Что нужно знать о теплообменнике для газового котла обычному потребителю?

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.

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

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.

Неисправности и ремонт

Рассмотрим, какие неисправности являются характерными для теплообменников газовых котлов, а также разберемся, как устранить их своими руками:

• На теплообменнике может появиться трещина. Ее можно запаять самому. Припой надо выбирать в зависимости от материала, из которого изготовлена деталь.
• Когда ТО прогорает, его можно «заклеить» при помощи медной или жестяной заплатки. Реже люди используют крышки от консервных банок и прочие самодельные элементы. Крепят заплатки при помощи заклепочника.
• Если агрегат потек, можно обратиться к холодной сварке для заделки повреждения.
• ТО необходимо периодически очищать от накипи, чтобы не спровоцировать неполадки в работе агрегата. Применяют гидрохимический способ очистки, ручной или химический. Перед чисткой теплообменник потребуется снять с оборудования.
• Чтобы полностью заменить тепловой обменник, рекомендуется обращаться к опытным специалистам.

Видео обзор котла с чугунным теплообменником смотрите в видео ниже.

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

Практически вечный, устойчивый к коррозии и накипи чугунный теплообменник.

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.

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.

Разновидности вторичных теплообменников

При выборе двухконтурного газового котла важно обратить внимание на конструкционные особенности контуров. Они делятся на два типа:

• пластинчатые;
• кожухотрубные.

Пластинчатые и кожухотрубные типы используются при раздельной конструкции теплообменников.

Помимо раздельного, существует битермический теплообменник, который подразумевает совмещенное устройство водяного и отопительного контуров.

…

Пластинчатые контуры

Пластинчатый теплообменник состоит из нескольких металлических пластин с выдавленными ходами. Их собирают в зеркальном отражении, чтобы получились изолированные каналы для движения жидкости. Пластины производят методом штамповки листового металла толщиной 1 мм. Каналы обычно представляют собой равносторонние треугольники с углами разных размеров. Чем угол острее, тем вода движется быстрее. Чем он тупее, тем циркуляция медленнее.

По схеме движения сред пластины бывают многоходовыми и одноходовыми. В первом варианте теплоноситель может менять направление несколько раз, что позволяет произвести достаточно высокий КПД. Во втором случае направление движения жидкостей не изменяется.

По способу соединения пластинчатые теплообменники бывают разборными и паянными. Разборные пластинчатые контуры объединяют с помощью эластичных прокладок из резины. Чтобы обеспечить герметичность каналов, необходимо стянуть их металлическими стяжками. В конструкцию входят две массивные плиты —  неподвижная и подвижная. На первой закреплены стержни, на которые нанизывают пластины. Чем их больше, тем больше образуется тепла. Подвижную пластину устанавливают последней. На стяжки надевают гайки и зажимают до герметичности. Преимуществом разборных пластинчатых контуров является то, что их можно разобрать, почистить или убрать лишние элементы. Недостаток заключается в большом весе и размере.

Паянные теплообменники свариваются из пластин в аргонной среде – это позволяет избежать коррозии на участках сварки. Данные контуры не разбираются, поэтому их сложнее почистить, чем разборные. Их преимуществом являются более компактные размеры и сравнительно легкий вес.

Кожухотрубные

Кожухотрубные контуры проще по конструкции, но менее эффективны, поэтому их делают размерами побольше. Из-за значительной материалоемкости бытовые газовые котлы оснащаются такими теплообменниками все реже. Зато конструкция кожухотрубных контуров более надежна и выдерживает серьезные нагрузки при эксплуатации. Поэтому в основном ими оснащаются агрегаты промышленного назначения.

Данные теплообменники представляют собой трубу, в которую укладывают множество мелких трубок. По ним движется нагретая вода, которая затем подается в краны.

Обратите внимание! КПД кожухотрубных теплообменников ниже, чем пластинчатых аналогов

Битермические теплообменники

Битермические контуры представляют собой две трубы, вставленные одна в другую: по внутреннему теплообменнику движется ГВС, а по внешнему – теплоноситель системы отопления. Газовые котлы с такой конструкцией контуров более производительны, горячая вода в них нагревается быстрее, чем в обычных аналогах. Однако есть у битермических теплообменников и недостатки: они засоряются солевыми отложениями быстрее, что приводит к скорому выходу их из строя. Поэтому, если выбор пал именно на агрегат, оборудованный совмещенным контуром, то нужно поставить на вход холодной воды фильтр, который будет задерживать все соли и грязь. Иначе теплообменник быстро забьется осадком и выйдет из строя. Вычистить его, как отдельный контур, не удастся. Придется покупать новый битермический теплообменник, который стоит довольно дорого.

Как устроен теплообменник битермического типа

Битермический теплообменник в разрезе, представляет собой две трубки разных диаметров, изготовленных из теплопроводящего материала. Внутренняя полость, изогнута в виде ромба. Основная трубка изготовлена из меди, внутренняя из алюминия (металл может меняться) в зависимости от изготовителя. Сверху прессованием или пайкой, закрепляются теплоаккумулирующие пластины.

Принцип работы котла с теплообменником битермического типа, заключается в следующем:

• Пластины аккумулируют тепло и нагревают трубки с циркулирующим в них теплоносителем. Первый контур, основная труба теплообменника, предназначена для прокачки жидкости для системы отопления, второй (в виде ромба), для ГВС.

Алгоритм работы котла следующий – пока не открыт кран горячей воды, по теплообменнику циркулирует исключительно теплоноситель системы отопления. Как только требуется подача ГВС, нагрев на отопление временно останавливается.

Получается, что двухконтурные газовые котлы с битермической конструкцией теплообменника, работают по принципу поочередного нагрева системы отопления и ГВС, что позволяет более точно расходовать тепло, получаемое от горелки.

Срок службы теплообменника, зависит от нескольких факторов: химического состава воды для ГВС, толщины стенок, заложенных производителем. Слабым местом и одновременно недостатком битермических теплообменников, считается подверженность оседанию накипи внутри стенок теплообменника.

Теплогенератор с двумя раздельными теплообменниками, продолжит работать на нагрев теплоносителя, после зарастания контура ГВС. Устройство битермического теплообменника газового котла, такой возможности не дает. После зарастания контура, работа котла полностью прекращается.

Как и чем промыть теплообменник с битермической конструкцией

Промывка теплообменника в котлах битермического типа, является обязательной и прописана в инструкции по эксплуатации. Фактически, производитель имеет право отказать в гарантийном обслуживании при нарушении этого условия. При своевременной промывке, достигается полное восстановление теплообменника – пропускной способности контура.

Способов промывки несколько:

• В домашних условиях – самый простой метод, заключается в заполнении котла жидкостью для промывки и пропускании ее через контур, посредством бустера – насоса, создающего давление. Процедура занимает 15-20 минут и не требует разбора котла.Недостаток ремонта своими руками в том, что некоторые используемые средства агрессивны и неправильное выполнение процедуры, нередко приводит к потере герметичности теплообменника. Устранить течь между контурами достаточно проблематично. Неисправность приводит к необходимости замены теплообменника.

В сервисном центре – оптимальный вариант обслуживания, позволяющий продлить срок службы котла и предотвратить его ранний выход из строя. Агрессивные химические вещества, при сервисном обслуживании применяют, только если не удалось восстановить пропускную способность более мягкими способами.

{banner_downtext}

Существует еще несколько рецептов промывки теплообменника: применение уксусной или лимонной кислоты, и т.п. Народные способы малоэффективны и не приносят существенной пользы.

Какой теплообменник лучше – раздельный или битермический

Разница между битермическим и раздельным теплообменником, заключается не только в используемом принципе работы. Отличается диаметр внутренней полости контуров.

Два теплообменника, работающих на ГВС и отдельно на отопление, больше в диаметре, поэтому зарастают дольше и менее подвержены отложению кальция на стенках.

Выбирая между раздельным теплообменником или битермическим, учитывают еще один фактор. Стоимость последнего устройства, намного ниже. В среднем, цена за котел снижается приблизительно на треть. Низкая стоимость, это главное преимущество теплообменника битермического типа.

Если регулярно проводится чистка теплообменника, а на подпитку системы отопления и подачу водоснабжения установлена система фильтрации, и водоподготовки, битермический котел прослужит не меньше чем аналог с двумя отдельными контурами.

Выводы и полезное видео по теме

Как достать теплообменник из котла Baxi, способ его очистки:

Очистка первичного обменника с помощью реагентов, обзор средств и конечный результат:

Идея для ремонта сломанного входа первичного теплообменника:

Мы рассказали о двух видах теплообменников. Первичном — над горелкой камеры сгорания и вторичном – для подогрева проточной воды. Теперь вы лучше разбираетесь в устройстве газовых котлов и понимаете значение теплообменников в их работе. Также мы привели два частично схожих алгоритма по замене обменников.

В случае необходимости, сможете приступить к пайке этой детали. Вам будет под силу домашняя промывка. Не забывайте также о качестве материалов, если все-таки придется покупать новую деталь.

Источники

• https://remont-system.ru/kotly/remont-teploobmennika-gazovoy-kolonki-svoimi-rukami
• https://www.tproekt.com/teploobmennik-dla-kotla/
• https://StrojDvor.ru/otoplenie/tipy-i-svojstva-teploobmennikov-dlya-kotlov/
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/remont-teploobmennika-gazovogo-kotla-svoimi-rukami.html
• http://oteple.com/zamena-teploobmennika-v-gazovom-kotle-svoimi-rukami/
• https://kotle.ru/gazovye-kotly/teploobmennik-dlya-gazovogo-kotla
• https://laminatepol.ru/32846-chto-nuzhno-znat-o-teploobmennike-dlya-gazovogo-kotla-obychnomu-potrebitelyu.html
• https://ballony.com.ua/vtorichnyj-teploobmennik.html