Welke ketel is beter, gietijzer of staal (zowel gas als vaste brandstof).

Doel, soorten metalen warmtewisselaars

Het ontwerp en de prestaties van verwarmingsapparaten zijn afhankelijk van het doel, het werkingsprincipe en het materiaal van de warmtewisselaar. Het is bijvoorbeeld onmogelijk om een ​​compact gietijzeren product te maken voor een borstwering of wandverwarming. Omdat koolstofstaal of gietijzer een aanzienlijke dichtheid heeft, en dus massa. Oude gietijzeren ketels behoren tot het verleden. Kleine verwarmingsconstructies met lichtgewicht onderdelen en een hogere energieoverdracht zijn tegenwoordig populair. Dit zijn onder meer gaswandketels met een koperen warmtewisselaar.

Bij het vervaardigen van een thermodynamische structuur worden materialen gebruikt zoals: • koper; • staal van verschillende kwaliteiten; • gietijzer; • aluminium; • silumin.

In moderne verwarmingsketels voor huishoudelijk gebruik neemt een warmtewisselingseenheid het grootste deel van het oppervlak in beslag. De economische en omgevingsparameters van de ketel zijn afhankelijk van het ontwerp en het type materiaal.

Warmtewisselaars zijn geclassificeerd afhankelijk van het doel voor soorten als verwarming, koeling, condensatie, verdamping. Volgens het werkingsprincipe zijn de blokken regeneratief, recuperatief en mengbaar. De eerste twee typen hebben de algemene naam "thermisch oppervlakte-apparaat". Een voorbeeld van dergelijke units zijn radiatoren in auto's. Hun doel is om deel te nemen aan de werking van het motorkoelsysteem. Het verwarmde water komt via de wanden van de koper-aluminium warmtewisselaars in contact met lucht.

Bij meng (contact) machines worden twee werkstromen (warm en koud) met elkaar gemengd. Een soortgelijk proces wordt waargenomen in straalcondensors, waar de versproeide vloeistof de condensatie-energie gebruikt. Ze zijn gemakkelijker te vervaardigen en hebben een hogere warmtecapaciteit. Maar de reikwijdte is beperkt.

DIY-luchtplaatwarmtewisselaar met ventilator

Laten we een huishoudelijke kachel maken van een platenwarmtewisselaar. Hij kan bijvoorbeeld worden aangesloten op een ketel met watermantel.

• afgewerkte platenwarmtewisselaar, klein formaat;
• kanaalaansluitingen;
• ventilator;
• multiplex voor het monteren van het frame (de afmetingen moeten overeenkomen met de afmetingen van de zijwanden van de warmtewisselaar) - 4 stuks;
• multiplex voor de voorkant van het frame - 1 stuk;
• Metalen plaat;
• een staaf (lang genoeg voor een frame en 4 korte staven);
• zelftappende schroeven;
• roulette;
• puzzel;
• schroevendraaier.

1. Een doos wordt uit stukken triplex geslagen. Binnenhoeken worden bevestigd met zelftappende staven. De warmtewisselaar moet stevig in het frame passen.
2. We bevestigen een metalen plaat aan een kant van het frame, snijden een gat in het midden waarin de ventilator wordt geplaatst.
3. We maken een frame van een balk. We repareren het aan de andere kant van het frame.
4. Aan het frame zijn luchtafvoerbuizen bevestigd.

Verwarmingsapparaten gemaakt van staal en koperlegeringen

Omdat de massaproductie van huishoudelijke apparaten gericht is op de productie van warmtewisselaars uit ferrometaal, worden gasketels met een koperen warmtewisselaar als een prestigieus product beschouwd. Koper heeft een hoge warmteoverdracht. Daarom kunnen kleine ketels met een kleine hoeveelheid warmtedrager worden gebruikt om een ​​groot huis te verwarmen. Hierdoor zijn de toestellen erg compact.

Belangrijk! Kopers zijn vaak geïnteresseerd in welke warmtewisselaar ze moeten kiezen: staal of koper. U moet uitgaan van de fysische en chemische eigenschappen van ferro- en non-ferrometalen. De soortelijke warmtecapaciteit van koper is lager dan die van staal.

Dat wil zeggen, om een ​​gelijke hoeveelheid stof te verwarmen, heeft koper minder warmte nodig dan staal. Dienovereenkomstig is de traagheid van het verwarmingssysteem, waar sprake is van een stalen warmteoverdrachtseenheid, groter. De ketelautomatisering, die werkt met een koperen warmteoverdrachtsblok, reageert sneller op een stijging van de temperatuur van het koelmiddel. Dit leidt daardoor tot brandstofbesparing. Een nog sterkere reactie van het verwarmingssysteem op verwarming treedt op als de pomp draait. Bovendien zorgt het voor een betere circulatie, zelfs bij verstoorde leidinghellingen, en voorkomt het dat water kookt.

Als we koperen warmtewisselaars voor ketels vergelijken met staal, kunnen we zeggen dat deze laatste meer van plastic zijn. Deze factor is belangrijk omdat er een constant proces van interactie is met open vuur. Als gevolg hiervan ontwikkelen zich thermische spanningen in het metaal en ontstaan ​​er scheuren. Staal is in dit opzicht duurzamer en kan een groot aantal cycli doorstaan: verwarmen - koelen.

De notitie! De nadelen van staal, naast traagheid, verhoogde soortelijke warmtecapaciteit, zijn onder meer: ​​• gevoeligheid voor corrosie; • groter volume van het luchtverwarmeroppervlak; • een grote hoeveelheid koelvloeistof; • een aanzienlijke hoeveelheid verwarmingsapparaten.

Welke gasboiler is beter: staal of gietijzer?

Wanneer u een landelijke woning dringend moet verwarmen, is het beter om beproefde gasketels te gebruiken, die een hoge warmteafgifte met een laag brandstofverbruik zeker garanderen. Maar gasketels, die overal op de markt verkrijgbaar zijn, zijn niet alleen te vinden van klassiek grijs gietijzer, maar ook van staal. Maar welke optie verdient a priori de voorkeur?

Als we rekening houden met de bedrijfsmiddelen, is het beter om gietijzeren gasketels te kopen, die in onze realiteit praktisch levende klassiekers zijn geworden. Door de aanwezigheid van een overmaat aan koolstof (2%) in gietijzer, heeft gietijzer de neiging extreem langzaam te corroderen.

Gezien het feit dat in de particuliere sector een hoogwaardig koelmiddel voornamelijk wordt gebruikt in de vorm van gewoon zacht water zonder toevoeging van zouten of fosfaten, kan in de praktijk veilig worden verwacht dat een gietijzeren gasboiler van de beste fabrikanten kan echt tot 50 jaar meegaan zonder corrosie en reparatie.

Gietijzer onderscheidt zich ook door zijn herstelbaarheid. Als ergens een fistel verschijnt, kan alles worden gelast met gewoon gaslassen. Dit is trouwens wat de meeste verkopers van gasverwarmingsapparatuur doen - ze monteren de meeste gietijzeren gasketels met behulp van acetyleenlassen direct bij de klant, waardoor je van tevoren compacte monoblokken kunt meenemen en er vervolgens een kunt lassen. stuk gasboiler van elke capaciteit! Ketels met gemiddeld vermogen (tot 20 kW) worden in de regel door fabrikanten in een kant-en-klare vorm vervaardigd, waardoor de koper ze kan kopen, naar zijn huis kan brengen, snel kan installeren en onmiddellijk kan gebruiken.

Maar stalen ketels hebben ook hun voordelen: ze onderscheiden zich door een hogere thermische geleidbaarheid, een laag gewicht en een democratische prijs, waardoor de meeste huiseigenaren ze kunnen betalen. In stalen ketels zijn niet alleen de binnenwanden gemaakt van roestvrij staal, maar zelfs de warmtewisselaar, waardoor het koelmiddel veel sneller opwarmt en de ketel zelf een minimum aan gas begint te verbruiken, wat in werkelijkheid mogelijk is een stalen ketel die zich in een paar verwarmingsseizoenen terugverdient!

Stalen ketels zijn extreem licht van gewicht. Als we bijvoorbeeld rekening houden met een vloerstaande gietijzeren ketel met een vermogen van 17 kW, dan zal het gewicht ongeveer 180 kg zijn, waarvoor in de bijkeuken een aparte betonnen dekvloer nodig is. Maar als u een stalen ketel koopt, is het gewicht met hetzelfde vermogen 3-4 keer minder, waardoor u elke zwakkere vloer zowel in een woon- als een bijkeuken kunt gebruiken.De levensduur van stalen ketels is iets korter dan die van gietijzer (gemiddeld niet meer dan 15 jaar), maar als we rekening houden met hun hoge brandstofverbruik en lage prijs, dan zal de aanschaf van deze verwarmingsapparatuur voor een huishouden in eerste instantie een winstgevende financiële en praktische oplossing zijn.

Gasboiler met koperen warmtewisselaar

De gaskolom bevat een warmtewisselaar, waarin water wordt verwarmd door een brander. Koper met een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt geeft snel warmte af aan het water, dat wordt gebruikt voor het nemen van een bad. Hoe minder onzuiverheden er in de legering zijn, des te beter werken koperproducten. Als ze aanwezig zijn, worden de wanden van de container ongelijkmatig warm, waardoor ze snel uitbranden. Soms, om de prijs van een koperen warmtewisselaar te verlagen, worden de wanddikte en buisdiameter verkleind. Het gewicht van het lege apparaat is maximaal 3,5 kg.

De warmtewisselaar is vervaardigd in de vorm van een buis. In het onderste deel heeft het de vorm van een slang met ribben. Er is een metalen plaat omheen geïnstalleerd en er bovenop is een spiraalvormige buis. Naast koper wordt verzinkt en RVS gebruikt. Welke warmtewisselaar beter is, koper of roestvrij staal, zegt alleen al de kosten van het apparaat. Koper is 20 keer duurder dan een staallegering. Maar het draagt ​​warmte beter over en is zuiniger in gebruik. Roestvrij staal is duurzamer.

Belangrijk! Voordat u een gasboiler met een koperen warmtewisselaar koopt, moet u de technische parameters ervan bestuderen. Een goede zaak zal niet goedkoop zijn. Koper oxideert sterk bij contact met water. Dit proces wordt vooral waargenomen op de plaats waar koud water wordt aangevoerd. Daar vormt zich condensatie. Een hoge luchtvochtigheid vreet weg aan de buiswand en er verschijnen fistels. Ze vormen snel op dunne wanden. Kwaliteitsgoederen gaan lang mee.

Systeem ontwerp

Het doel van het apparaat is dus om de temperatuur van de ene omgeving naar de andere over te brengen. Diverse vloeistoffen, gassen en stoom kunnen warmtebronnen en warmtedragers zijn. Instabiele media worden gescheiden door een materiaal dat hiervoor een geschikte warmtegeleidingsindex heeft. Het eenvoudigste voorbeeld van een warmtewisselaar is een conventionele kamerradiator. De warmtebron is water in verwarming. Het verwarmde medium is de lucht in de kamer. En het scheidingsmateriaal is het metaal waarvan de radiator is gemaakt.

Een belangrijke rol waarin tussenmateriaal moet worden gebruikt, wordt gespeeld door de mate van thermische geleidbaarheid. De leiders in deze indicator zijn zilver en koper. Maar om voor de hand liggende redenen wordt koper het vaakst gebruikt.

Koper brengt warmte 7,5 keer beter over dan staal en plastic is 200 keer slechter dan staal. Het blijkt dat bij gelijke omstandigheden 1,7 meter koper, 12 meter staal en 2000 meter kunststof leidingen dezelfde hoeveelheid warmte zullen afgeven.

Warmtewisselaars zijn per aanwijzing onderverdeeld in:

De eerste bevatten een koud gas of vloeistof. Door ermee in contact te komen, koelt de verwarmde koelvloeistof af.

Kachels daarentegen bevatten een verwarmd gas (vloeistof), dat warmte deelt met de circulerende koude vloeistof (gas).

Oppervlakte warmtewisselaar apparaat

Zowel "heaters" als "coolers" kunnen qua ontwerp verschillen:

1. Oppervlak (het geval wanneer de media in contact zijn via het tussenoppervlak).
2. Regeneratief (afwisselende toevoer van koude en warme media naar een speciaal mondstuk, dat door verwarming en koeling de temperatuur van de media regelt).
3. Mengen (het ene medium direct in het andere voeren en ze mengen).

Ik moet zeggen dat oppervlaktewarmtewisselaars het meest worden gebruikt. Ze verschillen aanzienlijk in vorm. Hierbij kunnen drie typen worden onderscheiden:

1. Lamellair (veel platen, verzameld in cassettes, door de labyrinten waarvan de vloeistof passeert).
2. Spoelen (dunne buis gedraaid in een spiraal).
3. Een pijp in een pijp.

Dubbele brandstofverwarming kan erg handig zijn, vooral als er een onderbreking is in een van de verwarmingsbronnen. Gecombineerde verwarmingsketels hebben twee verbrandingskamers en worden in verschillende uitvoeringen geproduceerd: gas - elektriciteit, gas - kolen enzovoort. We zullen het ontwerp van het systeem en de installatiemethoden hieronder bekijken.

We zullen de kenmerken van het kiezen van een thermostaat voor een verwarmingsradiator hier bekijken.

De gebruikelijke verwarmingsmethoden kunnen in sommige situaties onhandig zijn. Verwarming zonder gas of hout kan een goed alternatief zijn. Hier https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/bez-gaza-i-drov.html, overweeg hoe u een kamer kunt verwarmen zonder brandhout en gas te gebruiken.

Reparatie van koperen warmtewisselaars

Tijdens de werking van verdampers treden verschillende soorten schade op: • breuken in leidingen op het punt van watertoevoer en -afvoer; • integriteitsschending als gevolg van waterslag; • deuken, fistels; • schending van de dichtheid van schroefdraadverbindingen.

Voordat met de reparatie wordt begonnen, wordt er gezocht naar microscheuren die niet zichtbaar zijn. Verborgen defecten kunnen alleen worden gedetecteerd door te krimpen. De fistels worden verwijderd door de koperen warmtewisselaar te solderen met soldeer op hoge temperatuur.

Voor het werk heb je een soldeerbout, vloeimiddel en soldeer nodig. Eerst wordt een flux aangebracht, die het oppervlak van geoxideerde deeltjes reinigt. Het helpt ook om het soldeer gelijkmatig te verdelen. Een pasta die koper bevat, wordt als vloeimiddel gebruikt. Als het er niet is, kunt u colofonium en zelfs een aspirientablet nemen.

De notitie! Bij het lassen van een koperen warmtewisselaar is het noodzakelijk dat het soldeer uit de buis smelt en niet uit contact met de soldeerbout.

De soldeerlaag op de plaats van beschadiging bouwt geleidelijk op tot de dikte 1-2 mm bereikt. De brandervlam moet medium zijn, anders kan de verdamper verder beschadigd raken. Na het solderen moet u de resterende vloeimiddel verwijderen. Omdat het zuur dat het bevat, koper corrodeert.

Met uw eigen handen een pijp-in-pijp-warmtewisselaar maken

Hoe het werkt, voors en tegens

Zoals de naam al doet vermoeden, is de warmtewisselaar een grote buis met een kleinere buis erin. Het koel- of verwarmingsmedium beweegt door de binnenste buis en de te koelen vloeistof wordt naar de buitenste geleid.

Een warmtewisselaar uit een buis kan bestaan ​​uit meerdere in serie geschakelde units.

Dit eenvoudige ontwerp heeft de volgende voordelen:

• geschikt voor elke warmtedrager;
• gemakkelijk zelf te maken;
• makkelijk schoon te maken;
• dient lang;
• geschikt voor werken onder druk (in tegenstelling tot plaat);
• u kunt de bewegingssnelheid van vloeistoffen kiezen door de maat van de leidingen te veranderen.

Alles moet echter zorgvuldig worden berekend en leidingen kunnen behoorlijk duur zijn.

Productie

• Buizen met verschillende diameters (bij voorkeur koper) - 2 stuks.
• T-stukken T-vormig (diameter is hetzelfde als die van de grotere buis) - 2 stuks.
• Korte buizen van gelijke lengte, diameter = T-uitlaat. - 2 stuks
• Lassen en elektroden, of een krachtige soldeerbout en soldeer voor koper.
• Bulgaars.
• Roulette.

We gebruiken dunwandige koperen buizen. We selecteren segmenten die qua lengte geschikt zijn, zodat de diameter van de ene minimaal 4 mm groter is dan de andere (de opening is 2 mm aan elke kant).

1. Las T-stukken aan beide zijden van de buitenste buis (zijkant).
2. We steken een buis met een kleinere diameter erin en, terwijl we de uiteinden van de grotere buis koken, bevestigen we de binnenband erin.
3. We lassen korte buizen aan de uitgangen van de T-vormige T-stukken, waar de vloeistof doorheen komt.
4. Als staal in plaats van koper werd gebruikt, zal de effectiviteit aanzienlijk lager zijn. Het is logisch om het werkoppervlak te vergroten door een batterij te maken van afzonderlijke warmtewisselaars. Ze zijn in serie verbonden met kleine stukjes buizen die aan het ene of het andere T-stuk zijn gelast. Het resultaat zou een slang moeten zijn.

Wat te doen met de vermogensregelaar?

Een klein, goedkoop apparaat bespaart veel geld en helpt u bij het instellen van de gewenste temperatuur op de warmtewisselaar.

Om het op de warmtewisselaarbuis te installeren, moet u de thermostaat verbinden met de klemmen en vervolgens met de voedingsdraden.

U kunt onnodig werk voorkomen door een regelaar met ingebouwd verwarmingsapparaat aan te schaffen. Er zal geen tastbaar prijsverschil zijn.

De warmtewisselaar kan een uitstekende aanvulling zijn op de oven, het verhoogt de efficiëntie. Het kan op ventilatiegaten worden geïnstalleerd en de lucht die het huis binnenkomt verwarmen, het huis van warm water voorzien, een conventionele kachel meer warmte laten afgeven en nog veel meer.

Een kachel op het platteland is geen overbodig ontwerp, aangezien het weer in het laagseizoen onvoorspelbaar kan zijn. Doe-het-zelf-steenoven voor een zomerresidentie: soorten ovens, de juiste plaatskeuze, aanbevelingen voor werk.

In dit artikel leest u hoe u het vermogen van een verwarmingsketel correct berekent.