A transferência direta de calor da queima de combustível para o líquido de arrefecimento é impossível. Nas caldeiras de aquecimento, isso é realizado devido à operação de um dispositivo especial. Este é um trocador de calor para uma caldeira a gás. A vida útil do dispositivo e sua eficiência dependem de seu design e material.
A principal função do trocador de calor para a caldeira
Gás e ar de combustão são fornecidos ao queimador da caldeira. Queimaduras de gás, geração de calor e produtos de combustão são removidos para o exterior. A fonte de calor neste caso é um elemento fixo.
O líquido de arrefecimento - água ou anticongelante - entra no trocador de calor. Este é um dispositivo que fornece transferência de calor entre dois ambientes com temperaturas diferentes. Este último é colocado 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 tem a forma de um conjunto de placas ou tubos. Quanto maior a sua superfície de trabalho, melhor e mais rápida a água aquece.
Material de produção
O trocador de calor da 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 considerar o custo do material, a escolha é pequena.
Aço
Este é o material mais acessível. O aço é muito durável, mas pode ser usinado bem. O preço é baixo. Além disso, esta opção - resistência a altas temperaturas. O aço é dúctil e não se quebra ao aquecer; não se deforma mesmo em áreas em contato com o queimador.
Um trocador de calor de aço em uma caldeira a combustível sólido ou a gás é propenso a corrosão. A água no interior dos tubos e os produtos de combustão na câmara da caldeira têm um efeito destrutivo no material. Isso afeta a longevidade. O modelo de aço pesa muito, isso leva a um consumo de combustível adicional para aquecer o próprio elemento.
O trocador de calor de aço inoxidável é resistente à corrosão e dura pelo menos 50 anos.
Ferro fundido
O material é muito mais resistente à corrosão do que o aço, não tem medo de ferrugem e anidridos ácidos. A vida útil chega aos 50 anos. No entanto, o ferro fundido é uma liga quebradiça; 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, 1 vez por ano; se anticongelante - então 1 vez em 2 anos; se líquido destilado - 1 vez em 4 anos.
O peso de um elemento feito de ferro fundido é ainda maior, portanto você precisa gastar mais combustível e tempo em aquecimento.
Cobre
O cobre é um metal nobre, não sujeito a nenhum tipo de corrosão. É quimicamente inerte, tolera perfeitamente a pressão. O cobre conduz melhor o calor, portanto, menos combustível é necessário para aquecer o próprio elemento e o líquido que flui. O peso do modelo de cobre é pequeno, as dimensões são compactas com uma superfície de trabalho muito desenvolvida.
A desvantagem é o alto preço. Além disso, o trocador de calor de cobre é muito sensível ao calor a altas temperaturas. Mais comum em caldeiras de fabricantes estrangeiros.
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- Cobre
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- Ferro fundido
Classificação do trocador de calor
Caldeiras a gás podem executar várias funções. O principal é o aquecimento doméstico. No entanto, os modelos de circuito duplo também aquecem a água para diversas necessidades domésticas: da lavagem da louça ao banheiro. Nesta base, os trocadores de calor são diferenciados.
Primário
Serve o sistema de aquecimento.É um tubo com um diâmetro bastante grande, curvado 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. Do lado de fora, os produtos de combustão atuam sobre ele - fuligem, sujeira, anidridos ácidos e do interior - sais dissolvidos no líquido de refrigeração. Para reduzir o desgaste, a peça é revestida com tinta e tratada com compostos anticorrosivos.
A melhor opção é um trocador de calor de 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 para o fornecimento de água quente. Sua temperatura de aquecimento é mais baixa, mas não vale a pena aquecer a água para necessidades domésticas acima de +60 C. Na maioria das vezes, esse é um projeto de placa: é montado a partir de várias placas com passagens extrudadas ao longo das quais a água da torneira circula. Os modelos com múltiplas passagens são mais eficazes, pois dentro da mesma placa o líquido muda de direção várias vezes, ou seja, fica mais tempo e aquece melhor. Eles fazem isso de aço, cobre, alumínio.
Bitermal
Representa 2 tubos inseridos um no outro. O líquido de refrigeração se move ao longo do interior e a água da água quente sanitária fica do lado de fora. O fluido de aquecimento é aquecido na câmara de combustão e emite parcialmente calor para a água da casa.
O design é muito mais barato. Mas, embora a água aqui se aqueça mais rapidamente, seu volume é limitado. Além disso, o trocador de calor bitérmico é muito sensível à qualidade da água e é muito mais poluído. Limpar o aparelho não é suficiente. Para evitar entupimentos e falhas rápidos, é necessário instalar filtros de água na entrada.
Não é possível limpar o trocador de calor combinado como um separado comum. Com grandes depósitos de sal ou entupimento, o elemento terá que ser alterado.
Critérios de escolha
Ao escolher um dispositivo, o objetivo é levado em consideração - nesse caso, é o aquecimento do líquido de refrigeração e o tipo de meio é vapor, água e anticongelante. Uma caldeira a gás geralmente trabalha com água, mas há exceções.
Outros critérios de seleção:
- A temperatura do líquido de refrigeração na entrada e na saída - é necessário calcular quanto calor deve ser recebido pelo consumidor. Com base nesses dados, a potência do trocador de calor é calculada.
- Perda de pressão admissível - a pressão da água durante a passagem pelo trocador de calor diminui. Se cair muito baixo, não é possível criar uma coluna de água quente com altura suficiente.
- A temperatura máxima de trabalho no queimador chega a 600-700 C. Um trocador de calor de ferro fundido e aço, cobre com alguma dificuldade, pode suportar essa temperatura. O modelo de alumínio não é permitido.
- Pressão máxima de trabalho - não limita a escolha de estrutura ou material.
Um parâmetro significativo são as dimensões. Com a mesma eficiência, o trocador de calor de casco e tubo ocupa uma área 3-4 vezes maior que o trocador de calor do tipo placa.
Operação apropriada
O transporte, a instalação e a operação do trocador de calor são descritos em detalhes nas instruções:
- O trocador de calor no aparelho é colocado de modo a ter acesso livre para inspeção e reparo.
- A inicialização é realizada em pressão e temperatura estáveis. Você não pode aumentar a temperatura mais de 10 graus por minuto ou aumentar a pressão em mais de 10 bar por hora.
- Quando cheias de água, as válvulas de ar e as válvulas atrás do trocador de calor permanecem abertas. Depois de iniciar a bomba, eles estão fechados. Dessa maneira, é alcançada uma pressão estável.
- Você precisa alterar os parâmetros de aquecimento sem problemas. Quanto mais lento isso acontecer, mais os selos e o trocador de calor durarão.
- Limpe periodicamente o dispositivo.A placa é limpa diretamente na estrutura, depois as placas são removidas e lavadas. Outro método é possível: primeiro remover e depois limpar as placas. A limpeza de conchas e tubos não é recomendada. Em caso de bloqueios difíceis, o mestre coloca um esboço.
- Antes de reiniciar, verifique as condições de todas as juntas. A pressão e a temperatura são definidas como para 1 partida.
Para evitar depósitos de sal, um filtro é colocado no cano de água em frente à entrada da caldeira.
Possíveis avarias
A maioria dos problemas requer intervenção especializada. Alguns podem ser eliminados pelo usuário:
- Redução de pressão - se causada por contaminação, basta limpar o trocador de calor. Se a conexão de rede estiver incorreta, você precisará verificar a conexão com o desenho nas instruções.
- Diminuição da eficiência - com a poluição mecânica, o dispositivo é lavado. Se o motivo for o acúmulo de óleo, gases abaixo do padrão, dispositivos adicionais serão instalados para removê-los.
- Vazamento - geralmente causado por decomposição dos selos. Eles estão sendo substituídos.
- Mistura do meio de trabalho - ocorre quando placas ou tubos estão corroídos. As placas podem ser parcialmente substituídas; o trocador de calor de casco e tubo precisará ser instalado novo.
Enquanto a garantia for válida, é proibido abrir o trocador de calor e executar qualquer reparo.
Fabricantes populares
Trocadores de calor são produzidos por muitos fabricantes. As seguintes empresas foram as mais populares em 2019.
Navien
O maior fabricante coreano. Produz produtos projetados para caldeiras domésticas. A vantagem é a resistência à baixa qualidade da água e ao golpe de aríete. O dispositivo está perfeitamente adaptado às más condições de operação.
Baxi
Fabricante italiano. Apresenta no mercado caldeiras de parede e de condensação, montadas no chão com um trocador de calor de ferro fundido, além de aquecedores elétricos.
A empresa fabrica trocadores de calor primários de cobre e latão. Para lamelas secundárias é utilizado aço inoxidável. Isso aumenta o custo dos produtos, mas oferece durabilidade máxima.
De outros
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 planta russa bem conhecida que produz uma variedade de equipamentos a gás. Produz trocadores de calor de aço, ferro fundido e cobre de vários tipos.
- 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 a eficiência da caldeira ao substituir o dispositivo, consulte um especialista para calcular os parâmetros necessários.
