A transferência direta de calor do combustível em combustão para o refrigerante é impossível. No aquecimento de caldeiras, é realizado devido ao funcionamento de um dispositivo especial. Este é um trocador de calor para uma caldeira a gás. A vida útil do aparelho e sua eficiência dependem de seu projeto e material.
A principal função do trocador de calor para a caldeira
O queimador da caldeira é alimentado com gás e ar de combustão. O gás queima, liberando calor, os produtos da combustão são removidos para fora. A fonte de calor, neste caso, é um elemento estacionário.
O transportador de calor - água ou anticongelante - entra no trocador de calor. É um dispositivo que proporciona troca de calor entre dois meios com diferentes temperaturas. Este último está localizado na câmara de combustão acima do queimador. A água que se move através do trocador de calor é aquecida e fornecida aos tubos de aquecimento. Na maioria das vezes, o dispositivo assume a forma de um conjunto de placas ou tubos. Quanto maior for a superfície de trabalho, melhor e mais rápido será o aquecimento da água.
Material de fabricação
O trocador de calor para a caldeira é feito de materiais duráveis que conduzem bem o calor, não são propensos à corrosão e são suficientemente resistentes à pressão. Como você deve levar em consideração o custo do material, a escolha é pequena.
Aço
Este é o material mais acessível. O aço é muito forte, mas se adapta bem ao processamento. O preço não é alto. A vantagem dessa opção é a resistência a altas temperaturas. O aço é dúctil e não trinca ao ser aquecido, nem mesmo se deforma nas áreas em contato com o queimador.
Um trocador de calor de aço para uma caldeira de combustível sólido ou gás está sujeito à corrosão. A água dentro dos tubos e os produtos de combustão na câmara da caldeira têm um efeito destrutivo no material. Isso afeta a durabilidade. O modelo em aço pesa muito, o que leva a um consumo adicional de combustível para aquecimento do próprio elemento.
O trocador de calor em aço inoxidável é resistente à corrosão e tem uma vida útil de pelo menos 50 anos.
Ferro fundido
O material é muito mais resistente à corrosão do que o aço, não tem medo da ferrugem e da ação dos anidridos ácidos. A vida útil chega a 50 anos. No entanto, o ferro fundido é uma liga frágil e pode rachar sob a influência da temperatura. Para evitar danos, o trocador de calor tubular de ferro fundido deve ser lavado: se for usada água comum, então uma vez por ano; se anticongelante - então uma vez a cada 2 anos; se líquido destilado - uma vez a cada 4 anos.
O peso do elemento de ferro fundido é ainda maior, portanto, mais combustível e tempo precisam ser gastos no aquecimento.
Cobre
O cobre é um metal nobre que não sofre corrosão de nenhum tipo. É quimicamente inerte e tolera bem a pressão. O cobre conduz melhor o calor, então menos combustível é necessário para aquecer o próprio elemento e o líquido que flui. O peso do modelo em cobre é pequeno, as dimensões são compactas com uma superfície de trabalho muito desenvolvida.
A desvantagem é o preço alto. Além disso, o trocador de calor de cobre é muito sensível a altas temperaturas. Mais frequentemente encontrado em caldeiras de fabricantes estrangeiros.
Classificação do trocador de calor
As caldeiras a gás podem realizar várias funções. O principal é o aquecimento doméstico.No entanto, os modelos de circuito duplo também aquecem água para várias necessidades domésticas, desde a lavagem da louça à casa de banho. Com base nisso, os trocadores de calor são diferenciados.
Primário
Atende o sistema de aquecimento. É um tubo com um diâmetro bastante grande, dobrado na forma de uma bobina em um plano. Para aumentar a superfície de trabalho do dispositivo, placas de tamanhos diferentes também são colocadas aqui.
O trocador de calor primário está sujeito às cargas mais altas. De fora, os produtos da combustão agem sobre ele - fuligem, sujeira, anidridos ácidos, de dentro - sais dissolvidos no refrigerante. Para reduzir o desgaste, a peça é revestida com tinta e tratada com compostos anticorrosivos.
A melhor opção é um trocador de calor em aço inoxidável ou cobre, pois não é suscetível à ferrugem e não tem medo de depósitos de sal.
Secundário
Esse trocador de calor aquece o líquido de abastecimento de água quente. Sua temperatura de aquecimento é mais baixa, mas não vale a pena aquecer água para necessidades domésticas acima de +60 C. Na maioria das vezes, esta é uma estrutura de placa: é montada a partir de várias placas com passagens extrudadas através das quais circula água da torneira. Os modelos multipasso são mais eficazes, pois dentro de uma placa o líquido muda várias vezes de direção, ou seja, permanece nela mais tempo e aquece melhor. É feito de aço, cobre, alumínio.
Bitérmico
Representa 2 tubos inseridos um no outro. O refrigerante move-se ao longo do interior e a água para o abastecimento de água quente move-se ao longo do exterior. O fluido de aquecimento é aquecido na câmara de combustão e liberta parcialmente calor para a água doméstica.
O design é muito mais barato. Mas embora a água aqueça mais rápido aqui, seu volume é limitado. Além disso, o trocador de calor bitérmico é muito sensível à qualidade da água e suja muito mais rápido. Limpar o aparelho não é suficiente. Para evitar o rápido entupimento e falha, é necessário instalar filtros de água na entrada.
Não é possível limpar o trocador de calor combinado como um normal separado. Em caso de grandes depósitos de sal ou entupimento, o elemento deverá ser substituído.
Critérios de escolha
Ao escolher um dispositivo, a finalidade é levada em consideração - neste caso é o aquecimento do refrigerante, e o tipo de meio - vapor, água, anticongelante. Uma caldeira a gás geralmente funciona com água, mas há exceções.
Outros critérios de seleção:
- Temperatura do portador de calor na entrada e na saída - é necessário calcular quanto calor o consumidor deve receber. Com base nesses dados, a potência do trocador de calor é calculada.
- Perda de pressão permitida - a pressão da água diminui à medida que passa pelo trocador de calor. Se cair muito baixo, não é possível criar uma coluna de água quente com altura suficiente.
- A temperatura máxima de operação - no queimador atinge 600-700 C. Esta temperatura pode suportar um trocador de calor de ferro fundido e aço, cobre com alguma dificuldade. O modelo de alumínio não deve ser usado.
- Pressão Máxima de Trabalho - Não limita a escolha de design ou material.
As dimensões são um parâmetro significativo. Com a mesma eficiência, um trocador de calor de casco e tubo ocupa 3-4 vezes mais área do que um trocador de calor de placas.
Operação correta
Transporte, instalação e operação do trocador de calor são descritos em detalhes nas instruções:
- O trocador de calor no aparelho é colocado de forma que haja livre acesso para inspeção e reparo.
- A inicialização é realizada em leituras estáveis de pressão e temperatura. A temperatura não deve ser aumentada em mais de 10 graus por minuto ou a pressão não deve ser aumentada em mais de 10 bar por hora.
- Ao encher com água, as válvulas de ar e as válvulas atrás do trocador de calor permanecem abertas. Depois de ligar a bomba, eles são fechados. Assim, uma pressão estável é alcançada.
- Altere os parâmetros de aquecimento suavemente. Quanto mais devagar isso acontecer, mais tempo durarão as vedações e o próprio trocador de calor.
- O dispositivo precisa ser limpo periodicamente. A placa é limpa diretamente na moldura, em seguida, as placas são retiradas e lavadas. Outro método é possível: primeiro a remoção e depois a limpeza das placas. A limpeza da carcaça e do tubo não é recomendada. Em caso de bloqueios complexos, o mestre coloca um plugue.
- Antes de reiniciar, verifique o estado de todas as juntas. A pressão e a temperatura são configuradas para a 1ª partida.
Para evitar depósitos de sal, um filtro é colocado no tubo de água em frente à entrada da caldeira.
Possíveis malfuncionamentos
A maioria dos problemas requer intervenção de um especialista. Alguns podem ser eliminados pelo usuário:
- Despressurização - se causada por contaminação, é suficiente limpar o trocador de calor. Se a conexão com a rede estiver incorreta, verifique a conexão com o desenho nas instruções.
- Diminuição da eficiência - em caso de poluição mecânica, o dispositivo é lavado. Se o motivo for o acúmulo de óleo, gases abaixo do padrão, instale dispositivos adicionais para removê-los.
- Vazamento - geralmente causado pela decomposição das vedações. Eles estão sendo substituídos.
- Mistura de meios de trabalho - ocorre quando as placas ou tubos estão corroídos. As placas podem ser substituídas parcialmente, o trocador de calor casco e tubo terá que ser substituído.
Enquanto a garantia estiver em vigor, é proibido abrir você mesmo o permutador de calor e efetuar quaisquer reparações.
Fabricantes populares
Os trocadores de calor são fabricados por muitos fabricantes. As empresas a seguir foram as mais populares em 2019.
Navien
O maior fabricante coreano. Produz produtos para caldeiras domésticas. A vantagem é a resistência à baixa qualidade da água e ao golpe de aríete. O dispositivo está perfeitamente adaptado a más condições de operação.
Baxi
Fabricante italiano. Apresenta no mercado caldeiras de condensação de parede e de piso com permutador de calor em ferro fundido, bem como resistências elétricas.
Os trocadores de calor primários são feitos de cobre e latão. O aço inoxidável é usado para as lamelas secundárias. Isso aumenta o custo do produto, mas garante durabilidade máxima.
Outro
Existem outros fabricantes dignos no mercado:
- A Fondital Victoria Compact é uma empresa italiana. Oferece trocadores de calor de cobre bitérmico de alto desempenho.
- Beleto é uma conhecida fábrica russa que produz uma variedade de equipamentos de gás. Fabrica diversos tipos de trocadores de calor em aço, ferro fundido e cobre.
- Ariston - oferece trocadores de calor de alumínio e cobre. Os materiais são insensíveis à corrosão e a tecnologia de fabricação garante sua resistência.
Se houver necessidade de aumentar o rendimento da caldeira ao substituir o dispositivo, consulte um especialista para calcular os parâmetros necessários.
