Quina caldera és millor, ferro colat o acer (tant de gas com de combustible sòlid).

Finalitat, tipus d’intercanviadors de calor metàl·lics

El disseny i el rendiment dels dispositius de calefacció depenen de la finalitat, el principi de funcionament i el material de l'intercanviador de calor. Per exemple, és impossible crear un producte de ferro colat compacte per a un parapet o escalfador de paret. Atès que l’acer al carboni o el ferro colat té una densitat important i, per tant, massa. Les antigues calderes de ferro colat ja són cosa del passat. Les estructures de calefacció de petites dimensions amb peces lleugeres i un nivell més alt de transferència d’energia són populars avui en dia. Aquests inclouen calderes de paret de gas amb un intercanviador de calor de coure.

En la producció d’una estructura termodinàmica s’utilitzen materials com ara: • coure; • acer de diferents graus; • ferro colat; • alumini; • silúmina.

En les modernes calderes de calefacció domèstica, una unitat d’intercanvi de calor ocupa la major part de la seva superfície. Els paràmetres econòmics i ambientals de la caldera depenen del disseny i del tipus de material.

Es classifiquen els bescanviadors de calor depenent de la finalitat per a tipus de calefacció, refrigeració, condensació i evaporació. Segons el principi de funcionament, els blocs són regeneratius, recuperadors i mescladors. Els dos primers tipus tenen el nom general d’aparell de superfície tèrmica. Un exemple d’aquestes unitats són els radiadors dels cotxes. El seu propòsit és participar en el funcionament del sistema de refrigeració del motor. L’aigua escalfada entra en contacte amb l’aire a través de les parets dels intercanviadors de calor coure-alumini.

A les màquines de mescla (de contacte), es combinen dues corrents de treball (freda i calenta). Un procés similar s’observa en els condensadors de raig, on el líquid ruixat utilitza l’energia de condensació. Són més fàcils de fabricar i tenen una major capacitat tèrmica. Però l'abast és limitat.

Muntatge d'intercanviador de calor de plaques d'aire de bricolatge amb ventilador

Fem un escalfador domèstic a partir d’un bescanviador de calor de plaques. Es pot, per exemple, connectar-se a una caldera amb jaqueta d’aigua.

• intercanviador de calor de plaques acabat, de mida petita;
• connexions de conductes;
• ventall;
• fusta contraxapada per muntar el marc (les seves dimensions han de coincidir amb les dimensions de les parets laterals de l'intercanviador de calor): 4 unitats;
• fusta contraxapada per a la part frontal del marc: 1 unitat;
• Xapa metàl·lica;
• una barra (prou llarga per a un marc i 4 barres curtes);
• cargols autorroscants;
• ruleta;
• trencaclosques;
• tornavís.

1. Es cau una caixa de trossos de fusta contraxapada. Les cantonades internes es fixen amb barres autotapejants. L'intercanviador de calor ha d'encaixar perfectament al marc.
2. Col·loquem una làmina de metall a un costat del marc, tallem un forat al centre en què s’introduirà el ventilador.
3. Fem un marc a partir d’una barra. Ho fixem al costat oposat del marc.
4. Les canonades de sortida d’aire s’uneixen al marc.

Dispositius de calefacció fets d'aliatges d'acer i coure

Atès que la producció en massa d’electrodomèstics se centra en la fabricació d’intercanviadors de calor a partir de metalls ferrosos, les calderes de gas amb un intercanviador de calor de coure es consideren un producte de prestigi. El coure té característiques elevades de transferència de calor. Per tant, es poden utilitzar calderes petites amb una petita quantitat de portador de calor per escalfar una casa gran. Com a resultat, els dispositius són molt compactes.

Important! Sovint, els compradors estan interessats en triar l'intercanviador de calor: acer o coure. Cal procedir de les propietats físiques i químiques dels metalls ferrosos i no ferrosos. La capacitat calorífica específica del coure és inferior a la de l’acer.

És a dir, per escalfar una quantitat igual de substància, el coure necessita transferir menys calor que l’acer. En conseqüència, la inèrcia del sistema de calefacció, on hi ha una unitat de transferència de calor d’acer, és major. L'automatització de la caldera, que funciona amb un bloc de transferència de calor de coure, reacciona més ràpidament a un augment de la temperatura del refrigerant. Com a resultat, això comporta un estalvi de combustible. Una reacció encara més gran del sistema de calefacció a l'escalfament es produeix quan la bomba funciona. A més, proporciona una circulació millorada fins i tot amb pendents de canonades pertorbades i evita que l’aigua bulli.

Comparant els intercanviadors de calor de coure per a calderes amb acer, podem dir que aquests últims són més plàstics. Aquest factor és important perquè hi ha un procés constant d’interacció amb foc obert. Com a resultat, es desenvolupen tensions tèrmiques al metall i apareixen esquerdes. L'acer és més durador en aquest sentit i pot suportar un gran nombre de cicles: calefacció-refrigeració.

La nota! Els desavantatges de l’acer, a més de la inèrcia, l’augment de la capacitat calorífica específica, inclouen: • susceptibilitat a la corrosió; • augment del volum de la superfície de l’escalfador d’aire; • una gran quantitat de refrigerant; • una massa important de dispositius de calefacció.

Quina caldera de gas és millor: acer o ferro colat?

Quan cal escalfar amb urgència una casa rural, és millor utilitzar calderes de gas provades, que garanteixen fermament un alt nivell de calor amb un baix consum de combustible. Però les calderes de gas, àmpliament disponibles al mercat, no només es troben a partir del clàssic de fosa gris, sinó també de l’acer. Però, quina opció es considera preferible a priori?

Si tenim en compte el recurs d’explotació, és millor comprar calderes de gas de ferro colat, que en les nostres realitats s’han convertit en clàssics pràcticament vius. De fet, a causa de la presència d’un percentatge excessiu de carboni (2%) a la fosa, la fosa tendeix a corroir-se molt lentament.

Tenint en compte el fet que en el sector privat s’utilitza principalment un refrigerant d’alta qualitat en forma d’aigua tova ordinària sense l’addició de sals o fosfats, en la pràctica real es pot esperar amb seguretat que una caldera de gas de ferro colat dels millors fabricants pot durar fins a 50 anys sense corrosió ni reparació.

El ferro colat també es distingeix per la seva capacitat de reparació. Si apareix una fístula en algun lloc, tot es pot soldar amb soldadura de gas normal. Per cert, això és el que fan la majoria dels venedors d’equips de calefacció de gas: munten la majoria de les calderes de gas de ferro colat mitjançant soldadura amb acetilè al lloc del client, cosa que us permet avançar monoblocs compactes i soldar-ne un. peça de gas de qualsevol capacitat! Les calderes de potència mitjana (fins a 20 kW), en general, són fabricades pels fabricants en una forma ja feta, que permet al comprador comprar-les, portar-les a casa seva, instal·lar-les ràpidament i començar-les a utilitzar immediatament.

Però les calderes d’acer també tenen els seus avantatges: es diferencien per una conductivitat tèrmica més alta, un pes baix i un preu democràtic, gràcies al qual la majoria dels propietaris se les poden permetre. A les calderes d’acer, no només les parets interiors són d’acer inoxidable, sinó fins i tot l’intercanviador de calor, a causa del qual el refrigerant tendeix a escalfar-se molt més ràpidament i la caldera en si mateixa començarà a consumir un mínim de gas, cosa que en realitat permet una caldera d’acer per pagar en només un parell de temporades de calefacció!

Les calderes d’acer són extremadament lleugeres. Per exemple, si tenim en compte una caldera de ferro colat de peu amb una capacitat de 17 kW, el seu pes serà d’uns 180 kg, cosa que requerirà una solera de formigó independent a la bugaderia. Però si compreu una caldera d’acer, el seu pes amb la mateixa potència serà 3-4 vegades menor, cosa que us permetrà utilitzar qualsevol pis més feble tant en una residència com en un safareig.La vida útil de les calderes d’acer és lleugerament inferior a la del ferro colat (de mitjana, no més de 15 anys), però si tenim en compte la seva alta eficiència de combustible i el seu baix preu, la compra d’aquest equip de calefacció per a una llar inicialment ser una solució financera i pràctica rendible.

Escalfador d'aigua de gas amb intercanviador de calor de coure

La columna de gas conté un intercanviador de calor, en el qual l’aigua és escalfada per un cremador. El coure amb un alt coeficient de transferència de calor transfereix ràpidament la calor a l’aigua, que s’utilitza per prendre un bany. Com menys impureses hi hagi, millor funcionen els productes de coure. Si hi són presents, les parets del contenidor s’escalfen de manera desigual, cosa que provoca que es cremin ràpidament. De vegades, per reduir el preu d’un intercanviador de calor de coure, es redueix el gruix de la paret i el diàmetre del tub. El pes de l’aparell buit és de fins a 3,5 kg.

La unitat d’intercanvi de calor es fabrica en forma de tub. A la part inferior, té forma de serp amb costelles. Al seu voltant s’instal·la una làmina metàl·lica i al damunt hi ha una canonada en espiral. A més del coure, s’utilitza acer galvanitzat i inoxidable. Quin intercanviador de calor és millor, coure o acer inoxidable, diu el fet mateix del cost del dispositiu. El coure és 20 vegades més car que l’aliatge d’acer. Però transfereix millor la calor i funciona més econòmicament. L'acer inoxidable és més resistent.

Important! Abans de comprar un escalfador d’aigua de gas amb un intercanviador de calor de coure, hauríeu d’estudiar-ne els paràmetres tècnics. Una cosa bona no sortirà barata. El coure s’oxida fortament en entrar en contacte amb l’aigua. Aquest procés s’observa especialment al lloc on es subministra aigua freda. S’hi forma condensació. L’alta humitat menja la paret del tub i apareixen fístules. Es formen ràpidament sobre parets primes. Els productes de qualitat duraran el temps oportú.

Disseny del sistema

Per tant, l’objectiu del dispositiu és transferir la temperatura d’un entorn a un altre. Diversos líquids, gasos i vapor poden ser fonts de calor i portadors de calor. Els materials inestables estan separats per un material que té un índex de conductivitat tèrmica adequat per a això. L'exemple més senzill d'un intercanviador de calor és un radiador convencional d'habitacions. La font de calor és aigua en calefacció. El mitjà escalfat és l’aire de l’habitació. I el material de separació és el metall del qual està fabricat el radiador.

Un paper important en què el material intermedi a utilitzar és el seu grau de conductivitat tèrmica. Els líders d’aquest indicador són la plata i el coure. Però per raons òbvies, el coure s’utilitza més sovint.

El coure és 7,5 vegades millor en transferir calor que l’acer i el plàstic és 200 vegades pitjor que l’acer. Resulta que, igual que totes les altres coses, 1,7 metres de coure, 12 metres d’acer i 2000 metres de canonades de plàstic transferiran la mateixa quantitat de calor.

Per designació, els intercanviadors de calor es divideixen en:

Els primers contenen un gas o líquid fred. En posar-se en contacte amb ell, el refrigerant escalfat es refreda.

Els escalfadors, per contra, contenen un gas escalfat (líquid), que comparteix calor amb el líquid fred (gas) que circula.

Intercanviador de calor superficial

Tant els "escalfadors" com els "refrigeradors" poden diferir pel que fa al disseny:

1. Superfície (el cas quan els suports estan en contacte a través de la superfície intermèdia).
2. Regenerativa (subministrament alternatiu de mitjans freds i calents a un broquet especial que, mitjançant escalfament i refredament, regula la temperatura del medi).
3. Barrejar (alimentar un mitjà directament en un altre i barrejar-los).

He de dir que els intercanviadors de calor superficials s’utilitzen més sovint. Es diferencien significativament per la forma. Aquí es poden distingir tres tipus:

1. Lamel·lar (moltes plaques, recollides en cassets, pels laberints pels quals passa el líquid).
2. Bobines (tub prim girat en espiral).
3. Una canonada en una canonada.

La calefacció de combustible dual pot ser molt convenient, sobretot quan hi ha una interrupció en una de les fonts de calefacció. Les calderes de calefacció combinades tenen dues cambres de combustió i es produeixen en diferents versions: gas - electricitat, gas - carbó, etc. A continuació, considerarem el disseny del sistema i els mètodes d’instal·lació.

Aquí considerarem les característiques de triar un termòstat per a un radiador de calefacció.

Els mètodes habituals de calefacció poden resultar inconvenients en algunes situacions. La calefacció sense gas ni llenya pot ser una bona alternativa. Aquí https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html, considereu com organitzar la calefacció d’una habitació sense utilitzar llenya i gas.

Reparació d’intercanviadors de calor de coure

Durant el funcionament dels evaporadors, apareixen diferents tipus de danys: • trencaments a les canonades al punt de subministrament d’aigua i la seva sortida; • violació de la integritat com a conseqüència d'un martell d'aigua; • dentades, fístules; • violació de l'estanquitat de les connexions roscades.

Abans de començar la reparació, es realitza una cerca de microesquerdes que no es notin visualment. Els defectes ocults només es poden detectar mitjançant l'ajustament. Les fístules s’eliminen soldant l’intercanviador de calor de coure mitjançant soldadures a alta temperatura.

Per al treball necessiteu un soldador, fundent i soldadura. En primer lloc, s’aplica un flux que neteja la superfície de partícules oxidades. També ajuda a distribuir la soldadura de manera uniforme. Una pasta que conté coure s’utilitza com a flux. Si no hi és, podeu prendre colofònia i fins i tot una pastilla d’aspirina.

La nota! En soldar un intercanviador de calor de coure, és necessari que la soldadura es fon del tub i no del contacte amb el soldador.

La capa de soldadura en lloc de danys s’acumula gradualment fins que el seu gruix arriba a 1-2 mm. La flama del cremador ha de ser mitjana, en cas contrari, l'evaporador es pot danyar encara més. Després d’acabar la soldadura, heu d’eliminar el flux restant. Com que l’àcid que conté corroeix el coure.

Fer un intercanviador de calor tub a tub amb les seves pròpies mans

Com funciona, avantatges i desavantatges

Com el seu nom indica, l’intercanviador de calor és un tub gran amb un tub més petit a l’interior. El medi de refrigeració o escalfament es mou a través de la canonada interior i el líquid a refredar es subministra a l’exterior.

Un intercanviador de calor d'una canonada pot consistir en diverses unitats connectades en sèrie.

Aquest disseny senzill té els següents avantatges:

• apte per a qualsevol portador de calor;
• fàcil de fer-se;
• fàcil de netejar;
• serveix durant molt de temps;
• apte per a treballs a pressió (a diferència de la placa);
• Podeu triar la velocitat de moviment dels fluids canviant la mida de les canonades.

Tanmateix, tot s’ha de calcular acuradament i les canonades poden ser força costoses.

Fabricació

• Tubs de diferents diàmetres (preferiblement coure) - 2 unitats.
• Tees en forma de T (el diàmetre és el mateix que el del tub més gran): 2 unitats.
• Tubs curts de la mateixa longitud, diàmetre = sortida del te. - 2 unitats.
• Soldadura i elèctrodes, o un poderós soldador i soldadura per al coure.
• Búlgar.
• La ruleta.

Utilitzarem tubs de coure de parets primes. Escollim segments que siguin adequats en longitud perquè el diàmetre d’un sigui almenys 4 mm més gran que l’altre (l’espai serà de 2 mm a cada costat).

1. Tees de soldadura a banda i banda del tub exterior (lateral).
2. Introduïm un tub de diàmetre menor a l'interior i, bullint els extrems del tub més gran, fixem-hi el tub interior.
3. Soldem tubs curts a les sortides dels tees en forma de T, per on passarà el líquid.
4. Si s’utilitzava acer, més que coure, la seva eficàcia serà significativament inferior. Té sentit augmentar la superfície de treball fent una bateria a partir d’intercanviadors de calor separats. Es connecten en sèrie amb petits trossos de canonades soldats a un o altre tee. El resultat hauria de ser una serp.

Què fer amb el regulador de potència?

Un dispositiu petit i econòmic estalviarà molts diners i us ajudarà a configurar la temperatura que necessiteu a l’intercanviador de calor.

Per instal·lar-lo al tub de l’intercanviador de calor, heu de connectar el termòstat amb els terminals i, a continuació, els cables d’alimentació.

Podeu evitar treballs innecessaris comprant un regulador amb un dispositiu de calefacció incorporat. No hi haurà diferències tangibles de preu.

L’intercanviador de calor pot ser un excel·lent complement al forn, ja que augmentarà la seva eficiència. Es pot instal·lar als forats de ventilació i escalfar l'aire que passa a la casa, proporcionar a la casa aigua calenta, fer que una estufa convencional emeti més calor i molt més.

Una estufa al país no és un disseny superflu, ja que el temps pot ser imprevisible a la temporada baixa. Forn de maons bricolatge per a una residència d'estiu: tipus de forns, l'elecció adequada del lloc, recomanacions per treballar.

Llegiu sobre com calcular correctament la potència d’una caldera de calefacció en aquest article.