Стальной теплообменник газового котла

Обновлено: 26.04.2024

Поверхностный теплообменник – это аппарат, передающий тепло от нагретой среды к холодной. Теплообмен между средами происходит через герметичные стенки, без смешения.

Теплообменник – важный элемент любого газового котла. Располагается он в камере сгорания и представляет собой набор трубочек и пластин. Жидкий теплоноситель, циркулирующий через теплообменник, нагревается от пламени газовой горелки и по трубам несёт тепло к радиаторам в отапливаемых помещениях.

От материала теплообменника зависит эффективность работы газового котла: КПД и скорость нагрева. Важный фактор при выборе отопительного агрегата.

Какой же теплообменник лучше: чугунный или стальной?

Вы наверняка слышали аргументы в пользу чугунного теплообменника: прочные и долговечные. Звучит убедительно, но больше похоже на предубеждение. Достаточно ли этих двух слов для объективной оценки? Конечно, нет. С тем же успехом, можно считать, что Земля плоская, потому что реки бегут в разные стороны (а будь Земля круглой, реки растекались бы равномерно по поверхности шара).

Давайте соберём побольше информации. Присмотримся повнимательнее к чугунным и стальным теплообменникам, к их эксплуатационным и техническим различиям.

Чугун, и правда, очень прочный сплав. Тут не поспоришь. Это подтвердят столетние сковороды и утюги в антикварных магазинах. Но сказав «А», часто забывают сказать «Б». Говоря о прочности чугуна, умалчивают о его капризности: хрупкости, боязни термического удара (резкого изменения температур), высокой инерционности и других недостатках.

Минусы чугунных теплообменников

1. Масса, громоздкость.

Какой теплообменник тяжелее? Ответ очевиден (особенно, если Вам довелось таскать советские ванные): чугунный. Потому что получается литьём, а минимальная толщина стенок чугунных отливок – 6 мм.

Чугунный теплообменник в 2,5-3 раза тяжелее стального (при равенстве номинальной мощности котлов). А чем больше масса теплообменника, тем больше его плотность (количество молекул в единице объёма) и, стало быть, выше теплоёмкость. Тем дольше его надо греть, чтобы теплообменник передал жидкому теплоносителю, скажем, 5 кВт.

Из-за большой массы чугунный теплообменник не только долго прогревается (в 2,5-3 раза дольше стального), но и долго остывает – поэтому часто весной и осенью перетапливает дом. С чугунным теплообменником не получить маленькую порцию тепла: практически всегда будет перетапливание. А должно быть наоборот! Хорошее отопление должно быть быстрым: быстро греть и быстро остывать. Долго держать тепло должен не теплообменник котла, а утеплитель дома.

Что имеем? Долгий нагрев, на который тратится газ, плюс перетопленный дом с открытыми окнами, в которые вылетают Ваши деньги.

Из-за большой массы, а также громоздкости, чугунные теплообменники применяются только в напольных котлах отопления.

2. Хрупкость, боязнь термического шока.

Хрупкость – это свойство материала, противоположное пластичности. Хрупкий чугун склонен к растрескиванию под действием механических напряжений. Чугунный теплообменник можно повредить при неаккуратной транспортировке или при неправильной эксплуатации. К появлению трещин может привести неравномерный нагрев теплообменника, перепад температур теплоносителя («подачи» и «обратки»). Слышали о низкотемпературной коррозии? Она начинается при работе чугунного газового котла на температурах ниже 55 °C. Отсюда – эксплуатационная капризность чугуна.

3. Высокая инерционность.

Чем выше тепловая инерция материала, тем дольше он нагревается. Котёл с теплообменником из высокоинерционного чугуна нерационально расходует газ: помимо нагрева теплоносителя, тратит время и топливо на медленный нагрев теплообменника. Тепловая эффективность снижается. Говоря проще, Вы перетапливаете.

4. Неремонтопригодность.

Так как чугунные теплообменники изготавливаются литьём, появившийся дефект означает замену всей секции. Наиболее уязвимы к растрескиванию дорогие котлы с относительно тонкими стенками, полученными высокой технологией литья. Следует отметить, что стоимость чугунного теплообменника часто составляет половину (а то и больше) стоимости всего газового котла. Не забывайте и про сложность ухода, особенно промывки отложений в зоне теплообменника над горелкой.

К достоинствам чугунных теплообменников относится длительный срок службы. Но надо понимать, что он обусловлен толщиной литых стенок. При почти одинаковой коррозионной стойкости чугуна и стали, стальной теплообменник проржавеет быстрее только потому, что тоньше чугунного. Хотя ржаветь вовсе необязательно. От коррозии и образования накипи стальные теплообменники надёжно защищает омеднение, что также увеличивает теплопроводность и срок эксплуатации. Владельцам котлов с чугунным теплообменником следует опасаться не коррозии, а того, что теплообменник лопнет.

А что же сталь, которую часто заслоняет «прочность и долговечность» чугуна?

Плюсы стальных теплообменников

1. Хорошая пластичность.

Теплообменник газового котла во время работы находится в тепловом напряжении – нагревается от пламени горелки, остывает, нагревается, остывает… Подобный цикл опасен для таких хрупких материалов, как чугун, особенно при неравномерном прогревании. Но корпус из пластичной стали менее чувствителен к тепловым перепадам и экстремальным давлениям, поэтому не деформируется и не трескается даже на участках контакта с горелкой. А риск повредить стальной теплообменник при транспортировке или монтаже в разы ниже.

2. Эффективность теплопередачи.

Мы уже говорили о том, что теплообменники из стали легче чугунных аналогов. Потому что изготавливаются из листовой стали методом сварки. Отсюда более эффективная теплопередача – тонкая сталь быстро прогревается (и, соответственно, остывает) и отдаёт тепло. Для передачи всё тех же 5 кВт от стального теплообменника к жидкому теплоносителю потребуется в 2,5-3 раза меньше энергии, чем затратил бы котёл с чугунным теплообменником. Существенная экономия газа, верно?

3. Ремонтопригодность, обслуживание.

В отличие от чугунных, стальные теплообменники легко чинятся: заварил трещину или дырку, зачистил шов – и нет проблем. Ремонт продлит срок службы котла или даже вернёт его к жизни. За теплообменником из стали легко ухаживать.

Подводя итог, напомним: большая масса чугунного теплообменника – причина перерасхода топлива. Теплообменник – всего лишь посредник между огнём горелки и жидким теплоносителем. И чем меньше в нём металла, тем быстрее он нагреется и начнёт выполнять свою задачу: передавать тепло жидкому теплоносителю.

Да, литьё даёт определённые преимущества – таким способом можно получить более сложную форму теплообменника с внутренним оребрением, но, как бы то ни было, чугунные теплообменники остаются намного тяжелее стальных, и на их нагрев надо тратить больше энергии.

Надеемся, предвзятое отношение к стали осталось в прошлом. Потому что по большинству параметров стальной (а лучше – стальной с омеднением) теплообменник превосходит чугунного визави. Сегодня ставить в частный дом котёл с чугунным теплообменником – это неэффективно, неэкономно и несовременно. Скажем больше, это абсурдно.

Но если сильно хотите, чтобы в доме было оправданно-полезное чугунное изделие, – лучше купите чугунную блинницу.

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.

К сожалению, недостатков у них больше. Во-первых, это огромный вес и габариты. Котлы с чугунными теплообменниками занимают много места, а повесить их на стену вообще не представляется возможным. Только напольный способ установки, массивные мощные котлы требовательны к напольному покрытию (их масса часто превышает 300-400 кг).

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:

компактные размеры;
малый вес;
высокий КПД;
медь практически не поддаётся коррозии;
быстро нагревается и остывает;

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.

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.

Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить срок службы теплообменника

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.

Каков срок службы бытовых газовых котлов и от чего он зависит

Любое отопительное оборудование абсолютно всех ценовых категорий имеет ограниченный ресурс. Срок службы газового котла в системе отопления частного дома зависит от сложности конструкции, используемых материалов, технологии производства и сборки, функциональности автоматики и, конечно, условий эксплуатации. В среднем газовые котлоагрегаты беспроблемно работают не менее 7-10 лет. На практике встречаются модели, которые служат уже более 17 лет или, в виду несоотвествующих условий эксплуатации, – 3-4 года.

В статье мы не только расскажем о сроке эксплуатации моделей с различной конструкцией, но и определим что влияет на ресурс котлов, как можно его продлить.

Cрок службы газового котла в системе отопления частного дома

Модели газовых котлов бюджетной ценовой категории, приблизительно до 20-22 тыс. рублей, имеют ресурс 7-12 лет. В них, как правило, используется стальной теплообменник, который под воздействием коррозии с каждым годом становится все тоньше, пока не произойдет полная разгерметизация. Поэтому даже если все остальные, менее надежные элементы будут исправны, ресурс попросту ограничен толщиной стального теплообменника.

Помимо этого, в недорогих, особенно отечественных, котлах используются менее эффективные и надежные сплавы и материалы, модели имеют посредственное качество сборки, как правило, отсутствие защитных элементов, малофункциональную автоматику.

Средний ценовой сегмент, примерно от 25 до 40-45 тыс. рублей, характеризуется сроком эксплуатации не менее 11-15 лет. В таких моделях зачастую используется медный или чугунный теплообменник, ресурс которого не менее 20-25 лет. Горелки, соединительные патрубки и элементы, платы автоматики сделаны из более дорогих сплавов, присутствуют защитные и изоляционные компоненты и материалы.

Автоматика в большинстве моделей газовых котлов среднего класса имеет функцию автодиагностики, защиту от перегрева, блокировки насоса, режим предотвращения замерзания и прочие функции безопасности. Кроме того, большинство моделей средней ценовой категории производится в Европе, где стандарты контроля качества и технологий производства значительно выше.

Котлы высшей ценовой категории, от 45-59 тыс. рублей за модели до 24 кВт, отличаются наивысшим сроком службы – в среднем 12-17 лет. Это модели немецких производителей (Vaillant, VIESSMANN, Buderus), некоторые японские ( Rinnai ), французские (De Dietrich). В таких котлах применяются наилучшие разработки, наиболее надежные сплавы чугуна (напр. серый чугун), все узлы надежно укомпонованы, зафиксированы и изолированы. К производству применяются наивысшие стандарты контроля качества. Отсюда объясняется и стоимость.

Помимо ценовой категории, стоит разделить срок службы напольных и настенных котлов: у вторых он в большинстве случаев меньше, так как в виду навесной конструкции, ограничивающей вес котла, в них используются более легкие металлы и прочие материалы. В виду более сложной конструкции, меньший срок службы имеют двухконтурные газовые котлы.

Нормативный срок эксплуатации моделей известных производителей

Нормативный (заявленный производителем в документации модели) срок эксплуатации считают со дня ввода в эксплуатацию, т.е. от даты установки и первого запуска, а не производства отопительного оборудования. Большинству своих моделей (при регулярном сервисном обслуживании), известные производители прогнозируют такой срок службы:

Факторы, оказывающие наибольшее влияние на ресурс газового котлоагрегата

Материал теплообменника

Самым распространенным и недорогим в производстве является стальной теплообменник. Толщина стенок стальных теплообменников не превышает 3-5 мм, что даже при использовании очищенного теплоносителя приводит к аварийному состоянию через 10-15 лет использования. Кроме того, вероятность прогорания стального теплообменника значительно выше.

Чугунный теплообменник изготавливается со в несколько раз более толстыми стенками, сам металл жаростойкий и устойчив к коррозии. Потенциально срок службы чугунных теплообменников может достигать 50 лет.

Наиболее непопулярные в виду еще более высокой стоимости или технической невозможности установки медные теплообменники. Несмотря на относительную устойчивость к коррозии, медь, как и сталь, характеризуется вероятностью прогорания. К счастью, множественные системы безопасности дорогостоящих моделей котлов, в которых применяются медные теплообменники, практически гарантированно предотвращают прогорание. Однако длительного срока эксплуатации медных элементов можно достичь лишь при регулярном обслуживании.

Как промыть теплообменник газового котла и продлить его ресурс

Тип горелки

Горелки бывают двух видов:

Атмосферные – используются в котлах с открытой камерой сгорания при естественной тяге. В котлах с атмосферными горелками скапливается значительно больше сажи и прочих продуктов сгорания, что требует не только более тщательного обслуживания, но и незначительно снижает срок службы.
Надувные (турбированные) – используются в котлах с закрытой камерой сгорания при естественной тяге через коаксиальный (боковой) дымоход или при принудительной тяге, которую обеспечивает вентилятор или турбина. Продукты сгорания более эффективно выводятся в атмосферу и не влияют на работу котла, а вентиляторы и турбины в большинстве моделей имеют большой ресурс.

Благодаря более эффективному горению (как можно более длительный такт при как можно меньшем пламени) продлевают ресурс котла горелки с возможностью модуляции пламени.

Автоматика

Более дорогие модели газовых котлов оснащены многофункциональной автоматикой, которая не только своевременно предупредит о состоянии котла, но обеспечит максимально эффективный режим работы котла. За счет предотвращения аварийных ситуаций, существенно продлевает срок эксплуатации газового котла автоматика с функциями самодиагностики, предотвращения перегрева и замерзания, газ-контроля, автоподжига, защиты от блокировки циркуляционного насоса.

Однако для работы корректной работы такой автоматики рекомендуется стабилизатор напряжения и ИБП (источник бесперебойного питания).

Стоимость котла и технологии производства

Цены на модели известных европейских и японских производителей по большей части вполне оправданы, поскольку они используют более долговечные и надежные сплавы, технологии защиты и изоляции, что влияет не только на эффективность, но и на надежность и безопасность эксплуатации.

Условия эксплуатации

Наиболее распространенной ошибкой является выбор чрезмерно мощного газового котла, когда он, в виду быстрого нагрева теплоносителя, постоянно включается и выключается . Такой режим работы грозит не только более высоким расходом газа, но и существенным снижением срока службы.

Также ресурс газового котла, а вернее его теплообменника (особенно стального или медного), в большой степени зависит от теплоносителя. Использования загрязненной воды способствует образованию внутри накипи, окислению и коррозии.

В заключение можно сказать, что прогноз производителя касательно ресурса газового котла очень условен. Даже самые надежные модели могут не достичь прогнозируемой отметки при ненадлежащей эксплуатации и особенно при отсутствии регулярного (желательно ежегодного) обслуживания. Именно поэтому на практике существует такая огромная разница в сроке эксплуатации даже идентичных моделей.

Виды теплообменников для газового котла

Теплообменник для газового котла отопления — это конструкция первой важности, внутри которой движется теплоноситель. Мастер сантехник монтирует его внутри камеры сгорания, где и происходит нагрев исходящим потоком теплоэнергии, когда сжигается газ. Поэтому эффективность работы котла во многом зависит от состояния установленного в нём теплообменника.

Нагревательные;
Испарительные;
Конденсирующие;
Охлаждающие теплообменники.

По материалу изготовления:

Стальные;
Чугунные;
Медные;
Из нержавейки (для котельного оборудования);
Из сплавов алюминия (для котельного материала).

По способу передачи тепла жидкости теплообменников:

Первичные;
Вторичные;
Совмещённые (битермические).

Рассмотрим некоторые классификации подробнее.

Является самым распространённым вариантом. Это обусловлено доступностью стали и её лёгкой обработкой, и, как следствие, низкой себестоимостью. Теплообменники из стали имеют свои отличия. Они характеризуются пластичностью и долговечностью. При контакте с высокой температурой, пластичность играет первостепенную роль. Именно она не позволяет образовываться трещинам, когда внутри металла в месте прямого действия горелки создаются тепловые напряжения.

К минусам стальных теплообменников можно отнести коррозию, которая неизбежна для металлов. Естественно, этот процесс разрушения сокращает срок службы теплообменника. К тому же коррозия может проявляться и на внешней стороне устройства, и на внутренней.

Еще один их недостаток в том, что они имеют большой размер, вес и это, ко всему, увеличивает расход топлива на нагрев большого количества теплоносителя. Это происходит потому, что производители (чтобы достичь высокой степени инертности) увеличивают размеры внутренних полостей теплообменника, а также толщину его стенки.

Отличие газового котла с чугунным теплообменником от стального в том, что он при контакте с водой не подвергается ржавлению. Это позволяет ему продлить срок службы. Однако теплообменники из чугуна требуют тщательного ухода.

Одно из свойств этого металла – хрупкость. Из-за накипи может происходить неравномерный прогрев, что приводит к трещинам в нём.

Обратите внимание! Выход – промывка. Это важный элемент эксплуатации газового котла. Обычно, если используется проточная вода (в качестве теплоносителя), то промывку производят один раз в год. Если антифриз, то раз в два года. Если же вода очищенная, то один раз в четыре года.

Достоинств у теплообменника из меди больше, чем недостатков. Этот металл имеет небольшой вес, он компактен, обладает небольшой вместительностью. Он не поддаётся процессу коррозии и требует меньше топлива для нагрева. Это предоставляет медному теплообменнику большое преимущество. Несмотря на всё это, он имеет высокую цену и достаточно ненадёжен при нагреве элемента.

Теплообменники из меди свойственны для настенных газовых котлов импортного производства. Отечественные же производители предпочитают использовать теплообменники из стали.

Деталь имеет вид большой трубы, изогнутой в форме змеевика. Изготавливается она из металлов, не поддающихся ржавчине (меди, нержавеющей стали). К тому же в плоскости находятся и различного размера пластины.

Чтобы защитить рабочие поверхности от коррозии, их покрывают специальной краской.

Принцип работы теплообменника в данном случае заключается в передаче энергии от газа к самому теплоносителю. Мощность теплообменника зависит от длины трубы, а также от количества «рёбер».

На работу детали негативно могут повлиять как внешние факторы (копоть, грязь), так и внутренние (отложение солей). Это может привести к сбою в процессах циркуляции в носителе тепла и уменьшению теплопроводности стен устройства.

Техобслуживанию первичного теплообменника нужно уделять должное внимание, вовремя проводить промывку и очистку.

Не помешает дополнительно приобрести для него фильтры, которые увеличивают срок службы газового котла и защищают теплообменник от негативных воздействий и различных накоплений.

Вторичный или горячего водоснабжения (ГВС)

В отличие от первичного теплообменника, во вторичном наличествуют специальные пластины, соединённые друг с другом. Производятся они обычно из нержавеющей стали.

Вторичный теплообменник для газового котла благодаря большому участку для теплообмена и своей хорошей теплопроводности обеспечивает нужный теплообмен. Как следствие, процесс появления коррозии на стенках такого теплообменника значительно замедляется. В таком типе теплообменника передача энергии происходит от жидкости к теплоносителю. Сила устройства напрямую зависит от площади теплообмена и количества специальных пластин.

В таком теплообменнике своя особенность – двойной обмен тепла, а именно от теплоносителя к воде и от газа к теплоносителю. В трубе извне подогревается вода для системы отопления, в то время как внутренний отдел готовит воду ГВС.

Совмещённые теплообменники для котлов имеют одно несомненное преимущество — упрощённая конструкция. Здесь нет потребности во вторичном теплообменнике и трёхходовом клапане, что делает котёл дешёвым и в то же время компактным и надёжным.

Недостатком является низкая мощность в режиме ГВС.

В сюжете - Теплообменники для газовых котлов и колонок.

В сюжете - Как заменить первичный теплообменник в котлах Ferroli.

В сюжете - В чем разница между битермическим теплообменниками и раздельным в настенных газовых котлах

Типы и свойства теплообменников для котлов

Прямая передача тепла от сгорающего топлива теплоносителю невозможна. В отопительных котлах она выполняется за счет работы специального устройства. Это теплообменник для газового котла. От его конструкции и материала зависит срок службы аппарата и его КПД.

Основная функция теплообменника для котла

На горелку котла подают газ и воздух для сжигания. Газ горит, выделяя тепло, продукты сгорания выводятся вовне. Источник тепла в этом случае – элемент неподвижный.

Теплоноситель – вода или антифриз – поступает в теплообменник. Это устройство, которое обеспечивает теплообмен между двумя средами с разной температурой. Последний размещается в камере сгорания над горелкой. Вода, двигаясь по теплообменнику, нагревается и подается в трубы отопления. Чаще всего устройство имеет вид набора пластин или трубок. Чем больше его рабочая поверхность, тем лучше и быстрее нагревается вода.

Материал изготовления

Изготавливают теплообменник для котла из материалов прочных, хорошо проводящих тепло, не склонных к коррозии и достаточно устойчивых к давлению. Поскольку приходится учитывать и стоимость материала, выбор невелик.

Сталь

Это самый доступный материал. Сталь очень прочная, но хорошо поддается обработке. Цена невелика. Плюс такого варианта – стойкость к высокой температуре. Сталь пластична и при нагреве не покрывается трещинами, не деформируется даже на участках, контактирующих с горелкой.

Стальной теплообменник на твердотопливный или газовый котел склонен к коррозии. Вода внутри трубок и продукты сгорания в камере котла разрушительно действуют на материал. Это сказывается на долговечности. Модель из стали много весит, это приводит к дополнительному расходу топлива на прогрев самого элемента.

Теплообменник из нержавеющей стали устойчив к коррозии и служит не менее 50 лет.

Чугун

Материал гораздо устойчивее к коррозии чем сталь, не боится ржавчины и действия кислотных ангидридов. Срок эксплуатации достигает 50 лет. Однако чугун – сплав хрупкий, под действием температуры может растрескиваться. Чтобы избежать повреждений, чугунный трубчатый теплообменник необходимо промывать: если используется обычная вода, то 1 раз в год; если антифриз – то 1 раз в 2 года; если дистиллированная жидкость – 1 раз в 4 года.

Вес элемента из чугуна еще больше, поэтому на нагрев приходится тратить больше топлива и времени.

Медь – благородный металл, не подверженный никаким видам коррозии. Она химически инертна, отлично переносит давление. Медь лучше проводит тепло, поэтому для нагрева самого элемента и протекающей жидкости требуется меньше топлива. Вес медной модели невелик, размеры компактны при очень развитой рабочей поверхности.

Недостаток – высокая цена. Также медный теплообменник слишком чувствителен к нагреву до высоких температур. Чаще встречается у котлов от зарубежных изготовителей.

Классификация теплообменников

Газовые котлы могут выполнять несколько функций. Главная – обогрев жилища. Однако двухконтурные модели также нагревают воду для разных бытовых нужд: от мытья посуды до ванной. По этому признаку и различают теплообменники.

Первичные

Обслуживает систему отопления. Представляет собой трубу с довольно большим диаметром, изогнутую в виде змеевика в одной плоскости. Чтобы увеличить рабочую поверхность устройства, здесь же размещают пластины разного размера.

Первичный теплообменник подвергается самым высоким нагрузкам. Извне на него действуют продукты сгорания – копоть, грязь, кислотные ангидриды, изнутри – соли, растворенные в теплоносителе. Чтобы снизить износ, деталь покрывают краской и обрабатывают антикоррозийными составами.

Лучший вариант – теплообменник из нержавейки или меди, так как он не подвержен ржавлению и не боится отложения солей.

Вторичные

Такой теплообменник нагревает жидкость для горячего водоснабжения. Температура его нагрева меньше, но и нагревать воду для бытовых нужд выше +60 С не стоит. Чаще всего это пластинчатая конструкция: собирается из множества пластин с выдавленными ходами, по которым циркулирует водопроводная вода. Многоходовые модели более эффектны, так как в пределах одной пластины жидкость несколько раз меняет направление, то есть находится в ней дольше и прогревается лучше. Изготавливают его из стали, меди, алюминия.

Битермические

Представляет собой вставленные друг в друга 2 трубы. По внутренней перемещается теплоноситель, по внешней – вода для ГВС. Жидкость для отопления нагревается в камере сгорания и частично отдает тепло воде для бытовых нужд.

Конструкция гораздо дешевле. Но хотя вода здесь нагревается быстрее, ее объем ограничен. Кроме того, битермический теплообменник очень чувствителен к качеству воды и намного быстрее загрязняется. Чистить прибор недостаточно. Чтобы предотвратить быстрое засорение и вывод из строя, необходимо установить на входе фильтры для воды.

Очистить совмещенный теплообменник как обычный отдельный не удается. При больших отложениях соли или засорении элемент придется поменять.

Критерии выбора

При выборе устройства учитывают назначение – в данном случае это нагрев теплоносителя, и тип среды – пар, воду, антифриз. Газовый котел обычно работает с водой, но бывают исключения.

Остальные критерии выбора:

Температура теплоносителя на входе и выходе – необходимо рассчитать, какое количество тепла должен получать потребитель. Исходя из этих данных вычисляют мощность теплообменника.
Допустимые потери по давлению – давление воды во время прохождения по теплообменнику снижается. Если оно падает слишком низко, не удается создать столб горячей воды достаточной высоты.
Максимальная рабочая температура – на горелке достигает 600–700 С. Такую температуру выдерживает чугунный и стальной теплообменник, медный с некоторым трудом. Алюминиевую модель использовать запрещается.
Максимальное рабочее давление – не ограничивает выбор конструкции или материала.

Значимым параметром оказываются габариты. При одинаковой эффективности кожухотрубный теплообменник занимает площадь в 3–4 раза больше, чем пластинчатый.

Правильная эксплуатация

Транспортировка, монтаж и эксплуатация теплообменного устройства подробно описаны в инструкции:

Теплообменник в аппарате размещают так, чтобы к нему был свободный доступ для осмотра и ремонта.
Запуск выполняют при стабильных показателях давления и температуры. Нельзя повышать температуру быстрее, чем на 10 градусов в минуту или увеличивать давление больше, чем на 10 бар в час.
При заполнении водой воздушные клапаны и вентили за теплообменником остаются открытыми. После запуска насоса их закрывают. Таким образом добиваются стабильного давления.

Чтобы избежать отложения солей, на водопроводную трубу перед входом котел ставят фильтр.

Возможные неисправности

Большинство неполадок требует вмешательства специалистов. Некоторые может устранить и пользователь:

Снижение давления – если вызвано загрязнением, достаточно почистить теплообменник. При неправильном подключении к сети нужно сверить подсоединение с чертежом в инструкции.
Снижение КПД – при механическом загрязнении устройство промывают. Если причина в накоплении масла, некондиционных газов, устанавливают дополнительные устройства для их вывода.
Протечка – чаще всего вызвана разложением уплотнителей. Их заменяют.
Смешение рабочих сред – возникает при коррозии пластин или трубок. Пластины можно заменить частично, кожухотрубный теплообменник придется ставить новый.

Пока действует гарантия, запрещается самостоятельно вскрывать теплообменник и выполнять какой-либо ремонт.