Какой теплообменник лучше из нержавейки или медный: Какой теплообменник лучше – нержавейка, алюминиевый или медный?

Содержание

Какой теплообменник лучше - нержавейка, алюминиевый или медный?

Для увеличения КПД отопительного оборудования необходимо снизить тепловые потери. Они возникают при передаче энергии от источника нагрева (газовая горелка, ТЭН) воде. При проектировании теплоузла стоит узнать, какой пластинчатый теплообменник лучше, алюминиевый или медный, либо рассмотреть конструкции из нержавеющей стали.

О моделях из нержавейки

Главное преимущество материала – высокая стойкость к коррозии. При постоянном воздействии воды с одной стороны и источника нагрева с другой нержавеющая сталь не меняют своих свойств, обладает большим сроком безремонтной эксплуатации. Поэтому из нее делают пластинчатые конструкции для индивидуальных тепловых пунктов.


При выборе, какой теплообменник лучше медный или из нержавейки, нужно учесть особенности оборудования, ИТП. Они заключаются в следующем:
  • материал – AISI-316;
  • максимальная температура воды – до +130 °C;
  • низкий коэффициент теплового расширения.
Коэффициент теплопроводности нержавейки не превышает 18 Вт/м*К. Этот показатель у алюминия составляет 230 Вт/м*К. Нагрев воды в конструкциях из нержавейки происходит медленнее. Но это компенсируется долгим сроком эксплуатации, свойствами материала и относительно низкой ценой.

О конструкциях из меди

Несмотря на хорошие качества, модели из меди применяется в отоплении реже. Причина – стоимость и сложности обработки. Если выбирать по цене и свойствам теплообменник медный или нержавейка, чаще останавливаются на последнем. Из-за больших размеров конструкции и специфики изготовления стоимость оборудования становится выше, чем у моделей из нержавеющей стали.



Преимущества медных теплообменников заключается в большом коэффициенте теплопроводности, до 385 Вт/м*К. Материал обладает низкой шероховатостью, снижает гидродинамическое сопротивление. Он устойчив ко многим агрессивным средам. Еще один недостаток – сложность ремонта.
Сравнивая эксплуатационные свойства и стоимость, выбирают теплообменники из нержавеющей стали. Их проще и дешевле заменить, есть больший выбор моделей. Для ремонта доступен большой выбор комплектующих и расходников, например, уплотнений.

Выбираем теплообменник в газовом котле

Всё начиналось с чугуна

Котёл с чугунным теплообменником в сочетании с чугунными же радиаторами и подключённым к котлу бойлером довольно неплохо справлялся с задачей отопления здания и обеспечения его жильцов горячей водой. В качестве топлива в котлах использовались дрова, уголь, нефтепродукты и под конкретный вид топлива котёл имел ту или иную топку. После появления газа на чугунные котлы стали устанавливать простейшие атмосферные газовые горелки, в таком виде чугунные котлы дожили до наших дней и, прямо сказать, сдают свои позиции весьма неохотно. Чугунный теплообменник имеет много достоинств (долговечность, высокую коррозионную стойкость, большую теплоёмкость и т.д.), имеет и недостатки (хрупкость, «боязнь» высокой разницы температур между подачей и обраткой, большой вес и т.д.). Достоинства – использовали, с недостатками – боролись.

Зачем же вообще понадобилось делать вместо прекрасных чугунных теплообменников какие-то другие?

Во-первых, цена. Чугунный теплообменник стоит дорого. Начали делать стальные теплообменники. Дешевле. Кроме того, сталь не такая хрупкая и меньше боится разницы температур на подаче и обратке. Но пропали некоторые полезные свойства чугуна – коррозионная стойкость, долговечность и высокая теплоёмкость. Стальные теплообменники можно назвать «бюджетными», но эффективность их, естественно, ниже.

Во-вторых, чугунные котлы и сопутствующие им бойлеры занимают много места и «плохо вписываются», скажем, в квартиру. Встала проблема минимизации размеров. Было решено заменить объёмистый бойлер на компактный проточный теплообменник горячей воды. То есть теперь горячая вода не запасается впрок, а нагревается в процессе протока через теплообменник. А так как количество протекающей воды может быть разным, в зависимости от того, как и сколько открыть кранов, и при этом температура её должна быть строго заданного значения, то и мощность горелки должна быть разной в зависимости от потребности. Появились так называемые плавно модулирующие горелки, мощность которых может довольно быстро меняться в пределах от минимального до максимального значения. В этих условиях такое полезное свойство чугуна как большая теплоёмкость стало мешать: температура слишком медленно «подстраивается» под быстро изменяющиеся условия, возникают нежелательные колебания температуры. 

Появилась необходимость иметь малоинерционные теплообменники

Самым удобным материалом для них оказалась медь. Медь – пластичная, относительно дешёвая, имеет высокую технологичность (из неё довольно легко изготавливаются нужные детали), а главное – имеют низкую теплоёмкость и очень большую теплопроводность – в 20 раз больше чем у чугуна.

Появилось 2 способа нагрева горячей воды в проточном режиме:

- «битермический» (коаксиальный или двухконтурный) теплообменник, типа «труба в трубе», в котором от пламени горелки нагревается или вода системы отопления, или, если открыть кран горячей воды, вода системы ГВС;

- вторичный теплообменник ГВС, в котором вода ГВС, протекая по его вторичному контуру этого теплообменника, нагревается от воды системы отопления, которая, в свою очередь, нагревается от пламени горелки в первичном (основном) теплообменнике котла и протекает по первичному контуру вторичного теплообменника.

Вторичные теплообменники котлов делают, как правило, из нержавеющей стали, первичные (основные) – из меди. Для увеличения коррозионной стойкости медные теплообменники снаружи покрываются специальным защитным слоем.

Всё оборудование, необходимое для работы полноценной котельной, которая обеспечивает и отопление, и нагрев горячей воды, поместили в единый корпус – и появился новый вид отопительного оборудования - настенные двухконтурные котлы.

Все перечисленные выше теплообменники и котлы, в которых они используются, имеют общее название – «традиционные». Главным недостатком традиционных котлов является невозможность использования так называемой «скрытой теплоты парообразования», которая в прямом смысле «вылетает в трубу». Дело в том, что в результате химической реакции горения углеводородного топлива, к которому относится в том числе и газ, образуется вода. Температура дымовых газов, выходящих из традиционного котла, выше 100оС, следовательно, вода в них находится в парообразном состоянии и, «прихватив» с собой больше 10% всей энергии, полученной от сжигания топлива, через дымоход уходит в атмосферу.

Человечество уже давно мечтало «обуздать» энергию конденсата. Но долгое время главным препятствие на этом пути было то, что конденсат разъедал любую поверхность, на которую выпадал. Наконец материалы, достаточно устойчивые к длительному воздействию конденсата, были найдены. Сегодня это – особая марка нержавеющей стали или специальный сплав алюминия, магния и кремния.

Появилась возможность утилизации конденсата

Появилось оборудование, которое это делает – «конденсационные» котлы, как альтернатива «традиционных» котлов. На сегодняшний день это самый эффективный способ обеспечения отопления здания и производства горячей воды.

преимущества, особенности очистки и ремонта

Теплообменник – это один из элементов устройств, где происходят тепловые процессы по передаче энергии от нагретого тела к холодному. Все современные тепловые машины – от домашней системы отопления до атомного ректора, который, по сути, является тем же котлом, оснащены такими теплопередающими деталями. Только выполняются они из разных материалов и имеют сложные системы управления, безопасности.

Назначение, виды металлических теплообменников

Конструкция и производительность устройств нагрева зависят от назначения, принципа действия, материала теплообменника. Например, невозможно создать компактное изделие из чугуна для парапетного или настенного обогревателя. Поскольку углеродистая сталь или чугун имеют значительную плотность, а значит и массу. Старые чугунные котлы ушли в прошлое. Сегодня популярны малогабаритные отопительные конструкции с легкими деталями и более высоким уровнем передачи энергии. К ним относятся газовые настенные котлы с медным теплообменником.

При производстве термодинамической конструкции используются такие материалы, как:
• медь;
• сталь разных марок;
• чугун;
• алюминий;
• силумин.

В современных бытовых отопительных котлах большую часть его поверхности занимает теплообменный агрегат. От конструкции и вида материала зависят экономические и экологические параметры котла.

Классифицируются теплообменники в зависимости от назначения по таким типам, как подогревающие, охлаждающие, конденсирующие, испаряющие. По принципу действия блоки бывают регенеративные, рекуперативные и смесительные. Первые два вида имеют общее название «тепловые поверхностные аппараты». Одни из примеров таких агрегатов – радиаторы в автомобилях. Их назначение – участие в работе системы охлаждения двигателя. Нагретая вода контактирует с воздухом через стенки медно-алюминиевых теплообменников.

В смесительных (контактных) машинах два рабочих потока (горячий и холодный) смешиваются друг с другом. Подобный процесс наблюдается в струйных конденсаторах, где распыляемая жидкость использует энергию конденсации. Они проще в изготовлении и характеризуются повышенной теплоемкостью. Но сфера применения ограничена.

Какие теплообменники лучше – медные или алюминиевые?

В отопительном оборудовании все чаще используется материал будущего – сплав алюминия и кремния. Схожая эвтектическая структура позволила соединить два разнородных вещества – металл и минерал. Получился материал, обладающий отличными свойствами литья. Теплообменники без сварочных швов и сложной формы увеличивают поверхность обмена энергией. Задача создания таких конструкций состоит в оптимизации теплопередачи при минимальных габаритах передающего тепло агрегата.

Теплообменник из сплава алюминия и кремния отличается хорошей антикоррозионной устойчивостью. Отсутствие сварных швов, сгибов придает изделию высокую прочность. Еще одно достоинство – оптимальное механическое сопротивление обратному низкотемпературному потоку теплоносителя. Теперь металлу не опасен большой температурный градиент подающего и обратного контура.

Тепловые аппараты из стальных и медных сплавов

Поскольку серийное производство бытовых приборов сосредоточено на изготовлении теплообменников из черного металла, то газовые котлы с медным теплообменником считаются престижным товаром. Медь обладает высокими теплопередающими характеристиками. Поэтому для обогрева большого дома можно использовать небольшие котлы с незначительным количеством теплоносителя. В итоге аппараты получаются очень компактными.

Важно! Нередко покупатели интересуются, какой выбрать теплообменник – стальной или медный. Исходить нужно из физико-химических свойств черного и цветного металлов. Удельная теплоемкость меди ниже, чем стали.

То есть для нагрева равного количества вещества, меди нужно передать меньше теплоты, чем стали. Соответственно инерция отопительной системы, где стоит стальной теплопередающий агрегат больше. Автоматика котла, работающая с медным теплопередающим блоком, быстрее реагирует на повышение температуры теплоносителя. В итоге это приводит к экономии топлива. Еще большая реакция системы отопления на нагрев происходит при работе насоса. Кроме этого, он обеспечивает улучшение циркуляции даже при нарушенных уклонах труб и предотвращает закипание воды.

Сравнивая медные теплообменники для котлов со стальными, можно сказать, что последние более пластичны. Этот фактор важен, поскольку происходит постоянный процесс взаимодействия с открытым огнем. Вследствие этого развиваются тепловые напряжения металла и появляются трещины. Сталь более прочна в этом отношении и выдерживает большое количество циклов: нагрев – остывание.

Заметка! К недостаткам стали, кроме инерционности, повышенной удельной теплоемкости, относят:
• подверженность коррозии;
• увеличенный объем поверхности калорифера;
• большое количество теплоносителя;
• значительную массу отопительных приборов.

Стальные газовые котлы по массе составляют от 70 кг и выше. Чем больше мощность, тем значительнее габариты. Очень важным параметром котла является толщина металлической стенки.

Изготовление медных теплообменников по сравнению со стальными выгодно даже с точки зрения их обслуживания. Коэффициента шероховатости у меди меньше, чем у стали в 130 раз. Благодаря этому гидродинамическое сопротивление медных изделий при движении по ним жидкости снижает степень загрязнения и образования накипи.

Важно! Сегодня производители экономят на металле и уменьшают толщину до предела. Это увеличивает вероятность быстрого прогорания. Поэтому при покупке необходимо ориентироваться на толщину стенок калорифера не менее 3 мм.

Газовая колонка с медным теплообменником

Газовая колонка имеет в своем составе теплообменник, вода в котором нагревается горелкой. Медь с высоким коэффициентом теплоотдачи быстро передает тепло воде, которая расходуется на принятие ванны. Медные изделия работают тем лучше, чем меньше в сплаве разных примесей. При их наличии стенки емкости нагреваются неравномерно, что вызывает их быстрое прогорание. Иногда, чтобы понизить цену медного теплообменника, уменьшают толщину стенок и диаметр трубок. Масса пустого аппарата составляет до 3,5 кг.

Теплообменный блок изготавливается в виде трубки. В нижней части она имеет форму змейки с ребрами. Вокруг устанавливается металлический лист, а поверх его спиральная труба. Кроме меди, применяют оцинкованную и нержавеющую сталь. Какой теплообменник лучше, медный или из нержавейки, говорит сам факт стоимости аппарата. Медь дороже стального сплава в 20 раз. Но она лучше передает тепло и в эксплуатации экономнее. Нержавеющая сталь долговечнее.

Важно! Прежде чем купить газовую колонку с медным телообменником, следует изучить её технические параметры. Хорошая вещь не будет стоить дешево. Медь при контакте с водой сильно окисляется. Особенно этот процесс наблюдается в месте подачи холодной воды. Там образуется конденсат. Повышенная влажность разъедает стенку трубки, и появляются свищи. На тонких стенках они образуются быстро. Качественные товары отслужат положенный срок.

Очистка медного теплообменника

В результате многолетней работы по нагреванию теплоносителя, на поверхности образуются наслоения. Они ухудшают характеристики котла. Если их долго игнорировать, то агрегат может выйти из строя. Для устранения кальция и прочих неорганических веществ проводится промывка медных теплообменников специальными химреагентами или подачей в полости воздуха под большим давлением.

Данная процедура должна проводиться в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации отопительного оборудования. Для этого применяют очистные системы, различающиеся объемом подаваемой жидкости и мощностью. У некоторых из них происходит периодическое изменение направления потока, что повышает качество чистки.

Пластинчатые медные теплообменники для промывки не разбирают. Их моют спецрастворами, которые разогреваются до температуры 60°С. После залива в полости, включается насос в режим циркуляции. Время обработки составляет от 1 до 4-х часов. Затем проводится пассификация и нейтрализация раствора с помощью реагента. Термин «пассификация» означает защиту поверхности металла от окисления.

Ремонт медных теплообменников

В ходе эксплуатации испарителей появляются разные виды повреждений:
• разрывы трубок на точке подачи воды и её выхода;
• нарушение целостности в результате гидроударов;
• вмятины, свищи;
• нарушение герметичности резьбовых соединений.

Перед началом ремонта выполняется поиск микротрещин, которые визуально не заметны. Скрытые дефекты можно обнаружить только методом опрессовки. Свищи устраняются пайкой медного теплообменника с помощью высокотемпературных припоев.

Для работы понадобится паяльник, флюс и припой. Сначала наносится флюс, который очищает поверхность от окислившихся частиц. Также он помогает равномерно распределяться припою. В качестве флюса используют пасту, которая содержит медь. Если её нет, то можно взять канифоль и даже таблетку аспирина.

Заметка! При заваривании медного теплообменника нужно, чтобы припой плавился от трубки, а не от контакта с паяльником.

Слой припоя в месте повреждения наращивается постепенно, пока его толщина не достигнет 1-2 мм. Пламя горелки должно быть средним, иначе можно еще больше повредить испаритель. После окончания пайки нужно снять остатки флюса. Потому что кислота, содержащаяся в его составе, разъедает медь.

Посмотрите видео «Ремонт медного теплообменника»

 

        Поделиться:

Из какого материала лучший теплообменник для котла

Данный прибор является важнейшим конструктивным элементом отопительного агрегата любого типа. Его функция – доведение температуры воды до требуемого значения, в зависимости от системы, к которой он подключен (ОВ, ГВС). Существует несколько критериев оценки качества и долговечности теплообменника. Один из них – материал изготовления.

Сталь

Наиболее распространенный вид теплообменника. Металл (нержавейка) несложен в обработке, доступен, а потому и себестоимость продукции относительно низкая.

Плюсы

  • Стальные теплообменники инертны к высоким температурам. Объясняется пластичностью материала, что нивелирует риск деформации при сильном нагреве.
  • Хорошая ремонтопригодность. С помощью паяльника можно самостоятельно ликвидировать протечки в приборе, не обращаясь в специализированную мастерскую.
  • Небольшой вес.
  • По сравнению с аналогами – самый дешевый вариант теплообменника.

Минусы

  • Малая устойчивость перед агрессивными химическими соединениями. При некачественной водоподготовке происходят необратимые коррозийные процессы. Как результат – недолговечность.
  • КПД невысокий. Для повышения теплопроводности отдельные производители увеличивают толщину стенок, сечения каналов, идут на иные хитрости. Все это негативно отражается на работе котла и эффективности отопительной системы; одновременно возрастает расход топлива.
При покупке стального теплообменника нужно ориентироваться на продукцию известных марок.

Чугун

Теплообменники из такого сплава встречаются лишь в напольных котельных установках.

Плюсы

  • Устойчивость к агрессивной среде. В качестве теплоносителя используется вода и любая из незамерзающих жидкостей.
  • Повышенный эксплуатационный ресурс.

Минусы

  • Необходимость в регулярной чистке. При использовании в системе воды без дополнительной подготовки техническое обслуживание прибора рекомендуется проводить ежегодно. Накапливание отложений на внутренних стенках приводит к неравномерному прогреву теплообменника по всей площади. Как результат – появление трещин и протечки.
  • Массивность. Усложняется процесс транспортировки котла. Для его монтажа нужно выбирать помещение с прочным перекрытием или обустраивать индивидуальный мини-фундамент.
  • Сложность замены ввиду больших габаритов и веса.

Силумин

Теплообменники на основе этого сплава (алюминий + кремний) появились на рынке сравнительно недавно. По своим характеристикам занимают среднее положение между стальными и чугунными приборами. Отличаются устойчивостью к агрессивным средам и используются в основном в напольных двухконтурных котлах.

Такой теплообменник чувствителен к загрязнению воды. Растворенные в ней мельчайшие фракции воздействуют на защитный кремниевый слой как абразив. При заливке в систему теплоносителя его тщательная фильтрация обязательна, иначе прямой контакт алюминия с агрессивными компонентами жидкости повлечет повреждения прибора и протечки. Нецелесообразно использовать в котлах конденсационного типа.

Медь

Лучший вариант теплообменника. Низкая инерционность, малый вес, устойчивость металла к коррозии, долговечность – плюсов у приборов этого типа множество. Главный недостаток – высокая цена меди. Поэтому в отечественных котлах теплообменники из нее практически не устанавливаются; в редких случаях только для контура ГВС в отопительных агрегатах настенного крепления.

При выборе теплообменника следует оценивать не только его материал, но и множество других показателей: диапазоны рабочих давления и температуры, тип рамы, специфика уплотнений (клипсовые, клеевые), технология изготовления. Не имея профессиональных знаний, самостоятельно вряд ли получится сделать рациональное приобретение. Учитывая стоимость изделия и его функцию в котле, лучше обратиться к специалисту.

В интернет-магазине alfatep.ru представлен внушительный сортамент теплообменников известных производителей для различных модификаций котлов. Помочь с выбором прибора готовы наши специалисты: телефон 8 (495) 109-00-95. Задать вопросы можно и на сайте, через опцию «Контакты» – «Обратная связь». Благодаря развитой сети наших представительств и продуманности логистических цепочек доставка товара покупателю производится в сжатые сроки, без задержек, независимо от региона проживания.

какой лучше, сравнение стальных, медных, чугунных и алюминиевых конструкций в напольных и настенных котлоагрегатах

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.

Читайте в статье

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.

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

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-92%) и конденсационного (КПД 104-109%) газовых котлов.

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.

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. Заключение

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.

Какие настенные газовые котлы лушче не покупать?

Собрались вы приобретать настенный газовый котел. И как многие, хотите понять, что лучше и дольше будет вам служить. Поэтому в этом материале поговорим о том, как понять, хорошее ли качество у газового котла по его внутренним составляющим. Как понять, нормальная ли техника или нет? Стоит ли приобретать потенциальный котел для частного дома или любого другого помещения и какие котлы лучше не покупать.

Ключевой момент — внутренности котла

Итак, смоделируем следующую ситуацию. Вы захотели купить хороший навесной газовый котел в определенном ценовом сегменте. Вы отобрали для себя несколько ключевых моделей, и теперь осталось только выбрать одну, ту самую единственную модель, которая будет стоять в вашем доме и не будет доставлять никаких хлопот. Естественно, хочется котел, который бы был надежным и служил долгие годы. Чтобы понять какой именно котел отопления стоит брать, нужно обязательно заглянуть в его внутренности. Запомните, никогда не выбирайте котел исходя из его внешних данных. Почти все котлы — «уродцы». Редко производителю удается создать эстетичную модель. В основном это унифицированные устройства, которые ничем не отличаются друг от друга. И если вы видите красивую модель, возможно вам пытаются пустить пыль в глаза. Запомните: внешний вид — последнее на что нужно обращать внимание при выборе хорошего газового котла для частного дома. Основная его функция — качественное отопление жилища.

Теплообменник

Обращайте внимание на материал теплообменника. Теплообменник располагается в камере сгорания. Продавцы могут выставлять ее как в открытом виде, так и закрытом. В любом случае тщательно разглядеть теплообменник вы не сможете. Вам удастся увидеть лишь его края, горелку и пространство, где горит газ. Вода циркулирует по контуру газового котла и проходит  через теплообменник, где и происходит ключевой нагрев.

В настенных газовых котлах теплообменники бывают трех видов:

  • медные;
  • алюминиевые;
  • теплообменники из нержавеющей стали.

Наибольшей популярностью и по сей день в лучших настенных газовых котлах пользуются медные теплообменники. В качественных моделях медь покрывается специальным защитным силуминовым составом, который, по заверению производителей, продлевает срок службы теплообменника, повышает корозийную стойкость и жаростойкость. На практике такие теплообменники должны служить дольше.

Медный теплообменник с защитным слоем газового котла Italtherm City Class

Таким образом, первое на что нужно обратить внимание — материал теплообменника, если он медный, обратите внимание, нанесен ли на него силуминовый состав или все же нет. Если состава нет, значит производитель решил немного сэкономить. Если же есть, значит производитель постарался и не пожалел средств на покрытие теплообменника.

Именно у медных теплообменников самая высокая эффективность, самый лучший показатель КПД достигается именно с медными теплообменниками в настенных газовых котлах. Плюс ко всему, эти теплообменники самые ресурсные.  На практике они «живут» гораздо дольше алюминиевых и из нержавеющей стали. Но у медных есть один главный минус. Он заключается в том, что медь  — это дорогая запчасть, если вы попрощаетесь со своим теплообменником спустя продолжительное время, то как запчасть он будет стоить максимально дорого.

Алюминиевые теплообменники

Применяются они довольно редко. В основном их применяет марка Ariston, Fondital. По словам производителей техники Ariston, теплообменники из алюминия ничуть не уступают теплообменникам из меди. А по КПД уступают лишь на 0,8. Поэтому, алюминиевые практически не хуже медных. Но по факту, использование алюминия — это удешевление производства, да, с алюминием можно достичь больших высот в плане производства теплообменников, но на практике такие теплообменики служат меньше. Но плюс в том, что как запчасть алюминиевые теплообменники идут дешевле. Поэтому в принципе имеют право на существование.

Теплообменники из нержавеющей стали

Первичный теплообменник из нержавеющей стали котла Navien

Их легко заметить, они обладают характерным блеском и заметно отличаются от остальных. Да и вообще производители не скрывают из чего у них сделаны теплообменники. «Живут» они недолго, как запчасть довольно дешевые. Таким образом, если в вашем списке несколько газовых котлов, победителем должен являться тот, в котором используется медный теплообменник, в идеале покрытый защитным составом из силумина. Если же хотите сэкономить, берите котел из алюминия или нержавейки, если же одна ценовая категория, разница в стоимости небольшая, медь — это ваш выбор. Настенные газовые котлы с алюминием и сталью и медью за одну цену, по нашему мнению, лучше не покупать.

Материалы гидравлической группы

Гидравлическая группа котла, почти всегда, располагается в самом его низу. Есть подающая и обратная часть котла.  Обратная часть та, где стоит насос. Гидравлическая группа может быть выполнена из латуни. Сейчас ее применяют все реже и реже. Чаще стали использовать композитные исполнения гидравлической группы. Это обычный термостойкий пластик черного цвета. Его можно увидеть во многих котлах, он применяется во многих моделях, то есть постепенно происходит переход на более доступный материал. Ничего плохого в пластиковой гидравлической группе нет: она дешевая как запчасть, долго служит и ходит. Бывает конечно, что соединения в пластиковой гидравлической группе рассыхаются и начинают подтекать. Но это не проблема: их легко разобрать и собрать заново на лен, сантехническую нить.

Baxi luna 3 газовый котел с латунной гидравлической группой

Если же вы видите латунную гидравлическую группу в настенном газовом котле, значит производитель решил не экономить и делать все очень надежно. По сей день это лучшее решение. Чтобы что-то произошло с латунью, надо постараться. Кроме того, латунь всегда можно отреставрировать, отремонтировать. Однако латунь может погубить агрессивная среда теплоносителя. Но чтобы такая среда была, нужно максимально халатно относиться к своей системе отопления частного дома. Поэтому, приоритетнее все же латунная гидравлическая группа.

композитная гидравлическая группа. Котел Baxi Eco 4s

Фактор циркулярного насоса

Не забывайте про фактор циркуляционного насоса. Точнее про конечный бренд, который эти насосы производит. У европейских котлов все достаточно просто: чаще всего они вставляют в свои котлы насосы брендов Grundfos, Wilo. Остальные производители комплектуют газовые котлы непонятными насосами. И бывают такие насосы в газовых котлах достаточно хорошие, а бывают не очень. Grundfos зарекомендовали себя хорошо, их насосы очень ресурсные. Насос бренда Grundfos — показатель качественного хорошего газового котла котла. Если видите насос непонятного бренда в котле, стоит задуматься, нужен ли вам такой котел, но опять нужно принимать во внимание и остальные факторы, о которых мы говорим.

Котел Italtherm City Class использует гидравлическую группу с насосом Grundfos

Материалы трубопровода

Обращайте внимание на материалы трубопровода, которые применяются в настенном газовом котле. Труба может быть выполнена из меди, ее применяют чаще всего. Труба бывает:

  • толстостенной;
  • тонкостенной.

На тонкостенной производители пытались сэкономить, при нажатии стены проминаются. Также трубу могут делать из:

  • алюминия;
  • нержавейки;
  • гофрированной трубы

Если вы видите в газовом котле гофрированную трубу, производитель очень сильно сэкономил, это самый дешевый вариант трубопровода. И если такой газовый котел, стоит, как и вариант с медным трубопроводом, то его лучше не покупать. Не самое лучшее решение.

Не факт, что это ненадежный вариант, однако медные трубы — признак надежности и долголетия и грамотности производителя. Гофрированная же труба состоит из стыков, материал непонятный и весьма спорный. Поэтому, можно сделать вывод, что если вы встречаете гофрированную трубу, можно ставить котел на последнее место.

Брендирование  — немаловажный пункт

Смотрите на конкретное брендирование самого котла. Редкий производитель делает конктретный продукт с нуля и до конечного результата. Обычно какие-то определенные детали он заказывает извне. Так вот, почти всегда настенные газовые котлы производятся полностью из каких-либо сторонних комплектующих. Потом сам производитель у себя на заводе собирает все в единую конструкцию, дорабатывает программное обеспечение, компонует все как нужно и выпускает все в красивом виде. Хороший производитель всегда будет показывать из чего сделан его газовый котел. Он может писать об этом в своих брошюрах, рисовать схематично из чего сделан котел, бывает промалчивает. Но в таком случае, заглянув в котел, вы обязательно увидите из чего собран котел, на каждой детали будет все написано. Если вы видите брендированный настенный газовый котел, его можно рассматривать к покупке. Это хороший вариант для вашего дома. Если же вы заглядываете в котел и не понимаете, из чего он изготовлен, производитель пытается скрыть, какие детали используются. В таких случаях просто пишется маркировка детали, дата производства и серийный номер. Такие газовые котлы лучше не покупать. Если котел выполнен из хороших деталей, производитель всегда захочет об этом заявить.

Пример брендирования. На вентиляторе наклеена этикетка польского производителя Fime

Данные пять пунктов должны помочь выбрать тот газовый котел, который будет радовать вас в доме долгие годы, не будет создавать проблем и прослужит достаточно долго.

Читайте так же:

Что нужно знать при выборе котла? (Часть I)

 

Газовый котел, находящийся в вашем доме, служит источником тепла и комфорта.

Однако при определенных обстоятельствах он же мо­жет стать причиной неприятностей и даже бед.

 

На сегодняшний день на рынке представлено огромное множество котлов всевозможных ти­пов и марок, и потребитель, не чувствуя себя способным в них разобраться, частенько пере­кладывает вопрос выбора котла на кого-либо другого, полностью доверяя постороннему че­ловеку вопрос своего дальнейшего покоя и комфорта.

 

Основные части любого газового котла - горел­ка и теплообменник.

 

Сгорающий газ нагревает циркулирующую через теплообменник воду, которая, поступая по трубам в ра­диаторы или конвекторы, пере­дает тепло воздуху жилого по­мещения.

 

Естественно, что приведен­ная схема работы котла очень упрощена.

 

Ниже вы познакоми­тесь с разными типами котлов, а также с основными функциями, имеющими влияние на комфорт, надежность и экономичность оборудования.

 

Как нам кажется, именно эти характеристики должны стать основными при принятии решения о покупке того или иного котла.

Материал теплообменника

В настоящий момент при производстве котлов используются теплообменники трех основных ти­пов: медные, стальные, чугунные и из нержавеющей стали. В последнее время используются также теплообменики из алюминия, но так как извезсно, что алюминий вступает в реацию с водой, мы в этой статье их не рассматриваем.

Можно с уверен­ностью сказать, что, обратившись за консультацией к специалисту, вам придется выбрать один их этих вариантов.

 


 

Котлы со

стальными теплообменниками.

 

Они наиболее распространены, особенно среди продукции отечественных произво­дителе:-, и связано это, главным образом, с доступностью материала и сравнительной простотой его обработки.

 

Основные достоинства котлов со стальными теп­лообменниками - относительно невысокая цена и хорошая пластичность материала.

 

Последнее имеет большое значение, так как в процессе эксплуатации теплообменник периодически подвергается прямо­му тепловому воздействию пламени горелки, вследствие чего в нем возникает так называемые тепловые напряжения, способные привести к образова­нию трещин в корпусе теплообменника.

 

К недостаткам стальных теплообменников отно­сится их подверженность коррозии.

 

В процессе ра­боты котла коррозионному воздействию подверга­ются как внутренняя, так и наружная поверхности теплообменника, вследствие чего может произойти его разрушение.

Минусами стального теплообменника являются также его сравнительно большие вес и объем.

 

Дан­ные характеристики отражают степень инерционно­сти. Другими словами, часть газа будет расходо­ваться на нагрев теплообменника и находящейся в нем воды, т.е. не все тепло используется по назначе­нию - на нагрев теплоносителя.

 

Чем больше вес и внутренний объем теплообменника, тем больше топлива будет израсходовано напрасно.

 

Чугунный теплообменник

 

Он характеризуется стойкостью к коррозии и долговечностью. Чугун предъявляет высокие требования к соблюдению правил проектирования и эксплуата­ции котла.

 

Его неравномерный нагрев (например, из-за появления отложений в надгорелочной части при использовании плохо подготовленной воды) вы­зывает растрескивание материала.

 

Существует так­же понятие "низкотемпературная коррозия» - рас­трескивание чугунного теплообменника из-за раз­ности температур в зоне нагрева и месте входа в не­го воды из обратной линии системы отопления.

 

Что­бы избежать этого, в схему включают дополнитель­ный элемент - четырехходовой смесительный кла­пан, добавляющий в «обратку» на входе в котел го­рячую воду из прямой линии.

 

Если вместо обещан­ных 20 лет эксплуатации чугунный теплообменник прослужил сезон, продавец, как правило, сослав­шись на несоблюдение условий эксплуатации, отка­зывается бесплатно выполнить замену теплообмен­ника, стоимость которого часто составляет 50-60 % . стоимости котла.

 

К сожалению, наиболее уязвимыми оказываются именно дорогие импортные котлы, и связано это с высокой технологией литья, позво­ляющей изготавливать теплообменники с более тонкими стенками.

 

Минусы чугунных теплообменников - высокая стоимость, хрупкость (подверженность образова­нию трещин при неправильной эксплуатации), высо­кая инерционность, вследствие большого веса и объема, а также громоздкость.

 

Теплообменник - медный

 

Его положительные качества - устойчивость к коррозии, небольшой вес и объем (низкая инерционность), компактность.

Дело в том, что медный тепло­обменник способен при значительно малых размерах передавать больше тепла, и на единицу его массы приходится значительно большее тепловое воздействие, чем у стального и, особенно, чугунно­го теплообменника.

Именно поэтому в котлах старых конструкций теплообменник быстро разрушался. В современных котлах по мере нагрева воды мощ­ность горелки уменьшается до 30 % (а у некоторых моделей и более), снижается и температурное воз­действие на теплообменник, что продлевает срок его службы.

Практика показывает: по долговечности медные теплообменники котлов, оснащенных необ­ходимыми функциями, практически не уступают чу­гунным.

Напольный или настенный котел?

 

В настоящий момент на рынке представлены котлы в напольном и настенном вариантах.

Напольные котлы, как правило, тре­буют дополнительной установки насоса, расшири­тельного бака, предохранительной аппаратуры (за исключением варианта использования в гравита­ционной системе отопления).

 

Если потребитель предпочитает котел, не зависящий от электричест­ва, и, как следствие, гравитационную систему отоп­ления, вариант навесного котла заведомо неприем­лем.

 

Необходимо, однако, иметь в виду: при прочих равных условиях гравитационная система потребля­ет на 10-15% больше газа, по сравнению с циркуля­ционной.

 

В связи с тем, что разнообразие напольных кот­лов, представленных на рынке, ограничивается, в основном, материалом теплообменника и мощнос­тью, следующие несколько пунктов мы посвятим на­стенным котлам.

 

«Настенники» предлагаются на рынке в двух ос­новных модификациях: одноконтурные, предназначенные для отопления, и двухконтурные, - для отопления и приготовления горя­чей воды. Наибольшим спросом пользуются вторые, что связано с их компактностью и экономичностью.

 

Одноконтурные котлы нуждаются в дополнительной установке бойлера для нагрева горячей воды, в то время как двухконтурные нагревают воду во встроенном проточном (скоростном) теплообмен­нике.

 

Выбор между ними - выбор способа приготов­ления горячей воды: в проточном теплообменнике или отдельном емкостном бойлере.

 

Главные преимущества проточного нагрева­теля - его способность обеспечивать нагрев определенного количества воды практически неограниченное время, а также относительная дешевизна.

 

Основные недостатки - необходи­мость запаса мощности для покрытия пикового расхода горячей воды (если проток слишком велик, теплообменник не будет успевать ее на­гревать) и достаточно высокие требования к качеству воды и уровню сервиса.

 

Еще одно преимущество емкостного нагревателя - спо­собность реаги­ровать на пико­вый расход за счет имеющего­ся запаса воды.

 

Он, кроме того, нечувствителен к изменению и даже сущест­венному умень­шению протока воды, а также менее подвер­жен выходу из строя вследст­вие образова­ния отложений.

 

Другими сло­вами, двухконтурный котел с проточным нагревате­лем представляется экономичным, компактным, но недостаточно надежным. Комбинация одноконтур­ной модели с емкостным бойлером надежна и ком­фортна, но более дорога и довольно громоздка.

 

Если двухконтурные, то какого типа?

 

К первому относятся вторичные теплообменники, сделанные в основном из нержавеющей стали, в которых вода нагревается путем передачи тепла от горячей отопительной воды (которая нагревается в верхнем теплообменнике от газовой горелки) через стенки теплообменника к протекающей водопроводной воде

К второму - так называемые битермические теплообменники, в них вода нагревается непосредственно от горелки в специальных трубках, проходящих внутри главного теп­лообменника.

Их главные преимущест­ва - дешевизна, ком­пактность и несколько меньший промежуток времени, необходимый для нагрева воды до за данной температуры.

 

Вместе с тем, данная конст­рукция не лишена недостатков. Внутренняя поверх­ность такого теплообменника достаточно быстро покрывается слоем отложений, вследствие чего не­обходимо его ежегодная прочистка.

 

При разборе горячей воды в зимнее время, когда главный теплообменник работает в режиме отопления, либо по­сле краткосрочного закрытия крана горячей воды, когда вода будет нагреваться остаточным теплом, из крана может на короткое время пойти вода тем­пературой 70-80 *С. со всеми вытекающими из это­го негативными последствиями.

 

Представьте себе, что вы моете ребенка под душем, закрываете воду, чтобы намылить ему голову, затем направляете на него душ и открываете воду...  А из душа польется ки­пяток.

Котлы с вторичными теплообменниками, в отличие от предыдущих, не страдают такими недо­статками, хотя они, как правило, несколько дороже и больше по размерам.

Кроме того, при открытии крана горячей воды, ждать ее придется на несколь­ко секунд дольше, чем в котлах с битермическим теплообменником.

В примере с моющимся ребен­ком у такого котла из душа польется вода несколько холоднее, чем она была перед выключением, и вернется на прежний уровень через 1 -2 секунды.

Кста­ти, в смоделированной выше ситуации вода задан­ной изначально температуры польется из душа при использовании одноконтурного котла с емкостным бойлером, что и подтверждает его большую ком­фортность.

 

На что обратить внима­ние

 

К сожалению, на практике достаточно часто при­ходится сталкиваться с ситуацией, когда недоста­точно осведомленный потребитель обращается за советом в специализированную организацию, а там ему пытаются в первую очередь продать не лучший современный продукт, а тот, что в данный момент есть у фирмы на складе и за что поставщику были заплачены деньги, порой морально устаревший, купленный в свое время на распродаже.

 

При этом неискушенному потребителю расхвали­вают технические параметры и функции котла, пре­поднося его как суперновинку. Для того чтобы тако­го не произошло с читателем, предлагаем ознако­миться с некоторыми техническими характеристи­ками и функциями котлов, имеющими наибольшее значение для его работы.

Экономичность

 

Как уже было сказано, основным параметром, определяющим экономичность котла, является его коэффициент полезного действия (КПД).

 

На его уве­личение направлены все основные разработки веду­щих мировых производителей котлов.

 

КПД совре­менных котлов находится в диапазоне 91-93 %.

 

Именно стремлением обеспечить максимальный КПД можно объяснить появление так называемых конденсационных котлов, которые не просто ис­пользуют теплоту сгорания газа, но и способны час­тично утилизировать тепло конденсации водяных паров, находящихся в продуктах сгорания.

 

По ин­формации, приводимой производителями, КПД та­ких котлов достигает 107-108 %.

 

Отдавая должное такому оборудованию, необходимо отметить неко­торые особенности, часто замалчиваемые перед по­тенциальным покупателем.

 

Во-первых, указанный КПД достигается лишь в низкотемпературных (40-50 °С) системах, в традиционных же (с темпера­турой теплоносителя 80-85 'С) - он не превышает 94-96 %.

 

Во-вторых, конденсационные котлы не мо­гут использоваться с обычным классическим кир­пичным дымоходом.

 

В-третьих, при нагревании во­ды для ГВС, КПД у конденсационного котла практи­чески такой же, что и у обычного.

 

Не следует также забывать: котел - только часть системы отопления, и его высокий КПД - лишь один из способов достижения ее экономичности в целом.

 

Для потребителя важно не столько то, как экономично протекает процесс сгорания в котле, а каково потреб­ление газа в целом.

 

Большое значение имеют, например, погрешность, с которой автоматика котла опре­деляет температуру (у разных котлов она колеблется от 1 до 5 'С), способность котла эффективно работать в режиме эквитермического регулирования (менять температуру отопительной воды в зависимости от температуры наружного воздуха) и т.д.

 

Практика пока­зывает: использование только погодозависимого ре­гулирования позволяет сэкономить до 10-12 % газа!

 

Что нужно знать при выборе котла? (Часть II)

Прочность | Почему Tankless? | Бесконтактные водонагреватели Takagi

Теплообменник HRS35

Только компания Takagi включает в свой безбаковый нагреватель настоящие теплообменники промышленного класса. (ПРИМЕЧАНИЕ: серия T-h4J, серия T-h4S, серия T-D2 / U, серия T-h4, серия T-M32 и T-M50 модели, не относящиеся к ASME) Все характеристики теплообменника были разработаны для увеличения срока службы и надежность, которая жизненно важна для любой успешной коммерческой организации или бизнеса.

HRS35 Медный сплав

HRS35 - это жаропрочный медный сплав с добавками, которые делают его намного прочнее и твердее, чем стандартная медь C1220, используемая в большинстве других теплообменников.Прочность на разрыв HRS35 в 8 раз выше, чем у обычной меди. Даже при высоких температурах HRS35 сохраняет мелкое зерно и высокую прочность. HRS35 обеспечивает устойчивость к разрушающему воздействию эрозии, которая может вызвать утечку в теплообменниках.

Толщина барабана

Во время каждого цикла зажигания тепловое расширение вызывает тепловую нагрузку на все теплообменники. После тысяч циклов включения / выключения, которые обычно наблюдаются в коммерческих приложениях, этот тепловой стресс может оказаться разрушительным.Вот почему в теплообменниках в наших коммерческих и легких коммерческих продуктах используются барабаны, которые на 25% толще, что обеспечивает долговечность наших продуктов. Более толстый барабан создает меньшую нагрузку на теплообменник.

Вторичный теплообменник Нержавеющая сталь 316L

(только модели с конденсатором)

Вторичный теплообменник конденсации изготовлен из высококачественной нержавеющей стали 316L. Здесь происходит остальная теплопередача. Из-за более низкой температуры происходит кислотная конденсация, и во избежание коррозии требуется нержавеющая сталь.

Для конденсационных теплообменников больше подходит нержавеющая сталь 316L из-за экстремальных условий окружающей среды (тепла, кислотной конденсации, хлоридов), которым подвергается материал.

Первичный теплообменник:


Медь против нержавеющей стали

Медь передает тепло в 25 раз быстрее, чем нержавеющая сталь. Следовательно, для того же количества теплопередачи теплообменники из нержавеющей стали должны быть больше, чем теплообменники из меди, что приводит к большей потере давления.

При более высоких температурах нержавеющая сталь подвержена ряду проблем, которые обычно не возникают при комнатной температуре. Он уязвим для точечной коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением (SCC).

Нержавеющая сталь НЕ лучше по прочности, потому что она тверже. Из-за твердости материал становится хрупким. Нержавеющая сталь треснет после многочисленных циклов теплового расширения / сжатия, особенно из-за хлорида в воде. Медные теплообменники менее хрупкие и лучше подходят для расширения / сжатия без растрескивания.Медь также лучше переносит тепло.

В конструкции с двойным теплообменником коррозия не представляет большой проблемы в первичном теплообменнике без конденсации, поскольку на внешней стороне труб не образуется конденсата. На этом этапе нержавеющая сталь не нужна.

Теплообменник в сравнении с безрезервуарным водонагревателем

Для теплообменников безрезервуарного водонагревателя используются различные материалы, как первичные, так и вторичные, если применимо. В этом руководстве по безбаклевым теплообменникам рассматриваются:

Сравним варианты теплообменников безбакерных водонагревателей.

Что такое теплообменник?

Как следует из названия, теплообменник - это среда, часть, через которую тепло сгорания передается воде. Теплообменники постоянно нагреваются до 199 000 БТЕ тепла, что превышает мощность большинства газовых печей. Они также охлаждаются холодной водой, равной 30 ° F, текущей по окружающей их трубе. В результате эти детали должны быть чрезвычайно прочными и устойчивыми к трещинам, вызванным нагревом и охлаждением.Они также должны очень хорошо проводить тепло. Теплообменник называется первичным теплообменником, если блок также имеет вторичный теплообменник.

Что такое вторичный теплообменник?

Вторичные теплообменники используются в газовых безбаквальных водонагревателях, газовых печах, котлах и других газовых системах, работающих на природном газе и пропане, с конденсационной технологией. Их цель - повысить эффективность теплопередачи, часто с низких или средних 80 до средних и высоких 90.В газовых водонагревателях это достигается за счет использования горячих дымовых газов для нагрева поступающей воды перед выпуском газов. В этом заключается различие между конденсационными и неконденсирующими водонагревателями без резервуара.

Дополнительную информацию можно найти в нашем Руководстве по покупке водонагревателя без резервуара. Вы можете найти все руководство полезным, или вы можете использовать поле навигации по содержимому вверху, чтобы перейти к разделу «Газовые водонагреватели: с конденсацией или без конденсации».

  • Плюсы: Вторичные теплообменники настолько эффективны, что воздухообменники с ними могут вентилироваться через стену с использованием ПВХ, а не через крышу с использованием металла, поскольку в выхлопных газах остается мало тепла.
  • Минусы: Выхлопные газы очень кислые, поэтому они разрушают некоторые металлы.

Материалы теплообменника с плюсами и минусами

Бесконтактные теплообменники изготавливаются из нескольких металлов и сплавов. В этом списке указаны металлы, прочность, устойчивость к коррозии и другие достоинства и недостатки.

Медь:

Это наиболее распространенный металл, используемый в теплообменниках всех производителей. Металл доступен по цене по сравнению с другими вариантами, но его преимущества выходят за рамки стоимости.У него самая высокая (лучшая) теплопроводность из всех металлов - 401, что примерно в 20 раз выше, чем у нержавеющей стали, поэтому тепло передается быстро. Медные теплообменники также очень хорошо справляются с расширением и сжатием. Единственный недостаток меди состоит в том, что она медленно растворяется под действием кислотности дымовых газов, а также снижает ее проводимость. По этим причинам его нельзя использовать во вторичных теплообменниках.

В нашем обзоре безрезервуарных водонагревателей руководства для Takagi, EcoSmart и Rheem относятся к числу тех, которые известны использованием медных первичных теплообменников.

Медный сплав:

Нержавеющая сталь содержит немного меди, поэтому это медный сплав, но уровень меди не такой высокий, как в медном сплаве с металлической маркировкой. Преимущество медного сплава заключается в том, что он обеспечивает отличную теплопроводность благодаря меди, но он намного лучше сопротивляется коррозии, чем чистая медь. Конденсационные водонагреватели Takagi относятся к числу тех, у которых есть первичные теплообменники из медного сплава.

Алюминий:

Этот металл обладает множеством хороших качеств, но он не лучший ни в одной категории.Он легче меди и нержавеющей стали. Его рейтинг теплопроводности составляет 237, то есть примерно на 40% меньше, чем у меди, но на 1000% больше, чем у нержавеющей стали. Он лучше сопротивляется коррозии, чем медь, потому что образует собственный оксидный слой, который защищает его от кислотности. Некоторые агрегаты Bosch имеют алюминиевые вторичные теплообменники, в том числе серии Bosch Therm C 1210ES и Greentherm C950ES.

Нержавеющая сталь:

Почти Все вторичные теплообменники изготовлены из нержавеющей стали , поскольку они должны обладать высокой устойчивостью к кислотности выхлопных газов сгорания.Исключением являются агрегаты серии Noritz NRC98 с коммерческими медными теплообменниками.

Существуют различные марки нержавеющей стали, но не все производители раскрывают, какой тип они используют.

Takagi использует нержавеющую сталь 316L, морскую нержавеющую сталь, подходящую для солевых сред. «16» относится к 16% хрома в смеси.

Noritz использует теплообменники из нержавеющей стали STS 304. STS304 - это европейское название нержавеющей стали A2 или 18/10, содержащей около 18% хрома и около 10% никеля.

Navien использует нержавеющую сталь для обоих теплообменников, а не только для вторичных теплообменников. Это обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, при этом обеспечивая рейтинг эффективности до 0,97 UEF, один из самых высоких в отрасли. Это одна из причин, по которой Navien с комфортом предлагает лучшую в отрасли 15-летнюю гарантию на теплообменник, длина которой соответствует Takagi и Bosch.

Модели

Noritz EZ111 и EZ98 также имеют двойные теплообменники из нержавеющей стали, хотя гарантия на них составляет всего 12 лет.

Какой материал лучше всего подходит для теплообменников?

Как мы уже отмечали, у каждого есть свои плюсы и минусы. По невысокой стоимости и теплопроводности медь - топ. Для борьбы с коррозией нержавеющую сталь нельзя бить.

У нас есть две рекомендации по этому поводу, и обе относятся к конденсационным безбаквальным нагревателям:

1). Если вы покупаете проточный водонагреватель на конденсирующем газе, избегайте моделей без вторичных теплообменников из нержавеющей стали.

2). Если ваша цель - снизить стоимость, подойдут первичные теплообменники из меди или сплавы.Если вы готовы заплатить больше, чтобы получить большую долговечность, лучше всего подойдут двойные теплообменники из нержавеющей стали.

Кредиты изображений: stanleyplumbing.net

Альтернативы меди и алюминию для теплообменников

Во многих обслуживаемых нами отраслях чрезвычайно популярны теплообменники, изготовленные из медных трубок и алюминиевых ребер, и очень часто эти материалы являются отличным выбором. Но медь и алюминий подходят не для всего. В компании Super Radiator Coils потребности многих наших клиентов часто диктуют необходимость изучения и понимания альтернативных материалов.

В этом посте мы выделим четыре материала, которые мы используем для ребер, труб и коллекторов, когда алюминий и медь не лучший выбор - обычно из-за некоторой комбинации высоких температур, высокого давления или проблем с коррозией. Мы дадим обзор каждого из них, плюсов и минусов их соответствующих свойств, а также некоторых приложений, для которых они обычно используются.

  1. Нержавеющая сталь и нержавеющие суперсплавы

Плюсы: коррозионная стойкость, долговечность, устойчивость к температуре и давлению

Минусы: от плохой до умеренной теплопередачи, стоимость

Все три наших завода используют нержавеющую сталь для всего, от труб до коллекторов, ребер и кожухов.Настоящее преимущество нержавеющей стали заключается в ее содержании хрома, который делает металл устойчивым к коррозии.

Нержавеющие сплавы могут содержать любое количество элементов, но все они содержат минимум примерно 11% хрома, который образует пассивный слой при контакте с воздухом, что делает нержавеющую сталь очень устойчивой к однородным коррозионным воздействиям. Как показывает практика, чем выше содержание хрома, тем устойчивее нержавеющая сталь к равномерной коррозии.

Нельзя сказать, что нержавеющая сталь вообще не подвержена коррозии.При достаточно высоких концентрациях сильные кислоты, такие как соляная кислота, могут вызывать коррозию нержавеющей стали, а также основные растворы, такие как гидроксид натрия.

Источник: «Рекомендации по выбору и использованию нержавеющей стали»

Типы 304 и 316 являются одними из самых распространенных нержавеющих сталей как на SRC, так и для потребителей стали во всем мире. Эти типы нержавеющей стали используются во многих отраслях промышленности, включая водоочистку, нефтегазовую промышленность, пищевую промышленность и многие другие.


Несмотря на то, что нержавеющая сталь обладает очень хорошей стойкостью к коррозии, ее характеристики теплопередачи являются недостатком, поскольку все нержавеющие стали обладают плохой или средней проводимостью тепла. Их теплопроводность колеблется от 8,1 британских тепловых единиц / (фут-час ° F) для супераустенитных сплавов до 15,1 британских тепловых единиц / (фут-час ° F) для ферритных сплавов. Хотя проводимость нержавеющей стали находится на низком уровне, она обычно используется в тех случаях, когда отличная теплопередача является более низким приоритетом, чем такие вещи, как устойчивость к высоким температурам, давлению и коррозии.

Для сравнения теплопередачи этих материалов мы воспользуемся гипотетическим теплообменником - водяным змеевиком размером 40 x 80 дюймов. Емкость (британских тепловых единиц / час) этого змеевика, построенного из трубок из нержавеющей стали 304 и алюминиевых ребер, на 19% меньше, чем у такого же змеевика, изготовленного из медных труб.

Нержавеющие стали делятся на четыре категории в зависимости от их кристаллической структуры: ферритные, аустенитные, мартенситные и дуплексные.


Коррозионная стойкость нержавеющих сталей дополнительно усиливается за счет молибдена, добавление которого увеличивает стойкость к точечной коррозии.Никель также часто используется в нержавеющих сплавах. Одним из материалов с повышенным содержанием этих элементов является AL-6XN® , супераустенитный нержавеющий сплав, который мы регулярно используем для создания теплообменников, предназначенных для сильно кислых, загрязненных или соленых сред.

Нравится то, что вы читаете? Подпишитесь на наш блог и никогда не пропустите ни одного поста!

Его состав представлен в таблице ниже. AL-6XN также содержит небольшое количество других элементов, таких как азот, фосфор и марганец, которые повышают твердость стали и способствуют ее коррозионной стойкости.


Еще одна супер-аустенитная нержавеющая сталь, которую мы используем из-за ее высочайшей устойчивости к коррозии, - это Hastelloy®. Под маркой Hastelloy продается ряд коррозионно-стойких и жаропрочных сплавов, среди которых C-22® является одним из самых популярных. Известный своей устойчивостью как к окисляющим, так и к неокисляющим веществам, Hastelloy® C-22® часто используется в суровых промышленных условиях.

  1. Мельхиор

Плюсы: Коррозионная стойкость, долговечность, теплопередача

Минусы: стоимость

Купроникель, или медно-никелевый сплав, представляет собой медный сплав, содержащий никель, а также элементы для повышения прочности, такие как железо, которое также увеличивает сопротивление высокой скорости потока, и марганец, который действует как раскислитель во время смешивания и литья.Добавление никеля делает мельхиор стойким к коррозии, особенно к морской воде в морской среде. Его содержание меди обычно колеблется от 60 до 90 процентов, но мы чаще всего видим мельхиор в сплавах 90/10 и 70/30, названных по их соотношению меди к никелю, соответственно. См. Разделение этих двух сплавов ниже.

Купроникель обязан своей коррозионной стойкостью благодаря тонкой липкой защитной пленке на поверхности, которая быстро образуется после воздействия чистой морской воды.Для полного формирования требуется примерно два-три месяца, после чего скорость коррозии со временем будет снижаться.

Купроникелевые сплавы немного лучше проводят тепло, чем нержавеющая сталь, с типичным диапазоном от 29 БТЕ / (час × фут × F °) при 200 ° F для мельхиора от 70/30 до 33 БТЕ / (час × фут × F °). при 200 ° F для сорта 90/10. Из металлов, покрытых этой деталью, мельхиор по теплопередаче уступает только меди. Если мы воспользуемся той же гипотетической змеевиком из предыдущего раздела, емкость (БТЕ / ч) медно-никелевого змеевика размером 40 x 80 дюймов с алюминиевыми ребрами всего на 9% ниже, чем у медно-алюминиевой версии того же змеевика.

Превосходная коррозионная стойкость

Купроникель является его главным преимуществом, что делает его идеально подходящим для морских применений, таких как опреснительные установки и морские нефтегазовые платформы. Другие распространенные применения мельхиора включают, среди прочего, конденсаторы электростанций, производство пара для судоходства и компоненты систем рекуперации тепла на опреснительных установках.

  1. Углеродистая сталь

Плюсы: Теплопередача, прочность, универсальность, термостойкость, стоимость

Минусы: Плохая коррозионная стойкость

Третий материал, который будет покрывать эта деталь, - углеродистая сталь.Углеродистая сталь, названная по содержанию углерода, классифицируется по тому же критерию: низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь. Углеродистая сталь обычно содержит от 0,04% до 1,5% углерода. Другие элементы часто добавляют для улучшения желаемых характеристик, таких как твердость и свариваемость. В основном мы используем низкоуглеродистую сталь для теплообменников в основном из-за ее свариваемости, но также частично из-за ее теплопроводности, которая в среднем составляет примерно 26 БТЕ / (час × фут × F °) при 200 ° F, что помещает ее прямо посередине. металлов, рассмотренных в этом посте.Например, наш теоретический водяной змеевик 80 x 40, сделанный из углеродистой стали, приводит к снижению емкости на 16% по сравнению с медным змеевиком того же размера.

Как и нержавеющая сталь, углеродистая сталь также ценится за ее способность работать при более высоких температурах, чем медь.

  1. Титан

Плюсы: Прочность, коррозионная стойкость

Минусы: Низкая эффективность теплопередачи, стоимость, доступность, время выполнения, работоспособность

Последний металл, который исследует этот предмет, - титан.Хотя мы работаем с ним нечасто, время от времени клиенты запрашивают его или наши инженеры определяют, что это подходящий вариант в зависимости от операционной среды.

Преимущество титана

заключается в его прочности и коррозионной стойкости. Он чрезвычайно прочен, что делает его подходящим для промышленных условий. В нелегированной форме титан по прочности аналогичен прочности стали, но при этом гораздо менее плотен, чем сталь, поэтому стоит подумать, является ли вес важным фактором.

Когда мы работаем с титаном, мы обычно используем два типа: Grade 1 (согласно ASME SB-338) и Grade 2 (согласно ASME SB-861), оба из которых нелегированы a.к.а. «коммерчески чистый». Сорт 1 относится к нижней части диапазона прочности титана. Это также самый мягкий и самый пластичный из нелегированных разновидностей титана. Сорт 1 также обеспечивает хорошую формуемость в холодном состоянии и ударную вязкость наряду с превосходной устойчивостью титана к коррозии. Из-за этих свойств мы используем титановые трубки 1-го класса при изготовлении титановых теплообменников.

Титан Grade 2 известен как «рабочая лошадка» титана. Его формуемость в холодном состоянии и относительная простота изготовления делают его желательным для ряда применений, таких как производство электроэнергии, целлюлозно-бумажная промышленность и пищевая промышленность.Марка 2 также обладает хорошей свариваемостью и отличной коррозионной стойкостью. Когда нам нужно сделать титановые коллекторы, мы используем марку 2.

С точки зрения теплопередачи титан находится в нижней части спектра с теплопроводностью примерно 12 БТЕ / (час × фут × F °) при 200 ° F. Иногда титан используется в аналогичных областях применения, таких как нержавеющая сталь и мельхиор, например, в морских системах, в опреснении воды и производстве электроэнергии.

Обратитесь к таблице ниже для сравнения теплопроводности всех металлов, упомянутых в этой публикации, а также меди для сравнения.

Таким образом, существует множество вариантов материалов, помимо меди и алюминия, и существует почти безграничное количество комбинаций материалов, возможных для теплообменников. Опыт наших инженеров в сочетании с нашим программным обеспечением для выбора катушек означает, что мы можем спроектировать катушку, используя любой из материалов, описанных в этой публикации. Если вы не знаете, какие материалы нужны для вашего приложения, но не думаете, что медь и алюминий - правильный выбор, позвоните нам. Мы разработаем катушку, которая будет соответствовать вашим потребностям и бюджету.

Не оставайтесь незамеченными, когда дело касается теплопередачи. Чтобы быть в курсе самых разных тем по этой теме, подпишитесь на The Super Blog, наш технический блог, Doctor's Orders и подпишитесь на нас в LinkedIn, Twitter и YouTube.

Выбор материалов в конструкции теплообменника: алюминий или медь

От рекуперации тепла до воздушных змеевиков и охлаждения до электростанций, выбор правильного материала для теплообменников - особенно с учетом тепловых характеристик, устойчивости к провисанию при пайке и коррозионной стойкости - является ключевым моментом.

Знаете ли вы, что лучший пример теплообмена в мире природы так же очевиден, как нос на вашем лице ? Ну, технически это нос на вашем лице, который согревает вдыхаемый воздух и охлаждает выдыхаемый. Но конструкция теплообменника зависит от гораздо большего, чем интуитивное понимание биологии.

Требуется внимательное рассмотрение рабочей среды , приложения и, что особенно важно, свойств используемых материалов .

К счастью, выбирать материалы становится проще, если вы оценили окружающую среду и приложение . Если теплообменник будет работать на открытом воздухе или на перерабатывающем предприятии с агрессивными средами, тогда потребуется высокая коррозионная стойкость .

Как работает кожухотрубный теплообменник?

Точно так же инженеры-проектировщики должны учитывать, какая жидкость будет проходить через теплообменник, и соответственно указать материалы .

Например, может быть критичным, чтобы вещество оставалось чистым при прохождении через стандартный кожухотрубный теплообменник в приложении для обработки фармацевтической продукции . В такой среде трубки должны быть изготовлены из инертного материала, возможно, даже из нетрадиционного неметаллического материала, например из стекла .

Как правило, два наиболее часто используемых материала для теплообменника - это алюминий, и медь. Оба металла имеют оптимальные термические свойства и коррозионную стойкость, что делает их идеальным выбором, при этом большая часть различий зависит от области применения.

Медь для теплообменников

Типичная теплопроводность обычной чистой меди составляет 386,00 Вт / (м · К) при 20 градусах Цельсия. Это делает медь наиболее теплопроводным обычным металлом , что, наряду с ее относительно низкой удельной теплоемкостью - примерно 0,385 Дж / (г · ° C) - делает ее популярной в теплообменниках.

Эти характеристики имеют несколько завышенную цену. Большинство инженеров-проектировщиков и дизайнеров продукции считают, что это один из важнейших решающих факторов между медью и алюминием для небольших проектов.

Однако есть несколько практических соображений, которые следует учитывать при использовании меди. Плотность материала , например, может означать, что он не подходит для определенных применений, требующих легкий теплообменник.

Медные трубки для теплообменников.

Кроме того, медь имеет более низкую гибкость, чем алюминий , что затрудняет формование определенных форм. Из-за этого инженеры-конструкторы, работающие над пластинчато-ребристым теплообменником, который представляет собой тип теплообменника, в котором используются пластины и оребренные камеры для передачи тепла между жидкостями, могут обнаружить, что алюминий лучше подходит для ребер.

Кроме того, важно, чтобы медные трубы соединялись пайкой, а не пайкой, поскольку последняя, ​​как известно, создает скопление веществ в соединениях.Это означает, что инженеры-конструкторы должны также использовать медь с хорошим сопротивлением провисанию , чтобы уменьшить деформацию во время пайки.

Паяный пластинчатый теплообменник SWEP (ППТО) - один из наиболее эффективных способов передачи тепла от одной среды к другой.

Медь также требует длительного воздействия на коррозию. По мере старения материала на нем может появиться зеленовато-коричневый цвет. - тонкий слой патины, образовавшийся в результате окисления с течением времени, который придает материалу зеленый оттенок.

Это та же химическая реакция, благодаря которой статуя свободы приобрела культовый зеленый цвет, которым она является сегодня. Этот процесс обычно занимает 15 или более лет, в зависимости от содержания материала и окружающей среды.

Конечно, нет гарантии, что изменение внешнего цвета теплообменника будет так же хорошо воспринято, как зеленая статуя свободы, поэтому дизайнеры продуктов могут выбрать альтернативу меди, чтобы обеспечить другой эстетический вид. В любом случае патина является диэлектрической и может привести к снижению теплопроводности по мере ее накопления.

Несмотря на эти факторы, теплопроводность меди , возможно, компенсирует необходимость технического обслуживания за счет эффективного отвода тепла. В некоторых случаях высокая сравнительная теплопроводность меди означает, что медная трубка может проводить тепло так же эффективно, как две алюминиевые трубы.

Алюминий для теплообменников

Для инженеров-конструкторов, которым требуется более легкий, термоэффективный материал или которые работают с более ограниченным бюджетом на проектирование , , алюминий является основным кандидатом .

Обладая теплопроводностью 237 Вт / (м · К) для чистого алюминия или ~ 160 Вт / (м · К) для большинства сплавов, алюминий является третьим по теплопроводности материалом и, возможно, наиболее рентабельным материалом . Алюминий также имеет удельную теплоемкость 0,44 Дж / (г · ° C), что делает его почти таким же эффективным при рассеивании тепла, как и медь.

Алюминий также намного легче и гибче, чем медь , что позволяет решить многие практические проблемы, с которыми инженеры могут столкнуться с медью.Это гораздо более гибкий , поэтому инженеры, проектирующие пластинчато-ребристый теплообменник для газовой печи, обнаружат, что он лучше подходит для тонкостей ребер.

Металлическая пластина в теплообменной машине и насосе на предприятии пищевой промышленности.

Однако алюминий обычно имеет более низкое сопротивление провисанию, чем медь , что делает его более склонным к деформации во время процесса пайки и после повторяющихся циклов нагрева.

К счастью, этому можно противодействовать, выбрав алюминиевый сплав, который был специально разработан для приближения свойств металла к свойствам меди без значительного увеличения цены.

Например, поставщик металла Gränges предоставляет алюминиевый сплав FA6825 h24SR через базу данных материалов теплообменников Matmatch. Этот сплав обогащен такими элементами, как цинк и марганец, чтобы придать сплаву более высокий предел прочности на разрыв после пайки. Во время процесса металл образует крупные зерна, которые улучшают его характеристики провисания.

Характеристики алюминия и меди очень близки с точки зрения пригодности для теплообменников, при этом ключевым решающим фактором в конечном итоге являются практические требования применения.

Хотя решение может быть не таким очевидным, как нос на лице, инженеры-конструкторы могут облегчить его, изучив свойства своих материалов.

Связанные

Лучшие металлы для теплопроводности

Теплопроводность - это термин, который описывает, насколько быстро материал поглощает тепло из областей с высокой температурой и перемещает его в области с более низкой температурой. Лучшие теплопроводящие металлы обладают высокой теплопроводностью и могут использоваться во многих сферах, таких как посуда, теплообменники и радиаторы.С другой стороны, металлы с более низкой скоростью теплопередачи также полезны, когда они могут действовать как тепловой экран в приложениях, которые выделяют большое количество тепла, таких как двигатели самолетов.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом металлических изделий на IMS!

Вот рейтинг теплопроводных металлов и металлических сплавов от самого низкого до самого высокого среднего значения теплопроводности в ваттах на метр-К при комнатной температуре:

  1. Нержавеющая сталь (16)
  2. Свинец (35)
  3. Углеродистая сталь (51)
  4. Кованое железо (59)
  5. Утюг (73)
  6. Алюминиевая бронза (76)
  7. Медная латунь (111)
  8. Алюминий (237)
  9. Медь (401)
  10. Серебро (429)

Нержавеющая сталь

Обладая одной из самых низких коэффициентов теплопроводности для металлического сплава, нержавеющая сталь требует гораздо больше времени для отвода тепла от источника, чем, скажем, медь.Это означает, что кастрюля из нержавеющей стали нагревает пищу гораздо дольше, чем кастрюля с медным дном (хотя у нержавеющей стали есть и другие преимущества). В паровых и газовых турбинах на электростанциях используется нержавеющая сталь, помимо других свойств, благодаря ее термостойкости. В архитектуре облицовка из нержавеющей стали может дольше выдерживать высокие температуры, сохраняя здания прохладнее на солнце.

Алюминий

Хотя алюминий имеет немного более низкую теплопроводность, чем медь, он легче по весу, дешевле и с ним проще работать, что делает его лучшим выбором для многих приложений.Например, в микроэлектронике, такой как светодиоды и лазерные диоды, используются крошечные радиаторы с алюминиевыми ребрами, которые выступают в воздух. Тепло, генерируемое электроникой, передается от чипа к алюминию, а затем к воздуху либо пассивно, либо с помощью принудительной конвекции воздушного потока или термоэлектрического охладителя.

Просмотреть доступные металлы

Медь

Медь обладает очень высокой теплопроводностью, намного дешевле и доступнее серебра, которое является лучшим металлом для отвода тепла.Медь устойчива к коррозии и биообрастанию, что делает ее хорошим материалом для солнечных водонагревателей, газовых водонагревателей и промышленных теплообменников, холодильников, кондиционеров и тепловых насосов.

Прочие факторы, влияющие на теплопроводность

При выборе металлов, наиболее подходящих для теплопроводности, вы должны также принимать во внимание другие факторы, помимо теплопроводности, которые влияют на скорость теплового потока. Например, начальная температура металла может иметь огромное значение для скорости теплопередачи.При комнатной температуре железо имеет теплопроводность 73, но при 1832 ° F его проводимость падает до 35. Другие факторы включают разницу температур в металле, толщину металла и площадь поверхности металла.

Ваш местный поставщик металла, обслуживающий Южную Калифорнию, Аризону и Северную Мексику

Industrial Metal Supply - крупнейший на Юго-Западе поставщик всех видов металлообрабатывающего оборудования и принадлежностей для металлообработки. Запросите предложение или свяжитесь с IMS сегодня.

Данные взяты из Engineering Toolbox.

материалов | Теплообменник USA


321 / L Нержавеющая сталь - это аустенитная сталь 18/8, стабилизированная титаном или ниобием. Он обладает высокой устойчивостью к образованию накипи и стойкостью к водной коррозии, особенно при очень высоких температурах. Это хорошо для теплообменников, требующих прочности до 900 ° C.

Duplex

Duplex стали имеют смешанную микроструктуру аустенита и феррита.Они характеризуются высоким содержанием хрома и молибдена при более низком содержании никеля. Как правило, они в два раза прочнее аустенитных нержавеющих сталей и обладают улучшенной стойкостью к локальной коррозии, особенно к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозии под напряжением. (Дуплекс 2205, СуперДуплекс 2207)

Сплав 20

Сплав 20 - это никель-хром-молибденовый сплав, изначально созданный для применений с серной кислотой. Обладает очень высокой коррозионной стойкостью. Она считается «супер» нержавеющей сталью из-за ее стойкости к точечной коррозии и хлорид-ионной коррозии.Сплав 20 широко используется в химической, пищевой, фармацевтической и пластмассовой промышленности.

Монель® 400
Monel® 400 - это никелевый сплав, в основном состоящий из никеля и меди, со следами железа и других элементов. Обладает очень высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. В сочетании с теплопроводностью и пластичностью Monel® 400 является хорошим материалом для использования в теплообменниках, использующих морскую воду, фтористоводородную кислоту, серную кислоту и щелочи.

Хастеллой® B

Hastelloy® B - деформируемый никель-молибденовый сплав. Он обеспечивает превосходную защиту от сильной химической коррозии и обладает одной из лучших жаропрочных характеристик среди всех сталей. Он также обладает хорошей стойкостью к коррозионному растрескиванию и точечной коррозии. Этот «суперсплав» отлично подходит для высокотемпературных ядерных или химических применений.


Хастеллой® C

Hastelloy® C (сплав C276) - никель-молибден-хромовый «суперсплав» с добавлением вольфрама.Он обладает превосходной коррозионной стойкостью, а также устойчивостью к точечной и щелевой коррозии. Он также обладает сильной устойчивостью к окислительным средам. Hastelloy® C отлично подходит для многих приложений теплопередачи, включая химическую обработку, контроль загрязнения, целлюлозно-бумажную промышленность и многое другое.


Титан

Титановые сплавы содержат смесь титана и других химических элементов. Они известны своей прочностью и высокой прочностью на разрыв, особенно при чрезвычайно высоких температурах.В частности, они обладают очень высокой коррозионной стойкостью, несмотря на очень легкий вес. Из-за высокой стоимости титан по мере необходимости используется в теплопередающем оборудовании в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, производство электроэнергии и химическая обработка.


Алюминий

Алюминиевые сплавы известны своей высокой устойчивостью к коррозии и высокой ковкостью. Он очень легкий по сравнению с другими металлами и обладает хорошей теплопроводностью. При высоких температурах алюминий начинает терять прочность.Однако при очень низких температурах прочность увеличивается, сохраняя при этом пластичность, что делает алюминий отличным средством низкотемпературной теплопередачи.

Никель 200

Никель 200 - это деформируемый никель, почти нелегированный, содержащий обычно менее 1% других элементов. Он обладает сильной устойчивостью к коррозии в щелочах и кислотах и ​​наиболее полезен в восстановительных условиях. Его высокая теплопроводность, низкое содержание газа и давление пара делают никель 200 особенно полезным в приложениях теплопередачи, где необходимо поддерживать чистоту продуктов, таких как пищевая промышленность, синтетические волокна и едкие щелочи.


AL-6XN

AL-6XN - супераустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием никеля и молибдена, а также азота и хрома. Он известен своей стойкостью к точечной коррозии хлоридов, щелевой коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Содержание азота обеспечивает более высокий предел прочности на разрыв, чем обычные аустенитные нержавеющие стали. AL-6XN обычно используется в приложениях теплопередачи, которые требуют более высоких температур и более низких уровней pH, например, в пищевой промышленности.

Обслуживание теплообменника из нержавеющей стали (демонстрация)

Техническое обслуживание теплообменника из нержавеющей стали: что можно и чего нельзя делать

Теплообменник из нержавеющей стали является важным компонентом любого конденсационного водонагревателя без резервуара Noritz. Обычно теплообменники передают тепло от одной среды к другой посредством конвекции. В конденсаторных агрегатах теплообменник из нержавеющей стали передает тепловую энергию выхлопных газов, выходящих из водонагревателя, в воду.

Примечание: второй теплообменник во всех конденсационных установках Noritz, сделанный из меди, передает тепловую энергию от газовой горелки воде.

Теплообменники из нержавеющей стали, таким образом, в значительной степени ответственны за превосходную энергоэффективность конденсаторных агрегатов. Без них тепло выхлопных газов нельзя было бы рециркулировать, что позволяет системе улавливать больше энергии от процесса сгорания (что приводит к более высокому рейтингу эффективности).

Вот почему так важно, чтобы домовладельцы и их подрядчики по обслуживанию вносили свой вклад в продление срока службы теплообменника.

Что Не делать

Иногда, пытаясь решить одну проблему безбаквального водонагревателя, технический специалист по обслуживанию может непреднамеренно создать другую из-за неправильного обращения с теплообменником из нержавеющей стали.

Будьте осторожны при снятии теплообменника. Не беритесь за коллекторы труб, так как это согнет и ослабит трубу, которая в будущем может протечь или потрескаться. В общем, не обращайтесь с ним как с металлоломом.

Треснувшая труба теплообменника со временем вызовет образование луж и капель под нагревателем.По словам Сэма Барбы, инженера по обслуживанию и продажам компании Noritz, это также может вызвать код ошибки 11, который указывает на отказ зажигания. Дополнительную информацию об общих кодах ошибок можно найти здесь.

Несмотря на то, что он должен прослужить не менее 10 лет, теплообменник из нержавеющей стали выйдет из строя раньше, если домовладелец никогда не обслуживает и не удаляет накипь. Не будьте небрежны.

Что Кому Сделать

Вместо того, чтобы брать теплообменник за коллекторы труб, держите его за бок.Это предотвратит повреждение трубы и возникновение протечек из точечных отверстий.

При повторной установке медного теплообменника на теплообменник из нержавеющей стали добавьте немного силиконовой смазки на внутреннюю часть трубы из нержавеющей стали и на уплотнительные кольца, чтобы облегчить сборку.

Важно отметить, что такую ​​же осторожность следует проявлять и с медным теплообменником устройства, хотя медь более гибкая и будет немного более упругой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *