Le transfert direct de la chaleur du combustible en combustion au liquide de refroidissement est impossible. Dans les chaudières de chauffage, elle est réalisée en raison du fonctionnement d'un appareil spécial. Il s'agit d'un échangeur de chaleur pour une chaudière à gaz. La durée de vie de l'appareil et son efficacité dépendent de sa conception et de son matériau.
La fonction principale de l'échangeur de chaleur pour la chaudière
Le gaz et l'air de combustion sont fournis au brûleur de la chaudière. Les gaz brûlés, générant de la chaleur, les produits de combustion sont évacués vers l'extérieur. La source de chaleur dans ce cas est un élément fixe.
Le liquide de refroidissement - eau ou antigel - pénètre dans l'échangeur de chaleur. Il s'agit d'un appareil qui assure le transfert de chaleur entre deux environnements avec des températures différentes. Ce dernier est placé dans la chambre de combustion au dessus du brûleur. L'eau traversant l'échangeur de chaleur est chauffée et introduite dans les tuyaux de chauffage. Le plus souvent, l'appareil se présente sous la forme d'un ensemble de plaques ou de tubes. Plus sa surface de travail est grande, mieux et plus vite l'eau chauffe.
Matériel de production
Un échangeur de chaleur pour la chaudière est fait de matériaux durables qui conduisent bien la chaleur, ne sont pas sujets à la corrosion et suffisamment résistants à la pression. Puisqu'il faut tenir compte du coût du matériau, le choix est petit.
Acier
C'est le matériau le plus abordable. L'acier est très durable, mais peut être bien usiné. Le prix est bas. Plus cette option - résistance aux hautes températures. L'acier est ductile et ne se fissure pas lors du chauffage; il ne se déforme pas même dans les zones en contact avec le brûleur.
Un échangeur de chaleur en acier sur une chaudière à combustible solide ou à gaz est sujet à la corrosion. L'eau à l'intérieur des tubes et les produits de combustion dans la chambre de la chaudière ont un effet destructeur sur le matériau. Cela affecte la longévité. Le modèle en acier pèse beaucoup, ce qui entraîne une consommation de carburant supplémentaire pour chauffer l'élément lui-même.
L'échangeur de chaleur en acier inoxydable est résistant à la corrosion et dure au moins 50 ans.
Fonte
Le matériau est beaucoup plus résistant à la corrosion que l'acier, n'a pas peur de la rouille et des anhydrides acides. La durée de vie atteint 50 ans. Cependant, la fonte est un alliage fragile, elle peut se fissurer sous l'influence de la température. Pour éviter tout dommage, l'échangeur de chaleur tubulaire en fonte doit être rincé: si de l'eau ordinaire est utilisée, 1 fois par an; si antigel - alors 1 fois en 2 ans; si liquide distillé - 1 fois en 4 ans.
Le poids d'un élément en fonte est encore plus important, vous devez donc dépenser plus de carburant et de temps pour le chauffage.
Cuivre
Le cuivre est un métal noble, non soumis à aucune sorte de corrosion. Il est chimiquement inerte, tolère parfaitement la pression. Le cuivre conduit mieux la chaleur, donc moins de carburant est nécessaire pour chauffer l'élément lui-même et le liquide qui coule. Le poids du modèle en cuivre est petit, les dimensions sont compactes avec une surface de travail très développée.
L'inconvénient est le prix élevé. De plus, l'échangeur de chaleur en cuivre est trop sensible à la chaleur à des températures élevées. Plus courant dans les chaudières de fabricants étrangers.
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- Cuivre
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- Fonte
Classification de l'échangeur de chaleur
Les chaudières à gaz peuvent remplir plusieurs fonctions. L'essentiel est le chauffage domestique. Cependant, les modèles à double circuit chauffent également l'eau pour divers besoins domestiques: du lavage de la vaisselle à la salle de bain. Sur cette base, les échangeurs de chaleur se distinguent.
Primaire
Sert le système de chauffage.Il s'agit d'un tuyau de diamètre assez important, incurvé en forme de bobine dans un plan. Pour augmenter la surface de travail de l'appareil, des plaques de différentes tailles sont également placées ici.
L'échangeur de chaleur primaire est soumis aux charges les plus élevées. De l'extérieur, les produits de combustion agissent sur elle - suie, saleté, anhydrides acides et de l'intérieur - sels dissous dans le liquide de refroidissement. Pour réduire l'usure, la pièce est enduite de peinture et traitée avec des composés anti-corrosion.
La meilleure option est un échangeur de chaleur en acier inoxydable ou en cuivre, car il n'est pas sensible à la rouille et n'a pas peur des dépôts de sel.
Secondaire
Un tel échangeur de chaleur chauffe le liquide pour l'alimentation en eau chaude. La température de son chauffage est inférieure, mais cela ne vaut pas la peine de chauffer l'eau pour les besoins domestiques au-dessus de +60 С. Le plus souvent, il s'agit d'une conception de plaque: elle est assemblée à partir de nombreuses plaques avec des passages extrudés le long desquels l'eau du robinet circule. Les modèles multi-passes sont plus efficaces, car dans une même plaque, le liquide change de direction plusieurs fois, c'est-à-dire qu'il y est plus long et se réchauffe mieux. Ils le fabriquent à partir d'acier, de cuivre, d'aluminium.
Bithermal
Représente 2 tuyaux insérés l'un dans l'autre. Le liquide de refroidissement se déplace le long de l'intérieur et l'eau pour l'eau chaude sanitaire est à l'extérieur. Le fluide caloporteur est chauffé dans la chambre de combustion et dégage partiellement de la chaleur dans l'eau domestique.
Le design est beaucoup moins cher. Mais bien que l'eau se réchauffe ici plus rapidement, son volume est limité. De plus, l'échangeur de chaleur bithermique est très sensible à la qualité de l'eau et est beaucoup plus pollué. Le nettoyage de l'appareil ne suffit pas. Pour éviter un colmatage rapide et une défaillance, il est nécessaire d'installer des filtres à eau à l'entrée.
Il n'est pas possible de nettoyer l'échangeur de chaleur combiné comme un échangeur séparé régulier. Avec de gros dépôts de sel ou de colmatage, l'élément devra être changé.
Critères de choix
Lors du choix d'un appareil, l'objectif est pris en compte - dans ce cas, il s'agit de chauffer le liquide de refroidissement, et le type de support est de la vapeur, de l'eau, de l'antigel. Une chaudière à gaz fonctionne généralement avec de l'eau, mais il existe des exceptions.
Autres critères de sélection:
- La température du liquide de refroidissement à l'entrée et à la sortie - il est nécessaire de calculer la quantité de chaleur que le consommateur doit recevoir. Sur la base de ces données, la puissance de l'échangeur de chaleur est calculée.
- Perte de pression admissible - la pression de l'eau lors du passage à travers l'échangeur de chaleur diminue. S'il tombe trop bas, il n'est pas possible de créer une colonne d'eau chaude de hauteur suffisante.
- La température maximale de fonctionnement du brûleur atteint 600–700 C. Un échangeur de chaleur en fonte et en acier, en cuivre avec quelques difficultés, peut résister à cette température. Le modèle en aluminium n'est pas autorisé.
- Pression de service maximale - ne limite pas le choix de la structure ou du matériau.
Un paramètre important est les dimensions. Avec la même efficacité, l'échangeur de chaleur à coque et à tube occupe une surface 3-4 fois plus grande que l'échangeur de chaleur à plaques.
Bon fonctionnement
Le transport, l'installation et le fonctionnement de l'échangeur de chaleur sont décrits en détail dans les instructions:
- L'échangeur de chaleur dans l'appareil est placé de manière à ce qu'il puisse être librement inspecté et réparé.
- Le démarrage s'effectue à pression et température stables. Vous ne pouvez pas augmenter la température plus rapidement que 10 degrés par minute ou augmenter la pression de plus de 10 bars par heure.
- Lorsqu'ils sont remplis d'eau, les vannes d'air et les vannes derrière l'échangeur de chaleur restent ouvertes. Après le démarrage de la pompe, ils sont fermés. De cette manière, une pression stable est obtenue.
- Vous devez modifier les paramètres de chauffage en douceur. Plus cela se produit lentement, plus les joints et l'échangeur de chaleur dureront longtemps.
- Nettoyez régulièrement l'appareil.La plaque est nettoyée directement dans le cadre, puis les plaques sont retirées et lavées. Une autre méthode est possible: d'abord retirer puis nettoyer les plaques. Le nettoyage de la coque et du tube n'est pas recommandé. En cas de blocages difficiles, le maître met un talon.
- Avant de redémarrer, vérifiez l'état de tous les joints. La pression et la température sont réglées comme pour 1 démarrage.
Pour éviter les dépôts de sel, un filtre est placé sur la conduite d'eau devant l'entrée de la chaudière.
Dysfonctionnements possibles
La plupart des problèmes nécessitent une intervention spécialisée. Certains peuvent être éliminés par l'utilisateur:
- Réduction de pression - en cas de contamination, nettoyez simplement l'échangeur de chaleur. Si la connexion réseau est incorrecte, vous devez vérifier la connexion avec le dessin dans les instructions.
- Diminution de l'efficacité - en cas de pollution mécanique, l'appareil est lavé. Si la raison en est l'accumulation d'huile, de gaz de qualité inférieure, des dispositifs supplémentaires sont installés pour les éliminer.
- Fuite - le plus souvent causée par la décomposition des joints. Ils sont en train d'être remplacés.
- Mélange des milieux de travail - se produit lorsque les plaques ou les tubes sont corrodés. Les plaques peuvent être partiellement remplacées; l'échangeur de chaleur à coque et à tube devra être installé neuf.
Tant que la garantie est valable, il est interdit d'ouvrir l'échangeur de chaleur vous-même et d'effectuer des réparations.
Fabricants populaires
Les échangeurs de chaleur sont produits par de nombreux fabricants. Les entreprises suivantes étaient les plus populaires en 2019.
Navien
Le plus grand fabricant coréen. Elle produit des produits conçus pour les chaudières domestiques. L'avantage est la résistance à la faible qualité de l'eau et aux coups de bélier. L'appareil est parfaitement adapté aux mauvaises conditions de fonctionnement.
Baxi
Fabricant italien. Présente sur le marché des chaudières murales et à condensation au sol avec un échangeur de chaleur en fonte, ainsi que des radiateurs électriques.
L'entreprise fabrique des échangeurs de chaleur primaires à partir de cuivre et de laiton. Pour les lamelles secondaires, de l'acier inoxydable est utilisé. Cela augmente le coût des produits, mais offre une durabilité maximale.
Autre
Il existe d'autres fabricants dignes sur le marché:
- Fondital Victoria Compact est une entreprise italienne. Offre des échangeurs de chaleur en cuivre bithermique haute performance.
- Beleto est une usine russe bien connue qui produit une variété d'équipements à gaz. Fait des échangeurs de chaleur en acier, en fonte et en cuivre de différents types.
- Ariston - propose des échangeurs de chaleur en aluminium et en cuivre. Les matériaux sont insensibles à la corrosion et la technologie de fabrication garantit leur résistance.
S'il est nécessaire d'augmenter l'efficacité de la chaudière lors du remplacement de l'appareil, consultez un spécialiste pour calculer les paramètres requis.
