La transferencia directa de calor del combustible quemado al refrigerante es imposible. En calderas de calefacción, se realiza debido a la operación de un dispositivo especial. Este es un intercambiador de calor para una caldera de gas. La vida útil del dispositivo y su eficiencia dependen de su diseño y material.
La función principal del intercambiador de calor para la caldera.
El gas y el aire de combustión se suministran al quemador de la caldera. Las quemaduras de gas, la generación de calor, los productos de combustión se eliminan al exterior. La fuente de calor en este caso es un elemento fijo.
El refrigerante (agua o anticongelante) ingresa al intercambiador de calor. Este es un dispositivo que proporciona transferencia de calor entre dos entornos con diferentes temperaturas. Este último se coloca en la cámara de combustión sobre el quemador. El agua que se mueve a través del intercambiador de calor se calienta y se alimenta a las tuberías de calefacción. Muy a menudo, el dispositivo tiene la forma de un conjunto de placas o tubos. Cuanto mayor es su superficie de trabajo, mejor y más rápido se calienta el agua.
Material de producción
Un intercambiador de calor para la caldera está hecho de materiales duraderos que conducen bien el calor, no son propensos a la corrosión y lo suficientemente resistentes a la presión. Como es necesario tener en cuenta el costo del material, la elección es pequeña.
Acero
Este es el material más asequible. El acero es muy duradero, pero puede mecanizarse bien. El precio es bajo. Además de esta opción: resistencia a altas temperaturas. El acero es dúctil y no se agrieta con el calentamiento; no se deforma incluso en áreas en contacto con el quemador.
Un intercambiador de calor de acero en una caldera de combustible sólido o gas es propenso a la corrosión. El agua dentro de los tubos y los productos de combustión en la cámara de la caldera tienen un efecto destructivo sobre el material. Esto afecta la longevidad. El modelo de acero pesa mucho, esto conduce a un consumo de combustible adicional para calentar el elemento en sí.
El intercambiador de calor de acero inoxidable es resistente a la corrosión y dura al menos 50 años.
Hierro fundido
El material es mucho más resistente a la corrosión que el acero, no teme el óxido ni los anhídridos de ácido. La vida útil alcanza los 50 años. Sin embargo, el hierro fundido es una aleación quebradiza; puede agrietarse bajo la influencia de la temperatura. Para evitar daños, el intercambiador de calor tubular de hierro fundido debe enjuagarse: si se usa agua corriente, entonces 1 vez al año; si es anticongelante, entonces 1 vez en 2 años; si es líquido destilado - 1 vez en 4 años.
El peso de un elemento hecho de hierro fundido es aún mayor, por lo que debe gastar más combustible y tiempo en calentar.
Cobre
El cobre es un metal noble, no sujeto a ningún tipo de corrosión. Es químicamente inerte, tolera perfectamente la presión. El cobre conduce mejor el calor, por lo que se necesita menos combustible para calentar el elemento y el líquido que fluye. El peso del modelo de cobre es pequeño, las dimensiones son compactas con una superficie de trabajo muy desarrollada.
La desventaja es el alto precio. Además, el intercambiador de calor de cobre es demasiado sensible al calor a altas temperaturas. Más común en calderas de fabricantes extranjeros.
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- Cobre
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- Hierro fundido
Clasificación del intercambiador de calor
Las calderas de gas pueden realizar varias funciones. Lo principal es la calefacción del hogar. Sin embargo, los modelos de doble circuito también calientan el agua para diversas necesidades domésticas: desde lavar los platos hasta el baño. Sobre esta base, se distinguen los intercambiadores de calor.
Primario
Sirve el sistema de calefacción.Es una tubería con un diámetro bastante grande, curvada en forma de bobina en un plano. Para aumentar la superficie de trabajo del dispositivo, aquí también se colocan placas de diferentes tamaños.
El intercambiador de calor primario está sujeto a las cargas más altas. Desde el exterior, los productos de combustión actúan sobre él: hollín, suciedad, anhídridos de ácido y desde el interior, sales disueltas en el refrigerante. Para reducir el desgaste, la pieza está recubierta con pintura y tratada con compuestos anticorrosivos.
La mejor opción es un intercambiador de calor de acero inoxidable o cobre, ya que no es susceptible a la oxidación y no teme a los depósitos de sal.
Secundario
Tal intercambiador de calor calienta el líquido para el suministro de agua caliente. La temperatura de su calentamiento es menor, pero no vale la pena calentar el agua para necesidades domésticas superiores a +60 ° C. Muy a menudo, este es un diseño de placa: se ensambla a partir de muchas placas con pasajes extruidos a lo largo de los cuales circula el agua del grifo. Los modelos de pasadas múltiples son más efectivos, ya que dentro de la misma placa el líquido cambia de dirección varias veces, es decir, es más largo y se calienta mejor. Lo hacen de acero, cobre, aluminio.
Bitérmico
Representa 2 tuberías insertadas entre sí. El refrigerante se mueve por el interior y el agua para el agua caliente sanitaria está en el exterior. El fluido calefactor se calienta en la cámara de combustión y libera parcialmente calor al agua del hogar.
El diseño es mucho más barato. Pero aunque el agua aquí se calienta más rápido, su volumen es limitado. Además, el intercambiador de calor bitérmico es muy sensible a la calidad del agua y está mucho más contaminado. Limpiar el aparato no es suficiente. Para evitar obstrucciones y fallas rápidas, es necesario instalar filtros de agua en la entrada.
No es posible limpiar el intercambiador de calor combinado como uno separado regular. Con grandes depósitos de sal u obstrucción, el elemento deberá cambiarse.
Criterios de elección
Al elegir un dispositivo, se tiene en cuenta el propósito: en este caso, es calentar el refrigerante y el tipo de medio es vapor, agua y anticongelante. Una caldera de gas generalmente funciona con agua, pero hay excepciones.
Otros criterios de selección:
- La temperatura del refrigerante en la entrada y en la salida: es necesario calcular cuánto calor debe recibir el consumidor. En base a estos datos, se calcula la potencia del intercambiador de calor.
- Pérdida de presión permitida: la presión del agua durante el paso a través del intercambiador de calor disminuye. Si cae demasiado bajo, no es posible crear una columna de agua caliente de suficiente altura.
- La temperatura máxima de trabajo en el quemador alcanza 600–700 C. Un intercambiador de calor de hierro fundido y acero, cobre con cierta dificultad, puede soportar esta temperatura. El modelo de aluminio no está permitido.
- Presión máxima de trabajo: no limita la elección de la estructura o el material.
Un parámetro significativo son las dimensiones. Con la misma eficiencia, el intercambiador de calor de carcasa y tubo ocupa un área 3-4 veces más grande que el intercambiador de calor de placa.
Operación adecuada
El transporte, la instalación y el funcionamiento del intercambiador de calor se describen en detalle en las instrucciones:
- El intercambiador de calor en el aparato se coloca de modo que tenga libre acceso para inspección y reparación.
- El arranque se realiza a presión y temperatura estables. No puede aumentar la temperatura a más de 10 grados por minuto ni aumentar la presión en más de 10 bares por hora.
- Cuando se llena con agua, las válvulas de aire y las válvulas detrás del intercambiador de calor permanecen abiertas. Después de arrancar la bomba, están cerrados. De esta manera, se logra una presión estable.
- Necesita cambiar los parámetros de calentamiento sin problemas. Cuanto más lento suceda, más durarán los sellos y el intercambiador de calor.
- Limpie periódicamente el dispositivo.La placa se limpia directamente en el marco, luego las placas se retiran y se lavan. Es posible otro método: primero retirar y luego limpiar las placas. No se recomienda la limpieza de la carcasa y el tubo. En caso de bloqueos difíciles, el maestro coloca un trozo.
- Antes de reiniciar, verifique el estado de todas las juntas. La presión y la temperatura se establecen como para 1 inicio.
Para evitar depósitos de sal, se coloca un filtro en la tubería de agua frente a la entrada de la caldera.
Posibles fallos de funcionamiento
La mayoría de los problemas requieren intervención especializada. Algunos pueden ser eliminados por el usuario:
- Reducción de presión: si se debe a contaminación, simplemente limpie el intercambiador de calor. Si la conexión de red es incorrecta, debe verificar la conexión con el dibujo en las instrucciones.
- Disminución de la eficiencia: con la contaminación mecánica, el dispositivo se lava. Si la razón es la acumulación de petróleo, gases de calidad inferior, se instalan dispositivos adicionales para eliminarlos.
- Fugas: con mayor frecuencia causadas por la descomposición de los sellos. Están siendo reemplazados.
- Mezcla de medios de trabajo: ocurre cuando las placas o tubos están corroídos. Las placas se pueden reemplazar parcialmente; el intercambiador de calor de carcasa y tubo tendrá que instalarse nuevo.
Mientras la garantía sea válida, está prohibido abrir el intercambiador de calor usted mismo y realizar cualquier reparación.
Fabricantes populares
Los intercambiadores de calor son producidos por muchos fabricantes. Las siguientes empresas fueron las más populares en 2019.
Navien
El mayor fabricante coreano. Produce productos diseñados para calderas domésticas. La ventaja es la resistencia a la baja calidad del agua y el golpe de ariete. El dispositivo está perfectamente adaptado a las malas condiciones de funcionamiento.
Baxi
Fabricante italiano. Presenta en el mercado calderas de pared y de condensación montadas en el piso con un intercambiador de calor de hierro fundido, así como calentadores eléctricos.
La compañía fabrica intercambiadores de calor primarios de cobre y latón. Para laminillas secundarias se utiliza acero inoxidable. Esto aumenta el costo de los productos, pero proporciona la máxima durabilidad.
Otro
Hay otros fabricantes dignos en el mercado:
- Fondital Victoria Compact es una empresa italiana. Ofrece intercambiadores de calor de cobre bitérmico de alto rendimiento.
- Beleto es una conocida planta rusa que produce una variedad de equipos de gas. Fabrica intercambiadores de calor de acero, hierro fundido y cobre de varios tipos.
- Ariston: ofrece intercambiadores de calor de aluminio y cobre. Los materiales son insensibles a la corrosión y la tecnología de fabricación garantiza su resistencia.
Si es necesario aumentar la eficiencia de la caldera al reemplazar el dispositivo, consulte con un especialista para calcular los parámetros requeridos.
