Для чего нужен теплообменник в газовом котле
Для чего нужен теплообменник для котла
Теплообменник котла является важнейшей деталью современного отопительного оборудования, поэтому от качества этого изделия будет зависеть продолжительность безаварийной работы всей установки. О том, какие материалы применяются для изготовления элемента передачи тепла, а также об основных критериях выбора необходимо знать, прежде чем отправляться в магазин для приобретения нового прибора для обогрева.
Основная функция
Теплообменник для котла необходим для передачи энергии от сгораемого топлива теплоносителю. Учитывая тот факт, что в качестве распространителя тепловой энергии, как правило, выступают различные жидкости, то к этой детали отопительного оборудования предъявляются высокие требования по прочности и устойчивости к высокой температуре.
Для чего нужен теплообменник, несложно понять, если детально рассмотреть принцип работы такого оборудования.
Устройство и принцип работы
Эта деталь представляет собой относительно небольшую ёмкость, которая устанавливается в камеру, где происходит сжигание топлива. Оптимальная форма такого изделия – это зигзагообразная трубка, к которой также могут быть приварены тонкие стальные листы, которые повышают КПД передачи тепла.
В таком изделии циркулирует жидкость, которая после нагрева направляется к радиаторам отопления. Когда теплоноситель остывает, его подают по обратному контуру в котёл.
Классификация теплообменников для котлов
Элементы теплообмена для газового котла могут существенно отличаться по конструкции и использованию. Наиболее часто в тепловом оборудовании используются следующие устройства:
Первичные
Эта категория устройств используется для передачи тепловой энергии непосредственно в камеру сгорания топлива.
Внимание! Первичные теплообменники эксплуатируются в очень жёстких режимах, поэтому должны быть изготовлены из очень качественных материалов.
Вторичные
Вторичный теплообменник нагревается за счёт передачи энергии от теплоносителя другой жидкости.
Такое устройство идеально подходит для обеспечения потребности в горячей воде при наличии отдельного отопительного контура.
Битермические
Битермический теплообменник – это современный и практичный элемент котла отопления.
Такая конструкция состоит из 2 раздельных трубок, установленных одна в другую. Применяются изделия этого типа преимущественно для одновременного нагрева воды для отопления и для бытовых нужд.
Материалы изготовления устройств
Элементы теплообмена могут изготавливаться из различных металлов и сплавов. Наиболее часто такая конструкция состоит из следующих материалов:
Стальное изделие является самым недорогим, но обладает относительно невысоким КПД и плохой устойчивостью к агрессивным средам.
Внимание! Частично проблему недолговечности стальной детали можно устранить применением нержавейки.
Чугун значительно долговечнее стали, но может разрушиться при резком изменении температуры теплоносителя. Медные изделия более дорогие, поэтому встречаются реже и используются преимущественно в битермических системах в качестве внутренней ёмкости.
Критерии выбора
При приобретении котла следует, прежде всего, учитывать особенности его работы. Наиболее разнятся требования к эксплуатации в зависимости от используемого топлива.
Теплообменник для газового котла должен быть устойчив к перепадам давления и температуры, а также к агрессивному воздействию кислорода, растворенного в теплоносителе. Оптимальным вариантом для теплового оборудования, использующего газ в качестве источника тепла, является применение изделий из нержавеющей стали.
Теплообменник твёрдотопливного котла изготавливается из материалов, устойчивых к очень высокой температуре.
Внимание! Идеальным вариантом для твёрдотопливного котла является применение чугунного теплообменника.
Популярные производители
Для того чтобы приобрести высококачественное изделие, рекомендуется обратить внимание, прежде всего, на продукцию известных производителей. К этой категории фирм, относятся:
Итальянский бренд, под которым выпускается отопительное оборудование, работающее на различных видах топлива. Приобрести можно как стандартные однокомпонентные изделия, так и сложные битермические изделия высочайшего качества.
Устройства теплообмена от всемирно известного бренда отличаются продолжительным периодом эксплуатации. Приобрести также можно любою модель в зависимости от типа и мощности котельной установки.
Установки теплообмена этой фирмы также отличаются высочайшим качеством и продолжительным периодом эксплуатации.
Определившись с тем, для чего нужен теплообменник в системе домашнего отопления, следует также изучить возможные технические проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации этой детали.
Возможные неисправности
Для того чтобы правильно эксплуатировать котёл отопления, совершенно не обязательно знать, где находится теплообменник. Если жёсткость теплоносителя в норме, а котёл не будет запускаться без предварительного заполнения жидкостью отопительной системы, то можно рассчитывать на длительную работу такого вида оборудования. В противном случае не обойтись без изучения следующего раздела, в котором объясняется, как правильно снять теплообменник с котла.
Демонтаж теплообменника с котла
При необходимости для проведения ремонта можно извлечь элемент теплообмена из котла своими руками. Снятие детали выполняется в такой последовательности:
Внимание! В зависимости от модели тепловой установки последовательность действий и расположение деталей может незначительно отличаться.
Извлечённую таким образом теплообменную деталь можно будет отремонтировать и установить в обратном порядке.
Отзывы пользователей
Владельцы котлов часто самостоятельно осуществляют замену таких элементов котла, в которых образовалась течь, поэтому многие спешат добавить отзывы об установленных деталях на официальных сайтах изготовителей такого типа оборудования, вот некоторые из них:
Денис. г. Тамбов: «Биометрический теплообменник установил в котельный аппарат собственными силами. К сожалению, при разборке пришлось сделать разрез в металле, чтобы вытащить намертво «прикипевшую» деталь».
Сергей. г. Воронеж: «В вопросе — какой теплообменник лучше установить в газовом котле? — пришлось долго разбираться. Наконец было отдано предпочтение двухконтурному изделию, хотя вначале было совсем непонятно, что это такое битермический теплообменник».
В статье подробно рассказано зачем нужен теплообменник в котле отопления. Этот элемент является абсолютно необходимым для полноценного функционирования отопительной системы. Если возникли серьёзные неполадки в работе оборудования, а собственных познаний недостаточно в ремонте сложных отопительных систем, то лучше обратиться за помощью к специалистам.
Что нужно знать о теплообменнике для газового котла обычному потребителю?
Газовые котлы часто используются. Зная устройство, принцип работы котла можно предусмотреть возможную поломку. Элементы: горелка, теплообменники (ТО), автоматика. В этой статье речь будет идти о теплообменниках.
Назначение
Теплообменник — устройство для передачи тепла от одной среды другой. Передача холода невозможна. Даже в холодильнике теплообменник забирает лишнее тепло, а не передает холод. Самое холодное вещество теплее абсолютного нуля. Передача осуществляется через изолирующий материал. Правила:
Чтобы повысить эффективность первого условия, увеличивают площадь поверхности. Например, припаяв перпендикулярно к трубкам пластины. Стараются сделать стенки изолирующего материала тоньше. Ограничивает давление среды. Материал теплообменника сказывается на теплоотдаче.
Классификация, принцип работы
В газовом котле две среды – газ, жидкость. Чтобы температуру воздушной среды, полученную при горении газа, передать теплоносителю, используют теплообменник. Бывают:
Первичные
Первичные — теплообменники, получающие тепло от источника. Включены в контур отопления. Располагаются в котле над газовыми форсунками (змеевик, обросший пластинами). По трубкам проходит теплоноситель, чаще вода. Горячие газы, проходя через пластины, трубки, нагревают воду. Она прогоняется насосом, уходит в отопление. Газы удаляются через дымоход.
Вторичный
Вторичные теплообменники получают тепло от нагретого теплоносителя. Располагаются за пределами топочной камеры. Нагрев происходит от жидкости. Самый простой, часто применяемый способ – использование пластинчатого теплообменника. Герметичный корпус разделен на две части тонкой перегородкой. По одну сторону от перегородки протекает нагретая жидкость, по другую – вода, забирающая тепло.
Есть другой способ. Через большую, наполненную водой емкость проходит змеевик. По нему проходит нагретый теплоноситель, отдавая тепло окружающей жидкости.
Совмещенный (биотермический)
Устанавливают внутри топки. Имеет четыре патрубка. Одна пара подключается к контуру отопления, другая к ГВС (горячее водоснабжение).
Биотермический теплообменник
Отличие внутри конструкции. Отопительный контур нагревается от горячих газов, контур горячего водоснабжения — от отопительного. Внутри трубок змеевика располагаются трубки меньшего диаметра. Крепятся пластинами, расположенными под углом 120 или 90⁰.
Разрезанные трубки, прорези для контуров
Во время работы котла, жидкость в первом контуре (отопление) нагревается, уходит в систему. Предварительно часть тепла отдает трубкам второго контура ГВС, где также происходит нагрев теплоносителя.
Различия между схемой биотермической и с двумя отдельными теплообменниками
Когда начинается разбор воды из второго контура, первый контур перекрывается, чтобы тепло, получаемое от котла, передавалось ГВС. Когда разбор воды из ГВС прекращается, подключается первый контур, начинает работать отопление.
Схемы в двух режимах
Материалы
Вещества передают тепло по-разному. Нужно учесть давление, максимальную температуру нагрева, стойкость к коррозии. Материалы теплообменника:
Стальной
Теплообменник из стали — самый прочный. Хорошо переносит давление, перепады температуры. Поддается ремонту, дешевле других материалов. Недостаток – сильная коррозия. Долго служат теплообменники из нержавеющей стали.
Чугунный
Чугунные модели хорошо переносят воздействие воды, плохо поддаются коррозийным действиям. Нагреваются дольше стальных, но дольше остаются горячими. Хрупкость материала не допускает ударов.
Осторожно. Чугун не выносит резкий перепад температуры. Если необходимо пополнить систему водой, нужно остудить котел перед заливкой.
Чтобы устранить накипь, теплообменник промывают с периодичностью:
Чугун — самый тяжелый материал.
Медный
Медь хорошо передает тепло, поддается пайке, имеет небольшой вес. Почти не поддается коррозии.
Совет. При самостоятельной установке можно допустить ошибку. Если в стене за котлом проходит электрическая цепь, в теплообменнике появятся свищи.
Недостатки — стоимость, быстро прогорают.
Алюминиевый
Легкий теплообменный аппарат, с хорошими тепловыми характеристиками. Не выносит накипи, требует ежегодного ухода. Недостатки — тяжелая пайка, сварка.
Производители, отзывы
По отзывам можно составить картину о качестве, скрытых проблемах.
Thermona
Чешский производитель, возможно работать с антифризом. Модели напольные, настенные. Работает с разными видами газа. Можно подобрать агрегат с необходимой мощностью. Выпускаются с одним, двумя контурами. Теплообменники из разного материала, могут быть первичными, вторичными, биотермическими. Снабжены автоматикой. Обещанный изготовителем срок службы 15 лет, с чугунным теплообменником – 25 лет.
Отзыв по модели THERM 35 EZ/B: пользователь говорит, что вначале было хорошо, но спустя время стала плохо работать горелка, пришлось сдать в сервисный ремонт.
Hydrosta
Южнокорейская компания Гофра-Е выпускает настенный двухконтурный котел. Мощность — 11,6 — 46 кВт. Автоматика собрана на микропроцессоре. Есть цифровая индикация, звуковая сигнализация, переносной пульт управления. Комнатный термостат расширяет возможности аппарата.
Покупатели жалуются на высокую цену, однако качеством довольны. Котел ремонтопригоден, с доступными для ремонта деталями.
Master Gas
Армавирский завод газовой аппаратуры с 2010 года выпускает котлы мощностью 24–30 кВт. Теплообменник двухконтурный, вторичный, пластинчатый. Отличие — камера сгорания закрыта темным стеклом. Корейский Master Gas Seoul — двухконтурный, с мощностью 14–21 кВт. Для ГВС — 20,9 кВт. Потребление газа — 620/1990 л/ч (минимальный, максимальный). Теплоноситель — вода. Диапазон регулирования температур 40–80⁰С, для ГВС 37–60⁰С. Претензий от пользователей нет.
Arderia
В 2008 году появились первые настенные котлы совместного производства России и южнокорейской компании. В 2015 году производство стало отечественным. Завод расположен в поселке Энем, недалеко от Краснодара. Отзывы противоречивые, в начале производства были жалобы на шум, большой расход газа. Другой пользователь жаловался на неисправность трехходового клапана, оказалось, нужно было разобрать, смазать. Случилось после трех лет эксплуатации.
Fondital Victoria Compact
Итальянская фирма. Биотермический медный теплообменник дает возможность использовать котел для отопления и ГВС. Электроника защищает газовый аппарат от замерзания. Хорошие отклики от пользователей.
Saunier Duval
Производство Франции. Выпускаются первичные контуры из меди, стальные пластинчатые для ГВС. Комплектуются датчиками давления. Переносной пульт позволяет программировать газовое отопление на неделю. Отзывы положительные, у некоторых котел проработал более 10 лет. Нарекание получило сервисное обслуживание – дорогой ремонт комплектующих.
Demrad
Крупная турецкая компания. Котел имеет два контура, схемы с отдельным, совместным (биотермическим) нагревом. Отопительный контур — первичный стальной теплообменник, для ГВС используют медный, пластинчатый. Топочная камера — открытая, закрытая. Некоторые пользователи отмечают ненадежность конструкции, дорогой ремонт.
Знаменитая немецкая фирма. Пламя газовой горелки подстраивается под разбор воды, предотвращает резкое изменение температуры. Имеется система безопасности. Подстраивается под меняющееся давление газа в диапазоне 13–20 мБар. Минус — высокая цена товара, ремонта.
«Белето»
Знаменитый тульский завод тоже выпускает газовое оборудование. Котел имеет один, два контура. В двухконтурном используется медный теплообменник. Камера сгорания закрытая, открытая. Мощность — 12,5 — 20 кВт. Особенность — энергонезависимость, котел может работать с естественной циркуляцией. Отзывы неоднозначные.
Неисправности, ремонт
Газовые обогреватели имеют световую индикацию. Она предназначена для оповещения о неисправностях. Каждый производитель создает свой код знаков, содержащийся в паспорте. Если паспорта нет, можно скачать в интернете. Неисправности можно разделить на две категории:
Что можно исправить самому, в паспорте не оговаривается. Распространенные поломки теплообменника:
Устранение протечки производится паяльником, сваркой, в зависимости от металла. Вторая неисправность возникает из-за некачественного теплоносителя, накипи. Устраняется промывкой. Для удаления накипи можно использовать кислоту ортофосфорную, лимонную. Первая более эффективна. Как сделать, показано в ролике:
Иногда встречается заводской брак, но чаще неисправность возникает из-за неправильного использования аппаратов. Если строго следовать рекомендациям изготовителя, изделие прослужит долго, качественно. Ремонт котла:
Различия между теплообменниками газовых котлов
В электрических котлах главным нагревательным элементом является тэн. В газовых — теплообменник. Он служит для того, чтобы нагревать воду, которая через него проходит. Для этого используется горелка с открытым пламенем. Так как условия достаточно агрессивные, следует внимательно подходить к выбору теплообменника. Раньше они представляли собой обычную металлическую трубку, но сейчас их устройство намного сложнее.
Материал теплообменника газового котла: какой лучше
Меня удивляет, когда люди не задумываются о материале, из которого сделан теплообменник в котле. Ведь это один из самых важных элементов отопительного оборудования. Именно от материала зависит КПД, скорость нагрева и главное – срок службы. Помимо этого, они могут содержать второй контур. Чтобы вы поняли, какой теплообменник лучше, я хочу рассказать про преимущества и недостатки каждого из них.
Первые чугунные теплообменники
Именно чугун использовали при создании первых угольных и газовых котлов. Это объясняется его антикоррозийными свойствами и сроком службы от 30 до 50 лет. Да и вообще, чугун слабо воздействует с какими-либо химическими веществами. А вот что касается теплоёмкости, она одна из самых высоких. Поэтому даже сейчас, когда появилось много других видов, теплообменники из чугуна продолжают пользоваться спросом. Они дольше нагреваются, но и гораздо дольше удерживают тепло после прекращения нагрева.
Во-вторых, они плохо переносят резкие перепады температур. А ведь в отоплении обратка всегда холоднее подачи. В-третьих, чтобы уберечь чугун от этих перепадов, начали применять особые горелки. И тогда теплоёмкость уже перестала быть преимуществом. Поэтому, по сути, единственным преимуществом является большой срок службы.
Стальной
Чтобы избавиться от минусов чугунных, начали использовать стальные теплообменники. Они легче, оборудование занимает меньше места, да и цена гораздо ниже. Помимо этого, стальные теплообменники не так сильно боятся перепадов температур, поэтому в качестве нагревательного элемента подходят очень хорошо. А в случае поломки их можно отремонтировать. Конечно, не все модели, но многие.
Почему же тогда чугунные теплообменники продолжают использовать, если у стальных так много преимуществ? Дело в том, что не всё так гладко. Ведь сталь подвержена коррозии, а это уже огромный минус. Поэтому и срок службы в 2-3 раза меньше, обычно от 12 до 15 лет. Ещё я хотел бы обратить внимание на то, что сталь может прогореть. Если уж вы решили выбирать котёл с теплообменником из этого материала, я советую заранее узнать про толщину стенок. Она должна быть 3 мм и больше. А лучше 5 мм.
Медный
Самый лучший металл по теплоотдающим характеристикам — это медь. Пожалуй, можно назвать только один недостаток медных теплообменников. Это их высокая цена, устанавливаются медные теплообменники обычно на модели среднего ценового сегмента и выше (от 45-50 тыс. руб). Зато преимуществ очень много:
Кстати, именно из-за быстрого нагрева тратится гораздо меньше газа, поэтому ещё одним плюсом можно считать экономию. Что касается срока службы, производители обычно указывают 14—17 лет, что соответствует реалиям. Это незначительно больше, чем у стали, но все еще сильно меньше, чем у чугуна. Но за такое время на топливе получится сэкономить гораздо больше.
Обычно медные теплообменники устанавливают в настенных котлах. Хотя встречаются и в напольных.
Алюминиевый
В качестве материала для теплообменника газового котла используют и алюминий. Впервые его применили в конденсационных моделях, но о них я расскажу чуть позже. Алюминиевые теплообменники устанавливают и в обычных конвекционных котлах. Казалось бы, зачем они нужны, если медь хорошо справляется со своими задачами? Всё дело в цене. Чтобы удешевить производство, в медных теплообменниках стараются уменьшать толщину стенок. С алюминием этого делать не нужно. Он и так в несколько раз дешевле меди, а теплоотдающие свойства тоже достаточно высокие.
Получается, что алюминиевый теплообменник толще медного. И в этом его огромное преимущество, ведь повышается срок службы. Практика показала, что алюминий ещё и меньше подвержен окислению. Но в интернете мнения на этот счёт расходятся. Поэтому сложно сказать точно, какой теплообменник лучше.
Мы рекомендуем: настенные модели – с медным или алюминиевым теплообменником; напольные – с чугунным. Разумеется, в бюджетных моделях применяют исключительно сталь.
Конденсационные котлы с дополнительным теплообменником
В обычных котлах горелка нагревает теплообменник, а продукты сгорания удаляются через дымоход. Но смысл в том, что часть тепла тоже уходит через дымоход. Чтобы использовать это тепло для обогрева, создали конденсационные котлы. Их конструкция предполагает наличие дополнительного теплообменника. Устроен он достаточно сложно. Из-за разницы температур образуется конденсат, который и служит источником тепловой энергии. Грубо говоря, пар становится водой, она остужается, а её тепло используется для отопления.
Идея создания конденсационных котлов не такая уж новая. Об этом задумывались несколько десятков лет назад. Но тогда технологии не позволяли сделать сплав металла, который мог бы долго проработать в агрессивной среде. Сейчас для этих целей обычно используют высококачественную нержавейку.
Сравнение конвекционных и конденсационных газовых котлов
Окупаемость конденсационных моделей в отечественных условиях
Монотермический или битермический
Когда котёл способен работать только в режиме отопления, его называют одноконтурным. Но многие современные модели способны также работать в режиме горячего водоснабжения (ГВС). Такие котлы называют двухконтурными. Осуществить нагрев воды можно двумя способами: с помощью пластинчатого теплообменника или битермического.
Пластинчатый теплообменник установлен отдельно от основного и состоит из двух частей. Когда через одну часть проходит вода из отопления, она нагревает вторую, которая соединена с водопроводом. Это раздельный, более практичный и надежный, но более дорогой и менее компактный способ.
Битермический теплообменник невозможно очистить механическим путем и довольно сложно промыть. При образовании накипи он быстрее забивается.
В целях экономии средств и пространства придумали сдвоенные или битермические теплообменники. Принцип действия у них совершенно другой. Конструктивно это одна деталь: теплообменник в теплообменнике или труба в трубе. Снаружи обычно проходит отопление, а внутри располагается контур ГВС.
К сожалению, из-за своей конструкции у битермических теплообменников узкие проходы, которые могут быстро засориться. А чистка помогает далеко не всегда, да и сделать это не так просто. Цена у таких теплообменников гораздо выше. Да и всё равно пользоваться водой придётся ограниченное время, так как присутствует риск прогорания металла. Я считаю, что лучше покупать котлы с раздельными теплообменниками. Они более надёжные.
Теплообменник газового котла в разрезе. Использование загрязненного теплоносителя и отсутствие регулярной чистки привело к тяжелым последствиям: серьезный перегрев и практически полное засорение.
Люди покупают котёл не на один год. В худшем случае он должен прослужить несколько лет. А так как теплообменник является важной частью любого котла, то и к его выбору нужно подходить основательно. Также стоит помнить, что это одна из самых дорогих и труднозаменимых запчастей. Лучше следить за правильной работой оборудования и ежегодно его обслуживать, чем потом платить лишние деньги за ремонт.