Vlastnosti výměníků tepla pro plynové kotle

Výměník v plynovém kotli

U elektrických kotlů je topné těleso hlavním topným tělesem. V plynu – výměník tepla. Slouží k ohřevu vody, která jím prochází. K tomu se používá hořák s otevřeným plamenem. Vzhledem k tomu, že podmínky jsou poměrně agresivní, měli byste být opatrní při výběru výměníku tepla. Dříve to byly obyčejné kovové trubky, ale nyní je jejich zařízení mnohem složitější.

Materiál výměníku tepla plynového kotle: což je lepší

Překvapuje mě, když lidé nepřemýšlejí o materiálu, ze kterého je výměník v kotli vyroben. Koneckonců je to jeden z nejdůležitějších prvků topných zařízení. Právě materiál určuje účinnost, rychlost ohřevu a hlavně životnost. Navíc mohou obsahovat druhý okruh. Abyste pochopili, který výměník tepla je lepší, chci mluvit o výhodách a nevýhodách každého z nich.

První litinové výměníky tepla

Litinový výměník tepla pro plynový kotel

Právě litina byla použita k vytvoření prvních kotlů na uhlí a plyn. Je to dáno jeho antikorozními vlastnostmi a životností 30 až 50 let. A obecně litina má malý účinek s jakýmikoli chemikáliemi. Ale co se týče tepelné kapacity, tak ta je jedna z nejvyšších. Proto i nyní, kdy se objevilo mnoho dalších typů, jsou litinové výměníky tepla nadále žádané. Zahřívají se déle, ale také mnohem déle udrží teplo po zastavení ohřevu.

Bohužel mají více nevýhod. Za prvé je to obrovská hmotnost a rozměry. Kotle s litinovými výměníky zabírají hodně místa a není vůbec možné je zavěsit na zeď. Pouze způsob instalace podlahy, masivní výkonné kotle jsou náročné na podlahy (jejich hmotnost často přesahuje 300-400 kg).

Za druhé, netolerují náhlé změny teploty. Ale při vytápění je zpátečka vždy chladnější než přívod. Za třetí, aby se litina chránila před těmito kapkami, začaly se používat speciální hořáky. A pak tepelná kapacita přestala být výhodou. Proto je vlastně jedinou výhodou dlouhá životnost.

Ocelový výměník tepla

Aby se zbavili nevýhod litiny, začaly se používat ocelové výměníky tepla. Jsou lehčí, zařízení zabere méně místa a cena je mnohem nižší. Ocelové výměníky se navíc tolik nebojí teplotních změn, takže se velmi dobře hodí jako topné těleso. A v případě poruchy je lze opravit. Samozřejmě ne všechny modely, ale mnoho.

Proč se tedy nadále používají litinové výměníky tepla, když ocel má tolik výhod? Věc se má tak, že všechno nejde hladce. Ocel totiž podléhá korozi, a to už je obrovské mínus. Proto je životnost 2-3krát kratší, obvykle od 12 do 15 let. Chtěl bych také upozornit na skutečnost, že ocel může vyhořet. Pokud jste se již rozhodli pro kotel s výměníkem z tohoto materiálu, radím vám, abyste se předem informovali o tloušťce stěny. Mělo by to být 3 mm nebo více. A 5 mm je lepší.

READ
Různé návrhy koupelen - vyberte si svou možnost

Měděný výměník tepla nástěnný kotel

Nejlepším kovem z hlediska charakteristik rozptylu tepla je měď. Možná existuje pouze jedna nevýhoda měděných výměníků tepla. To je jejich vysoká cena, měděné výměníky tepla jsou obvykle instalovány na modelech středního cenového segmentu a výše (od 45 do 50 tisíc rublů). Ale existuje mnoho výhod:

  • kompaktní velikost;
  • nízká hmotnost;
  • vysoká účinnost;
  • měď prakticky nepodléhá korozi;
  • rychle se zahřívá a ochlazuje;

Mimochodem, právě kvůli rychlému ohřevu se spotřebuje mnohem méně plynu, takže úsporu lze považovat za další plus. Co se týče životnosti, výrobci většinou uvádějí 14-17 let, což odpovídá skutečnosti. To je o něco více než ocel, ale stále mnohem méně než litina. Ale za takovou dobu na palivu bude možné ušetřit mnohem více.

Obvykle se měděné výměníky tepla instalují do nástěnných kotlů. I když se nacházejí v podlaze.

Hliník

Hliníkový výměník tepla plynový kotel

Hliník se také používá jako materiál pro výměník tepla plynového kotle. Poprvé byl použit v kondenzačních modelech, ale o nich budu mluvit o něco později. Hliníkové výměníky se instalují i ​​do běžných konvekčních kotlů. Zdálo by se, proč jsou potřeba, když měď dělá svou práci dobře? Všechno je to o ceně. Aby se snížily náklady na výrobu, v měděných výměnících tepla se snaží snížit tloušťku stěny. S hliníkem to dělat nemusíte. Je již několikrát levnější než měď a vlastnosti přenosu tepla jsou také poměrně vysoké.

Ukazuje se, že hliníkový výměník tepla je tlustší než měděný. A to je jeho obrovská výhoda, protože se zvyšuje životnost. Praxe ukázala, že hliník je také méně náchylný k oxidaci. Na internetu se na to ale názory různí. Proto je těžké přesně říci, který výměník tepla je lepší.

Doporučujeme: nástěnné modely – s měděným nebo hliníkovým výměníkem tepla; podlaha – s litinou. V rozpočtových modelech se samozřejmě používá pouze ocel.

Kondenzační kotle s přídavným výměníkem tepla

Konvekční a kondenzační plynové kotle

U běžných kotlů hořák ohřívá výměník tepla a spaliny jsou odváděny komínem. Jde ale o to, že část tepla odchází i komínem. Pro využití tohoto tepla k vytápění vznikly kondenzační kotle. Jejich konstrukce předpokládá přítomnost dodatečného výměníku tepla. Je to poměrně složité. Vlivem rozdílu teplot vzniká kondenzát, který slouží jako zdroj tepelné energie. Zhruba řečeno, pára se stává vodou, ochlazuje se a její teplo se využívá k ohřevu.

READ
Svahy MDF: pokyny k instalaci krok za krokem

Myšlenka vytvoření kondenzačních kotlů není tak nová. Uvažovalo se o tom už před několika desítkami let. Pak ale technologie neumožňovala vyrobit kovovou slitinu, která by mohla fungovat po dlouhou dobu v agresivním prostředí. Nyní pro tyto účely obvykle používejte vysoce kvalitní nerezovou ocel.

Porovnání konvekčních a kondenzačních plynových kotlů
Návratnost kondenzačních modelů v domácích podmínkách

monotermální nebo bitermní

Když je kotel schopen pracovat pouze v režimu vytápění, nazývá se jednookruhový. Ale mnoho moderních modelů je také schopno provozu v režimu teplé vody (TUV). Takové kotle se nazývají dvouokruhové. Existují dva způsoby ohřevu vody: pomocí deskového výměníku tepla nebo bitermické.

Deskový výměník tepla je instalován odděleně od hlavního a skládá se ze dvou částí. Když voda z topení prochází jednou částí, ohřívá druhou, která je napojena na přívod vody. Jedná se o samostatný, praktičtější a spolehlivější, ale dražší a méně kompaktní způsob.

Uvnitř bitermický výměník tepla

Za účelem úspory peněz a prostoru byly vynalezeny dvojité nebo bitermické výměníky tepla. Jejich princip fungování je zcela odlišný. Strukturálně se jedná o jeden detail: výměník tepla ve výměníku tepla nebo potrubí v potrubí. Venku většinou probíhá topení a uvnitř je okruh TUV.

Bitermické výměníky mají bohužel díky své konstrukci úzké průchody, které se mohou rychle ucpat. A čištění ne vždy pomůže a není to tak snadné. Cena takových výměníků tepla je mnohem vyšší. A přesto budete muset po omezenou dobu používat vodu, protože existuje riziko spálení kovu. Myslím, že je lepší kupovat kotle se samostatnými výměníky. Jsou spolehlivější.

Ucpaný výměník tepla

Jak vybrat změkčovač vody do plynového kotle a prodloužit životnost výměníku

Lidé si nekupují kotel na jeden rok. V nejhorším případě by měla trvat několik let. A protože je výměník důležitou součástí každého kotle, je třeba k jeho výběru přistupovat důkladně. Za připomenutí také stojí, že se jedná o jeden z nejdražších a těžko vyměnitelných náhradních dílů. Je lepší hlídat správný chod zařízení a provádět každoroční servis, než později platit další peníze za opravy.

Pájený výměník tepla je spolu se spalovací komorou, regulačním zařízením, výfukovým systémem důležitým pracovním modulem plynového kotle. Jedná se o soubor desek a dutých trubek, které se pohybují, kterými se voda ohřívá a přivádí do potrubí pro vytápění a zásobování teplou vodou. Materiál a provedení výměníku plynového kotle určují funkční vlastnosti a ovlivňují životnost topného tělesa.

zařízení výměníku tepla plynového kotle.png

Jak je uspořádán výměník tepla plynového kotle, k čemu je určen

Tepelný výměník je nádoba, kde se tepelná energie uvolněná při spalování plynu v plynovém hořáku přenáší na nosič tepla. Konfigurace výměníku tepla může být různá a závisí na uspořádání plynového kotle. Podle způsobu přenosu tepelné energie ze zdroje tepla na kapalný nosič tepla se dělí na výměníky primárního a sekundárního (dvojitého) typu a také na bithermické.

  • primární výměník tepla.
READ
Dokončení fasády omítkou

Určeno pro instalaci do jednookruhového kotle, kde se ohřívá topné médium pro topný systém. Energie spalování paliva se zde přenáší přímo na nosič.

Voda v primárním výměníku se zahřívá na vysoké teploty, což vyvolává usazování vodního kamene na jeho stěnách, takže zařízení potřebuje pravidelné čištění a prevenci. Systém filtrů na čištění vody pomáhá prodloužit životnost zařízení.

Instalují se do dvouokruhových kotlů určených jak pro vytápění, tak pro zásobování teplou vodou. Zde dochází k ohřevu kapalného nosiče tepla z kapaliny, která byla zahřátá dříve.

plynový kotel výměník zařízení 1.png

V konstrukci tohoto typu je kromě primárního modulu (kde se ohřívá chladicí kapalina zodpovědná za vytápění) deskový výměník tepla (kde se ohřívá voda pro domácí potřeby).

Potřebný pro dvouokruhové kotle a skládá se ze dvou systémů (topení a ohřevu vody), které se vzájemně kombinují a pracují synchronně. Ve vnějším se ohřívá voda pro vytápění a ve vnitřním – pro zásobování teplou vodou.

Hlavní

Primární výměník tepla je dutá trubka velkého průměru, zahnutá v jedné rovině do tvaru cívky. Aby se zvýšila pracovní plocha, a tím i výkon, jsou na ni umístěny desky různých velikostí.

Primární výměník tepla je vystaven vysokému zatížení. Zvenčí na jeho stěny působí produkty spalování, saze, anhydridy kyselin a zevnitř agresivní soli rozpuštěné v chladicí kapalině. Proto se pro výrobu primárního výměníku používají kovy, které nejsou ovlivněny korozí (měď, nerez), těsnění zajišťují těsnění výměníku. Shora jsou díly potaženy ochrannou směsí. Zajistěte pravidelné čištění zařízení od vodního kamene. Speciální filtrační systém pomáhá chránit stěny výměníku tepla před cizími usazeninami. Všechna tato opatření pomáhají zvýšit účinnost a prodloužit životnost zařízení.

plynový kotel výměník zařízení 2.png

Primární výměníky tepla mají jednoduché technické provedení a zřídka se porouchají. Jejich negativní vlastností je nízká funkčnost.

Sekundární

Sekundární výměník tepla je potřebný pro ohřev vody v dvouokruhovém plynovém kotli, který zajišťuje jak vytápění, tak dodávku teplé vody. Jedná se o spolehlivý design, který se skládá ze systému dutých desek, uvnitř kterých cirkuluje voda.

Víceprůchodové modely deskových výměníků tepla jsou efektivnější. Zahrnují opakovaně použitelný průchod kapaliny v různých směrech, což pomáhá lépe ji zahřát. Dobré materiály pro sekundární výměník tepla jsou nerezová ocel, měď, hliník.

READ
Připojení a instalace venkovní zásuvky: užitečné tipy

Princip činnosti zařízení určeného pro zásobování horkou vodou je jednoduchý: teplo se přenáší z kapalného nosiče tepla na kapalný. Rychlost výměny tepla je vyšší, což zpomaluje vznik usazenin na stěnách přístroje.
Životnost je dlouhá a údržbu lze provádět méně často. Sekundární výměníky tepla jsou dražší, ale svůj úkol zvládají efektivněji.

plynový kotel výměník zařízení 4.png

Bitermní

V bitermickém nebo kombinovaném výměníku tepla se kombinují dva systémy výměny tepla – z plynu na nosič tepla a z nosiče tepla na vodu potřebnou pro zásobování teplou vodou. Zařízení jsou duté trubky zasunuté do sebe, kterými cirkuluje voda.Pro údržbu se používají speciální proplachovací boostery.

Provoz obou systémů výměny tepla probíhá synchronně: zatímco voda ve vnějším topném potrubí se ohřívá zvenčí, teplá užitková voda se ohřívá ve vnitřním potrubí. Bitermický systém má jednoduchý design. Plynový kotel vybavený systémem tohoto typu se zřídka porouchá, je levný a kompaktní.

Mezi negativní vlastnosti bitermického systému patří nízký výkon. Části, které jsou v kontaktu s vodou, jsou náchylné k usazování solí, které vyžadují instalaci filtrů. Oprava je náročná a někdy nemožná. Velké množství spojů a spojů vytváří riziko vnitřní netěsnosti, objem ohřívané vody je omezen.

Materiály, jejich klady a zápory

Pro výrobu výměníků tepla se používají odolné materiály, které mají vysoký koeficient tepelné vodivosti, nejsou náchylné ke korozi a jsou odolné vůči tlaku kapaliny. Existuje celá řada kovů, které tyto podmínky splňují: ocel, litina, hliník, měď, hliník. Každý z materiálů má své výhody a nevýhody. Ve většině případů lze v případě potřeby vyměnit kovové desky výměníku tepla, což výrazně zvyšuje jeho životnost.

plynový kotel výměník zařízení 5.png

Ocel je nejoblíbenější kov používaný v plynových zařízeních. Přitahuje nízkou cenu, pevnost, snadné zpracování, dlouhou životnost. Díky dobré plasticitě materiálu se povrchy ocelových výměníků nedeformují a netvoří trhliny ani při vysokém tepelném namáhání a výrazném tlaku kapaliny.

Hlavní nevýhodou ocelového výměníku je jeho náchylnost ke korozi. Navíc je těžký a dost objemný. Při provozu ocelových zařízení se zvyšují náklady na plyn. Ohřev jeho stěn a vnitřních dutin, které mají velký objem, vyžaduje další spotřebu paliva.
Tepelné výměníky z nerezové oceli jsou odolné, ale mají nízký přenos tepla. Tím se snižuje účinnost plynového kotle.

Litina

Litinové výměníky tepla jsou pevné, trvanlivé, odolné vůči anhydridům kyselin, protože materiál je méně náchylný ke korozi než ocel. Tím se výrazně zvyšuje životnost litinových zařízení (v průměru až 50 let).

READ
Dieselový generátor nefunguje: jaký je důvod?

Mezi nevýhody litinových výměníků tepla lze jmenovat sklon k netěsnostem, protože materiál je poměrně křehký. Vysoký tepelný tlak na stěny vede k praskání. Litinová zařízení vyžadují pečlivou údržbu, protože usazování vodního kamene může vést k nerovnoměrnému zahřívání stěn.

plynový kotel výměník zařízení 6.png

Frekvence mytí dutin je následující:

  • Pokud je chladicí kapalinou tekoucí voda, mytí se provádí jednou ročně.
  • V případě, že se jako chladicí kapalina používá nemrznoucí směs, výměník tepla se myje každé dva roky.
  • Zařízení, ve kterém se používá čištěná voda, stačí umýt jednou za čtyři roky.
  • Hojně se používají i speciální proplachovací kapaliny.

Měď je lehký, tažný, ušlechtilý kov. Nejlépe se hodí pro výrobu zařízení, ve kterých dochází k výměně tepla. Přístroj vyrobený z mědi je odolný, má vysoký koeficient pevnosti a nepodléhá korozi. Díky skvělé tepelné vodivosti materiálu má měděný výměník maximální účinnost, údržba je snadná a bezproblémová.

Výměníky tepla vyrobené z mědi mají své nevýhody. Jsou velmi drahé a při zahřátí na vysoké teploty mají tendenci se roztavit a propálit. Vysoká chemická aktivita kovu vyžaduje použití neutrálních materiálů v topném systému (polypropylenové nebo polyetylénové trubky).

plynový kotel výměník zařízení 7.png

Hliník

Hliníkové výměníky tepla mají poměrně významné výhody. Jsou kompaktní a spolehlivé. Hliník je díky své vysoké tažnosti vhodný pro vytváření složitých zařízení. Má dobrou tepelnou vodivost, což zajišťuje vysokou úroveň účinnosti. Slitina hliníku a křemíku je chemicky stabilní, což umožňuje její použití ve výměnících tepla kondenzačních kotlů, aby odolala agresivnímu kondenzátu.

Spolu se spoustou výhod existují i ​​nevýhody. Hliníkové výměníky jsou náchylné k usazování vodního kamene, což je nebezpečné zejména v přítomnosti vody, vysoké tvrdosti.

Malé pevné inkluze rozpuštěné v tekoucí vodě mohou poškodit ochrannou vrstvu stěn výměníku tepla a působit na ně jako abrazivo. V tomto případě je nutný systém čistících filtrů tvrdého typu. Kromě toho je důležité hliníkové výměníky tepla včas vyčistit a propláchnout. Předejdete tak poškození zařízení a úniku.

plynový kotel výměník zařízení 8.png

Výměník tepla je důležitou součástí, bez které není možný normální provoz plynového zařízení. Na trhu domácích spotřebičů existují zařízení různých značek, například Alfa Laval. Při výběru se berou v úvahu doporučené rozsahy provozních tlaků, vlastnosti výrobní technologie a použitý materiál. Konečná cena topného zařízení bude záviset na značce, designu, hlavních technických vlastnostech výměníku tepla.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: