Bezpośredni transfer ciepła ze spalanego paliwa do chłodziwa jest niemożliwy. W kotłach grzewczych odbywa się to dzięki działaniu specjalnego urządzenia. To jest wymiennik ciepła do kotła gazowego. Żywotność aparatu i jego wydajność zależą od jego konstrukcji i materiału.
Główna funkcja wymiennika ciepła do kotła
Palnik kotła zasilany jest gazem i powietrzem do spalania. Gaz pali się wydzielając ciepło, produkty spalania są usuwane na zewnątrz. Źródłem ciepła w tym przypadku jest element nieruchomy.
Nośnik ciepła - woda lub płyn niezamarzający - wchodzi do wymiennika ciepła. Jest to urządzenie, które zapewnia wymianę ciepła pomiędzy dwoma mediami o różnych temperaturach. Ten ostatni znajduje się w komorze spalania nad palnikiem. Woda przepływająca przez wymiennik ciepła jest podgrzewana i doprowadzana do rur grzewczych. Najczęściej urządzenie przybiera formę zestawu płytek lub rurek. Im większa powierzchnia robocza, tym lepiej i szybciej woda się nagrzewa.
Materiał produkcyjny
Wymiennik ciepła do kotła wykonany jest z trwałych materiałów, które dobrze przewodzą ciepło, nie są podatne na korozję i są wystarczająco odporne na ciśnienie. Ponieważ musisz wziąć pod uwagę koszt materiału, wybór jest niewielki.
Stal
To jest najbardziej dostępny materiał. Stal jest bardzo wytrzymała, ale dobrze nadaje się do obróbki. Cena nie jest wysoka. Zaletą tej opcji jest odporność na wysokie temperatury. Stal jest ciągliwa i nie pęka po podgrzaniu, nie odkształca się nawet w miejscach kontaktu z palnikiem.
Stalowy wymiennik ciepła do kotła na paliwo stałe lub gaz jest podatny na korozję. Woda w rurach i produkty spalania w komorze kotła mają destrukcyjny wpływ na materiał. Wpływa to na trwałość. Model stalowy dużo waży, co prowadzi do dodatkowego zużycia paliwa na ogrzanie samego elementu.
Wymiennik ciepła ze stali nierdzewnej jest odporny na korozję i ma żywotność co najmniej 50 lat.
Żeliwo
Materiał jest znacznie bardziej odporny na korozję niż stal, nie boi się rdzy i działania bezwodników kwasowych. Żywotność sięga 50 lat. Jednak żeliwo jest stopem kruchym i może pękać pod wpływem temperatury. Aby uniknąć uszkodzeń, żeliwny rurowy wymiennik ciepła należy przepłukać: jeśli używana jest zwykła woda, to raz w roku; jeśli płyn niezamarzający - to raz na 2 lata; jeśli destylowana ciecz - raz na 4 lata.
Waga elementu żeliwnego jest jeszcze większa, więc na ogrzewanie trzeba poświęcić więcej paliwa i czasu.
Miedź
Miedź jest metalem szlachetnym, który nie koroduje w żaden sposób. Jest chemicznie obojętny, dobrze znosi ciśnienie. Miedź lepiej przewodzi ciepło, więc do ogrzania samego elementu i płynącej cieczy potrzeba mniej paliwa. Waga modelu miedzianego jest niewielka, wymiary kompaktowe z bardzo rozwiniętą powierzchnią roboczą.
Wadą jest wysoka cena. Ponadto miedziany wymiennik ciepła jest zbyt wrażliwy na wysokie temperatury. Częściej spotykane w kotłach zagranicznych producentów.
Klasyfikacja wymienników ciepła
Kotły gazowe mogą pełnić kilka funkcji. Głównym z nich jest ogrzewanie domu.Jednak modele dwuprzewodowe podgrzewają również wodę na różne potrzeby domowe, od mycia naczyń po kąpiel. Na tej podstawie rozróżnia się wymienniki ciepła.
Podstawowy
Obsługuje system grzewczy. Jest to rura o dość dużej średnicy, wygięta w formie cewki w jednej płaszczyźnie. Aby zwiększyć powierzchnię roboczą urządzenia, umieszcza się tutaj również płyty o różnych rozmiarach.
Główny wymiennik ciepła jest poddawany największym obciążeniom. Z zewnątrz działają na nią produkty spalania - sadza, brud, bezwodniki kwasowe, od wewnątrz - sole rozpuszczone w chłodziwie. Aby zmniejszyć zużycie, część jest pokrywana farbą i poddawana działaniu związków antykorozyjnych.
Najlepszą opcją jest wymiennik ciepła ze stali nierdzewnej lub miedzi, ponieważ nie jest podatny na rdzę i nie boi się osadów soli.
Wtórny
Taki wymiennik ciepła ogrzewa ciecz dostarczającą gorącą wodę. Jego temperatura ogrzewania jest niższa, ale nie warto podgrzewać wody na potrzeby domowe powyżej +60 C. Najczęściej jest to konstrukcja płytowa: składa się z wielu płyt z wytłoczonymi kanałami, przez które krąży woda wodociągowa. Modele wieloprzebiegowe są bardziej efektywne, ponieważ w obrębie jednej płytki płyn kilkakrotnie zmienia kierunek, to znaczy pozostaje w niej dłużej i lepiej się nagrzewa. Wykonany jest ze stali, miedzi, aluminium.
Bithermal
Reprezentuje 2 rury włożone jedna w drugą. Płyn chłodzący porusza się wewnątrz, a woda do dostarczania ciepłej wody porusza się na zewnątrz. Płyn grzewczy jest podgrzewany w komorze spalania i częściowo oddaje ciepło do wody użytkowej.
Projekt jest znacznie tańszy. Ale chociaż woda nagrzewa się tutaj szybciej, jej objętość jest ograniczona. Ponadto bitermiczny wymiennik ciepła jest bardzo wrażliwy na jakość wody i znacznie szybciej się brudzi. Czyszczenie urządzenia nie wystarczy. Aby zapobiec szybkiemu zapchaniu i awarii, konieczne jest zainstalowanie filtrów wody na wlocie.
Nie jest możliwe czyszczenie kombinowanego wymiennika ciepła jako normalnego oddzielnego. W przypadku dużych osadów soli lub zatkania element będzie musiał zostać wymieniony.
Kryteria wyboru
Przy wyborze urządzenia bierze się pod uwagę cel - w tym przypadku jest to ogrzewanie chłodziwa i rodzaj medium - para, woda, płyn niezamarzający. Kocioł gazowy zwykle pracuje z wodą, ale są wyjątki.
Inne kryteria wyboru:
- Temperatura nośnika ciepła na wlocie i wylocie - należy obliczyć, ile ciepła powinien otrzymać konsument. Na podstawie tych danych obliczana jest moc wymiennika ciepła.
- Dopuszczalny spadek ciśnienia - ciśnienie wody spada w miarę przechodzenia przez wymiennik ciepła. Jeśli spadnie zbyt nisko, nie da się stworzyć słupa gorącej wody o odpowiedniej wysokości.
- Maksymalna temperatura pracy - na palniku dochodzi do 600-700 C. Temperaturę tę z trudem wytrzyma żeliwno-stalowy wymiennik ciepła, miedziany. Nie wolno używać modelu aluminiowego.
- Maksymalne ciśnienie robocze — nie ogranicza wyboru projektu ani materiału.
Ważnym parametrem są wymiary. Przy tej samej wydajności płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła zajmuje 3-4 razy większą powierzchnię niż płytowy wymiennik ciepła.
Prawidłowe działanie
Transport, montaż i eksploatacja wymiennika ciepła zostały szczegółowo opisane w instrukcji:
- Wymiennik ciepła w aparacie jest umieszczony tak, aby był do niego swobodny dostęp w celu kontroli i naprawy.
- Rozruch odbywa się przy stabilnym ciśnieniu i temperaturze. Temperatura nie może być zwiększana o więcej niż 10 stopni na minutę lub ciśnienie nie może być zwiększane o więcej niż 10 barów na godzinę.
- Podczas napełniania wodą zawory powietrzne i zawory za wymiennikiem ciepła pozostają otwarte. Po uruchomieniu pompy są zamykane. W ten sposób uzyskuje się stabilne ciśnienie.
- Płynnie zmieniaj parametry ogrzewania. Im wolniej się to dzieje, tym dłużej wytrzymają uszczelki i sam wymiennik ciepła.
- Urządzenie wymaga okresowego czyszczenia. Płyta jest czyszczona bezpośrednio w ramie, następnie płyty są wyjmowane i myte. Możliwa jest inna metoda: najpierw wyjęcie, a następnie czyszczenie płyt. Nie zaleca się czyszczenia obudowy i rur. W przypadku złożonych blokad mistrz wkłada wtyczkę.
- Przed ponownym uruchomieniem sprawdź stan wszystkich uszczelek. Ciśnienie i temperaturę ustawia się jak przy pierwszym uruchomieniu.
Aby uniknąć osadzania się soli, na rurze wodnej przed wlotem kotła umieszczony jest filtr.
Możliwe usterki
Większość problemów wymaga specjalistycznej interwencji. Niektóre mogą zostać wyeliminowane przez użytkownika:
- Rozprężanie - jeśli spowodowane jest zanieczyszczeniem, wystarczy wyczyścić wymiennik ciepła. Jeśli połączenie z siecią jest nieprawidłowe, sprawdź połączenie z rysunkiem w instrukcji.
- Spadek wydajności - w przypadku zanieczyszczeń mechanicznych urządzenie jest myte. Jeśli przyczyną jest nagromadzenie się oleju, gazów niespełniających norm, zainstaluj dodatkowe urządzenia, aby je usunąć.
- Wyciek - Najczęściej spowodowany rozkładem uszczelek. Są wymieniane.
- Mieszanie mediów roboczych - występuje, gdy płytki lub rurki są skorodowane. Płyty można częściowo wymienić, konieczna będzie wymiana płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła.
W okresie obowiązywania gwarancji zabronione jest samodzielne otwieranie wymiennika ciepła i wykonywanie jakichkolwiek napraw.
Popularni producenci
Wymienniki ciepła są produkowane przez wielu producentów. Największą popularnością w 2019 roku cieszyły się następujące firmy.
Navien
Największy koreański producent. Produkuje wyroby do kotłów domowych. Zaletą jest odporność na niską jakość wody i uderzenia wodne. Urządzenie jest doskonale przystosowane do złych warunków pracy.
Baxi
Włoski producent. Prezentuje na rynku kondensacyjne kotły ścienne i stojące z żeliwnym wymiennikiem ciepła oraz grzałki elektryczne.
Pierwotne wymienniki ciepła wykonane są z miedzi i mosiądzu. Warstwa wtórna jest wykonana ze stali nierdzewnej. Zwiększa to koszt produktu, ale zapewnia maksymalną trwałość.
Inny
Na rynku są inni godni producenci:
- Fondital Victoria Compact to włoska firma. Oferuje wysokowydajne wymienniki ciepła z miedzi bittermicznej.
- Beleto to znana rosyjska fabryka produkująca różnorodne urządzenia gazowe. Produkuje różnego rodzaju wymienniki ciepła ze stali, żeliwa i miedzi.
- Ariston - oferuje aluminiowe i miedziane wymienniki ciepła. Materiały są niewrażliwe na korozję, a technologia wykonania gwarantuje ich wytrzymałość.
W przypadku konieczności zwiększenia wydajności kotła przy wymianie urządzenia należy skonsultować się ze specjalistą w celu obliczenia wymaganych parametrów.
