scambiatore di calore ed effettuare eventuali riparazioni.
Produttori popolari
Gli scambiatori di calore sono prodotti da molti produttori. Le seguenti società sono state le più popolari nel 2019.
Navien
Il più grande produttore coreano. Produce prodotti per caldaie domestiche. Il vantaggio è la resistenza alla bassa qualità dell'acqua e al colpo d'ariete. Il dispositivo si adatta perfettamente a condizioni operative sfavorevoli.
Baxi
produttore italiano. Presenta sul mercato caldaie murali ea basamento a condensazione con scambiatore di calore in ghisa, oltre a resistenze elettriche.
Gli scambiatori di calore primari sono realizzati in rame e ottone. L'acciaio inossidabile è utilizzato per le lamelle secondarie. Ciò aumenta il costo del prodotto, ma garantisce la massima durata.
Altro
Ci sono altri produttori meritevoli sul mercato:
- Fondital Victoria Compact è una società italiana. Offre scambiatori di calore bitermici in rame ad alte prestazioni.
- Beleto è un noto stabilimento russo che produce una varietà di apparecchiature a gas. Produce vari tipi di scambiatori di calore in acciaio, ghisa e rame.
- Ariston - offre scambiatori di calore in alluminio e rame. I materiali sono insensibili alla corrosione e la tecnologia di produzione ne garantisce la resistenza.
Se è necessario aumentare l'efficienza della caldaia durante la sostituzione del dispositivo, consultare uno specialista per calcolare i parametri richiesti.
