Quelle chaudière est la meilleure, en fonte ou en acier (à la fois à gaz et à combustible solide).

But, types d'échangeurs de chaleur métalliques

La conception et les performances des appareils de chauffage dépendent de l'objectif, du principe de fonctionnement et du matériau de l'échangeur de chaleur. Par exemple, il est impossible de créer un produit en fonte compact pour un parapet ou un radiateur mural. Depuis l'acier au carbone ou la fonte a une densité importante, et donc une masse. Les vieilles chaudières en fonte appartiennent au passé. Les structures de chauffage de petite taille avec des pièces légères et un niveau de transfert d'énergie plus élevé sont populaires aujourd'hui. Il s'agit notamment des chaudières murales à gaz avec un échangeur de chaleur en cuivre.

Dans la production d'une structure thermodynamique, des matériaux tels que: • le cuivre; • acier de différentes nuances; • fonte; • aluminium; • silumin.

Dans les chaudières de chauffage domestique modernes, une unité d'échange de chaleur occupe la majeure partie de sa surface. Les paramètres économiques et environnementaux de la chaudière dépendent de la conception et du type de matériau.

Les échangeurs de chaleur sont classés en fonction de l'utilisation de types tels que le chauffage, le refroidissement, la condensation, l'évaporation. Selon le principe de fonctionnement, les blocs sont régénératifs, récupérateurs et mélangeurs. Les deux premiers types portent le nom général "appareil thermique de surface". Un exemple de telles unités est les radiateurs dans les voitures. Leur objectif est de participer au fonctionnement du système de refroidissement du moteur. L'eau chauffée entre en contact avec l'air à travers les parois des échangeurs de chaleur en cuivre-aluminium.

Dans les machines de mélange (à contact), deux courants de travail (chaud et froid) sont mélangés l'un à l'autre. Un processus similaire est observé dans les condenseurs à jet, où le liquide pulvérisé utilise l'énergie de condensation. Ils sont plus faciles à fabriquer et ont une capacité thermique plus élevée. Mais la portée est limitée.

Assemblage d'échangeur de chaleur à plaques à air bricolage avec ventilateur

Faisons un appareil de chauffage domestique à partir d'un échangeur de chaleur à plaques. Il peut, par exemple, être raccordé à une chaudière à chemise d'eau.

• échangeur de chaleur à plaques fini, petite taille;
• connexions de conduits;
• ventilateur;
• contreplaqué pour assembler le cadre (ses dimensions doivent correspondre aux dimensions des parois latérales de l'échangeur de chaleur) - 4 pièces;
• contreplaqué pour l'avant du cadre - 1 pc;
• Tôle;
• une barre (assez longue pour un cadre et 4 barres courtes);
• vis autotaraudeuses;
• roulette;
• scie sauteuse;
• Tournevis.

1. Une boîte est assommée de morceaux de contreplaqué. Les coins internes sont fixés avec des barres autotaraudeuses. L'échangeur de chaleur doit être bien ajusté dans le cadre.
2. Nous attachons une feuille de métal sur un côté du cadre, coupons un trou au milieu dans lequel le ventilateur sera inséré.
3. Nous fabriquons un cadre à partir d'un bar. Nous le fixons sur le côté opposé du cadre.
4. Les tuyaux de sortie d'air sont fixés au cadre.

Appareils de chauffage en acier et alliages de cuivre

Étant donné que la production de masse d'appareils électroménagers est axée sur la fabrication d'échangeurs de chaleur en métal ferreux, les chaudières à gaz avec un échangeur de chaleur en cuivre sont considérées comme un produit prestigieux. Le cuivre a des caractéristiques de transfert de chaleur élevées. Par conséquent, de petites chaudières avec une petite quantité de caloporteur peuvent être utilisées pour chauffer une grande maison. En conséquence, les appareils sont très compacts.

Important! Souvent, les acheteurs sont intéressés par l'échangeur de chaleur à choisir - en acier ou en cuivre. Vous devez partir des propriétés physiques et chimiques des métaux ferreux et non ferreux. La capacité thermique spécifique du cuivre est inférieure à celle de l'acier.

Autrement dit, pour chauffer une quantité égale de substance, le cuivre doit transférer moins de chaleur que l'acier. En conséquence, l'inertie du système de chauffage, où il y a une unité de transfert de chaleur en acier, est plus grande. L'automatisation de la chaudière, fonctionnant avec un bloc de transfert de chaleur en cuivre, réagit plus rapidement à une augmentation de la température du liquide de refroidissement. En conséquence, cela conduit à des économies de carburant. Une réaction encore plus grande du système de chauffage au chauffage se produit lorsque la pompe fonctionne. De plus, il améliore la circulation même avec des pentes de tuyaux perturbées et empêche l'eau de bouillir.

En comparant les échangeurs de chaleur en cuivre pour chaudières avec de l'acier, on peut dire que ces derniers sont plus en plastique. Ce facteur est important car il y a un processus constant d'interaction avec le feu ouvert. En conséquence, des contraintes thermiques dans le métal se développent et des fissures apparaissent. L'acier est plus durable à cet égard et peut supporter un grand nombre de cycles: chauffage - refroidissement.

La note! Les inconvénients de l'acier, en plus de l'inertie, de l'augmentation de la capacité thermique spécifique, comprennent: • la sensibilité à la corrosion; • augmentation du volume de la surface de l'aérotherme; • une grande quantité de liquide de refroidissement; • une masse importante d'appareils de chauffage.

Quelle chaudière à gaz est la meilleure: en acier ou en fonte?

Lorsque vous avez un besoin urgent de chauffer une maison rurale, il est préférable d'utiliser des chaudières à gaz éprouvées, qui garantissent fermement un niveau élevé de production de chaleur avec une faible consommation de carburant. Mais les chaudières à gaz, largement disponibles sur le marché, se trouvent non seulement en fonte grise classique, mais aussi en acier. Mais quelle option est considérée comme préférable a priori?

Si nous prenons en compte la ressource de fonctionnement, il vaut mieux acheter des chaudières à gaz en fonte, qui dans nos réalités sont devenues des classiques pratiquement vivants. En effet, du fait de la présence d'un excès de pourcentage de carbone (2%) dans la fonte, la fonte a tendance à se corroder extrêmement lentement.

Compte tenu du fait que dans le secteur privé, un liquide de refroidissement de haute qualité est principalement utilisé sous la forme d'eau douce ordinaire sans ajout de sels ou de phosphates, dans la pratique réelle, on peut s'attendre à ce qu'une chaudière à gaz en fonte des meilleurs fabricants peut vraiment durer jusqu'à 50 ans sans corrosion ni réparation.

La fonte se distingue également par sa réparabilité. Si une fistule apparaît quelque part, tout peut être soudé avec un soudage au gaz ordinaire. À propos, c'est ce que font la plupart des vendeurs d'équipements de chauffage au gaz - ils assemblent la plupart des chaudières à gaz en fonte à l'aide d'un soudage à l'acétylène directement sur le site du client, ce qui vous permet d'apporter des monoblocs compacts à l'avance, puis d'en souder un. pièce chaudière à gaz de toute capacité! En règle générale, les chaudières de puissance moyenne (jusqu'à 20 kW) sont fabriquées par les fabricants sous une forme prête à l'emploi, ce qui permet à l'acheteur de les acheter, de les apporter chez lui, de les installer rapidement et de commencer immédiatement à les utiliser.

Mais les chaudières en acier ont aussi leurs avantages - elles se distinguent par une conductivité thermique plus élevée, un faible poids et un prix démocratique, grâce auquel la plupart des propriétaires peuvent se les permettre. Dans les chaudières en acier, non seulement les parois intérieures sont en acier inoxydable, mais même l'échangeur de chaleur, grâce auquel le liquide de refroidissement a tendance à chauffer beaucoup plus rapidement, et la chaudière elle-même commencera à consommer un minimum de gaz, ce qui permet en réalité une chaudière en acier rentable en quelques saisons de chauffage!

Les chaudières en acier sont extrêmement légères. Par exemple, si nous prenons en compte une chaudière en fonte au sol d'une capacité de 17 kW, son poids sera d'environ 180 kg, ce qui nécessitera une chape de sol en béton séparée dans la buanderie. Mais si vous achetez une chaudière en acier, son poids avec la même puissance sera 3 à 4 fois inférieur, ce qui vous permettra d'utiliser n'importe quel sol plus faible à la fois dans une pièce résidentielle et une buanderie.La durée de vie des chaudières en acier est légèrement inférieure à celle de la fonte (en moyenne, pas plus de 15 ans), mais si l'on tient compte de leur rendement énergétique élevé et de leur prix bas, l'achat de cet équipement de chauffage pour un ménage sera être d'abord une solution financière et pratique rentable.

Chauffe-eau à gaz avec échangeur de chaleur en cuivre

La colonne de gaz contient un échangeur de chaleur, dans lequel l'eau est chauffée par un brûleur. Le cuivre avec un coefficient de transfert de chaleur élevé transfère rapidement la chaleur à l'eau, qui est utilisée pour prendre un bain. Moins il y a d'impuretés dans l'alliage, meilleur est le fonctionnement des produits en cuivre. S'ils sont présents, les parois du récipient ne chauffent pas uniformément, ce qui les fait brûler rapidement. Parfois, afin de faire baisser le prix d'un échangeur de chaleur en cuivre, l'épaisseur de la paroi et le diamètre du tube sont réduits. Le poids de l'appareil vide peut aller jusqu'à 3,5 kg.

L'unité d'échange thermique est fabriquée sous la forme d'un tube. Dans la partie inférieure, il a la forme d'un serpent avec des côtes. Une feuille de métal est installée autour d'elle, et au-dessus se trouve un tuyau en spirale. En plus du cuivre, de l'acier galvanisé et inoxydable est utilisé. Quel échangeur de chaleur est le meilleur, en cuivre ou en acier inoxydable, dit le fait même du coût de l'appareil. Le cuivre est 20 fois plus cher que l'alliage d'acier. Mais il transfère mieux la chaleur et son fonctionnement est plus économique. L'acier inoxydable est plus durable.

Important! Avant d'acheter un chauffe-eau à gaz avec un échangeur de chaleur en cuivre, vous devez étudier ses paramètres techniques. Une bonne chose ne sera pas bon marché. Le cuivre s'oxyde fortement au contact de l'eau. Ce processus est particulièrement observé à l'endroit où l'eau froide est fournie. De la condensation s'y forme. Une humidité élevée ronge la paroi du tube et des fistules apparaissent. Ils se forment rapidement sur des parois minces. Les produits de qualité dureront le temps imparti.

Conception du système

Ainsi, le but de l'appareil est de transférer la température d'un environnement à un autre. Divers liquides, gaz et vapeur peuvent être des sources de chaleur et des vecteurs de chaleur. Les milieux instables sont séparés par un matériau qui a un indice de conductivité thermique approprié pour cela. L'exemple le plus simple d'un échangeur de chaleur est un radiateur d'ambiance classique. La source de chaleur est l'eau en chauffage. Le fluide chauffé est l'air de la pièce. Et le matériau de séparation est le métal à partir duquel le radiateur est fabriqué.

Un rôle important dans lequel le matériau intermédiaire à utiliser est joué par son degré de conductivité thermique. Les leaders de cet indicateur sont l'argent et le cuivre. Mais pour des raisons évidentes, le cuivre est le plus souvent utilisé.

Le cuivre transfère la chaleur 7,5 fois mieux que l'acier et le plastique est 200 fois pire que l'acier. Il s'avère que, toutes choses étant égales par ailleurs, 1,7 mètre de cuivre, 12 mètres d'acier et 2000 mètres de tuyaux en plastique transféreront la même quantité de chaleur.

Par désignation, les échangeurs de chaleur sont divisés en:

Les premiers contiennent un gaz ou un liquide froid. En contact avec lui, le liquide de refroidissement chauffé se refroidit.

Les appareils de chauffage, au contraire, contiennent un gaz chauffé (liquide), qui partage la chaleur avec le liquide froid en circulation (gaz).

Dispositif d'échangeur de chaleur de surface

La conception des «radiateurs» et des «refroidisseurs» peut différer:

1. Surface (le cas où les médias sont en contact à travers la surface intermédiaire).
2. Régénératif (alimentation alternée de fluide froid et chaud vers une buse spéciale qui, par chauffage et refroidissement, régule la température du fluide).
3. Mélange (alimenter un milieu directement dans un autre et les mélanger).

Je dois dire que les échangeurs de chaleur de surface sont le plus souvent utilisés. Ils diffèrent considérablement par leur forme. Trois types peuvent être distingués ici:

1. Lamellaire (nombreuses plaques, rassemblées en cassettes, à travers les labyrinthes desquels passe le liquide).
2. Bobines (tube fin tordu en spirale).
3. Un tuyau dans un tuyau.

Le chauffage bi-énergie peut être très pratique, surtout en cas d'interruption de l'une des sources de chauffage. Les chaudières combinées ont deux chambres de combustion et sont produites en différentes versions: gaz - électricité, gaz - charbon, etc. Nous examinerons la conception du système et les méthodes d'installation ci-dessous.

Nous examinerons ici les caractéristiques du choix d'un thermostat pour un radiateur de chauffage.

Les méthodes de chauffage habituelles peuvent être gênantes dans certaines situations. Le chauffage sans gaz ni bois peut être une bonne alternative. Ici https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html, réfléchissez à comment organiser le chauffage d'une pièce sans utiliser de bois de chauffage ni de gaz.

Réparation d'échangeurs de chaleur en cuivre

Lors du fonctionnement des évaporateurs, différents types de dommages apparaissent: • des ruptures de canalisations au point d'alimentation en eau et à sa sortie; • violation de l'intégrité à la suite d'un coup de bélier; • bosses, fistules; • violation de l'étanchéité des connexions filetées.

Avant de commencer la réparation, une recherche est effectuée pour les microfissures qui ne sont pas visibles visuellement. Les défauts cachés ne peuvent être détectés que par sertissage. Les fistules sont éliminées par brasage de l'échangeur de chaleur en cuivre à l'aide de soudures à haute température.

Pour le travail, vous avez besoin d'un fer à souder, d'un flux et d'une soudure. Tout d'abord, un flux est appliqué, qui nettoie la surface des particules oxydées. Cela aide également à répartir la soudure uniformément. Une pâte contenant du cuivre est utilisée comme fondant. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez prendre de la colophane et même un comprimé d'aspirine.

La note! Lors du soudage d'un échangeur de chaleur en cuivre, il est nécessaire que la soudure fonde à partir du tube et non au contact du fer à souder.

La couche de soudure à la place des dommages s'accumule progressivement jusqu'à ce que son épaisseur atteigne 1 à 2 mm. La flamme du brûleur doit être moyenne, sinon l'évaporateur peut être davantage endommagé. Après la fin de la soudure, le flux restant doit être éliminé. Parce que l'acide qu'il contient corrode le cuivre.

Fabriquer un échangeur de chaleur pipe-in-pipe de vos propres mains

Comment ça marche, avantages et inconvénients

Comme son nom l'indique, l'échangeur de chaleur est un grand tube avec un tube plus petit à l'intérieur. Le fluide de refroidissement ou de chauffage se déplace à travers le tuyau intérieur, et le liquide à refroidir est fourni au tuyau extérieur.

Un échangeur de chaleur tubulaire peut être constitué de plusieurs unités connectées en série.

Cette conception simple présente les avantages suivants:

• convient à tout caloporteur;
• facile à fabriquer soi-même;
• facile à nettoyer;
• sert pendant longtemps;
• convient au travail sous pression (par opposition à la plaque);
• vous pouvez choisir la vitesse de déplacement des fluides en modifiant la taille des tuyaux.

Cependant, tout doit être soigneusement calculé et les tuyaux peuvent être assez chers.

Fabrication

• Tubes de différents diamètres (de préférence en cuivre) - 2 pcs.
• T-shirts en forme de T (le diamètre est le même que celui du plus grand tube) - 2 pcs.
• Tubes courts de même longueur, diamètre = sortie en T. - 2 pièces
• Soudage et électrodes, ou un puissant fer à souder et brasure pour le cuivre.
• Bulgare.
• Roulette.

Nous utiliserons des tubes en cuivre à paroi mince. Nous sélectionnons des segments dont la longueur est adaptée pour que le diamètre de l'un soit au moins 4 mm plus grand que l'autre (l'écart sera de 2 mm de chaque côté).

1. Soudez les tés des deux côtés du tube extérieur (côté).
2. Nous insérons un tube d'un diamètre plus petit à l'intérieur et, en faisant bouillir les extrémités du tube plus grand, y fixons le tube intérieur.
3. Nous soudons des tubes courts aux sorties des tés en forme de T, à travers lesquels le liquide passera.
4. Si de l'acier, plutôt que du cuivre, était utilisé, son efficacité sera nettement inférieure. Il est logique d'augmenter la surface de travail en fabriquant une batterie à partir d'échangeurs de chaleur séparés. Ils sont connectés en série avec de petits morceaux de tuyaux soudés à l'un ou l'autre té. Le résultat devrait être un serpent.

Que faire avec le régulateur de puissance?

Un petit appareil peu coûteux vous fera économiser beaucoup d'argent et vous aidera à régler la température dont vous avez besoin sur l'échangeur de chaleur.

Pour l'installer sur le tube de l'échangeur de chaleur, vous devez connecter le thermostat aux bornes, puis aux fils d'alimentation.

Vous pouvez éviter les travaux inutiles en achetant un régulateur avec un appareil de chauffage intégré. Il n'y aura pas de différence de prix tangible.

L'échangeur de chaleur peut être un excellent ajout au four, il augmentera son efficacité. Il peut être installé sur des trous de ventilation et chauffer l'air passant dans la maison, fournir de l'eau chaude à la maison, faire en sorte qu'un poêle ordinaire dégage plus de chaleur, et bien plus encore.

Un poêle à la campagne n'est pas une conception superflue, car le temps peut être imprévisible en basse saison. Four en brique à faire soi-même pour une résidence d'été: types de fours, le bon choix de lieu, recommandations de travail.

Découvrez comment calculer correctement la puissance d'une chaudière de chauffage dans cet article.