луженый теплообменник в газовой колонке что это
Медный теплообменник: преимущества, особенности очистки и ремонта
Теплообменник – это один из элементов устройств, где происходят тепловые процессы по передаче энергии от нагретого тела к холодному. Все современные тепловые машины – от домашней системы отопления до атомного ректора, который, по сути, является тем же котлом, оснащены такими теплопередающими деталями. Только выполняются они из разных материалов и имеют сложные системы управления, безопасности.
Назначение, виды металлических теплообменников
Конструкция и производительность устройств нагрева зависят от назначения, принципа действия, материала теплообменника. Например, невозможно создать компактное изделие из чугуна для парапетного или настенного обогревателя. Поскольку углеродистая сталь или чугун имеют значительную плотность, а значит и массу. Старые чугунные котлы ушли в прошлое. Сегодня популярны малогабаритные отопительные конструкции с легкими деталями и более высоким уровнем передачи энергии. К ним относятся газовые настенные котлы с медным теплообменником.
При производстве термодинамической конструкции используются такие материалы, как:
• медь;
• сталь разных марок;
• чугун;
• алюминий;
• силумин.
В современных бытовых отопительных котлах большую часть его поверхности занимает теплообменный агрегат. От конструкции и вида материала зависят экономические и экологические параметры котла.
Классифицируются теплообменники в зависимости от назначения по таким типам, как подогревающие, охлаждающие, конденсирующие, испаряющие. По принципу действия блоки бывают регенеративные, рекуперативные и смесительные. Первые два вида имеют общее название «тепловые поверхностные аппараты». Одни из примеров таких агрегатов – радиаторы в автомобилях. Их назначение – участие в работе системы охлаждения двигателя. Нагретая вода контактирует с воздухом через стенки медно-алюминиевых теплообменников.
В смесительных (контактных) машинах два рабочих потока (горячий и холодный) смешиваются друг с другом. Подобный процесс наблюдается в струйных конденсаторах, где распыляемая жидкость использует энергию конденсации. Они проще в изготовлении и характеризуются повышенной теплоемкостью. Но сфера применения ограничена.
Какие теплообменники лучше – медные или алюминиевые?
В отопительном оборудовании все чаще используется материал будущего – сплав алюминия и кремния. Схожая эвтектическая структура позволила соединить два разнородных вещества – металл и минерал. Получился материал, обладающий отличными свойствами литья. Теплообменники без сварочных швов и сложной формы увеличивают поверхность обмена энергией. Задача создания таких конструкций состоит в оптимизации теплопередачи при минимальных габаритах передающего тепло агрегата.
Теплообменник из сплава алюминия и кремния отличается хорошей антикоррозионной устойчивостью. Отсутствие сварных швов, сгибов придает изделию высокую прочность. Еще одно достоинство – оптимальное механическое сопротивление обратному низкотемпературному потоку теплоносителя. Теперь металлу не опасен большой температурный градиент подающего и обратного контура.
Тепловые аппараты из стальных и медных сплавов
Поскольку серийное производство бытовых приборов сосредоточено на изготовлении теплообменников из черного металла, то газовые котлы с медным теплообменником считаются престижным товаром. Медь обладает высокими теплопередающими характеристиками. Поэтому для обогрева большого дома можно использовать небольшие котлы с незначительным количеством теплоносителя. В итоге аппараты получаются очень компактными.
Важно! Нередко покупатели интересуются, какой выбрать теплообменник – стальной или медный. Исходить нужно из физико-химических свойств черного и цветного металлов. Удельная теплоемкость меди ниже, чем стали.
То есть для нагрева равного количества вещества, меди нужно передать меньше теплоты, чем стали. Соответственно инерция отопительной системы, где стоит стальной теплопередающий агрегат больше. Автоматика котла, работающая с медным теплопередающим блоком, быстрее реагирует на повышение температуры теплоносителя. В итоге это приводит к экономии топлива. Еще большая реакция системы отопления на нагрев происходит при работе насоса. Кроме этого, он обеспечивает улучшение циркуляции даже при нарушенных уклонах труб и предотвращает закипание воды.
Сравнивая медные теплообменники для котлов со стальными, можно сказать, что последние более пластичны. Этот фактор важен, поскольку происходит постоянный процесс взаимодействия с открытым огнем. Вследствие этого развиваются тепловые напряжения металла и появляются трещины. Сталь более прочна в этом отношении и выдерживает большое количество циклов: нагрев – остывание.
Заметка! К недостаткам стали, кроме инерционности, повышенной удельной теплоемкости, относят:
• подверженность коррозии;
• увеличенный объем поверхности калорифера;
• большое количество теплоносителя;
• значительную массу отопительных приборов.
Стальные газовые котлы по массе составляют от 70 кг и выше. Чем больше мощность, тем значительнее габариты. Очень важным параметром котла является толщина металлической стенки.
Изготовление медных теплообменников по сравнению со стальными выгодно даже с точки зрения их обслуживания. Коэффициента шероховатости у меди меньше, чем у стали в 130 раз. Благодаря этому гидродинамическое сопротивление медных изделий при движении по ним жидкости снижает степень загрязнения и образования накипи.
Важно! Сегодня производители экономят на металле и уменьшают толщину до предела. Это увеличивает вероятность быстрого прогорания. Поэтому при покупке необходимо ориентироваться на толщину стенок калорифера не менее 3 мм.
Газовая колонка с медным теплообменником
Газовая колонка имеет в своем составе теплообменник, вода в котором нагревается горелкой. Медь с высоким коэффициентом теплоотдачи быстро передает тепло воде, которая расходуется на принятие ванны. Медные изделия работают тем лучше, чем меньше в сплаве разных примесей. При их наличии стенки емкости нагреваются неравномерно, что вызывает их быстрое прогорание. Иногда, чтобы понизить цену медного теплообменника, уменьшают толщину стенок и диаметр трубок. Масса пустого аппарата составляет до 3,5 кг.
Теплообменный блок изготавливается в виде трубки. В нижней части она имеет форму змейки с ребрами. Вокруг устанавливается металлический лист, а поверх его спиральная труба. Кроме меди, применяют оцинкованную и нержавеющую сталь. Какой теплообменник лучше, медный или из нержавейки, говорит сам факт стоимости аппарата. Медь дороже стального сплава в 20 раз. Но она лучше передает тепло и в эксплуатации экономнее. Нержавеющая сталь долговечнее.
Важно! Прежде чем купить газовую колонку с медным телообменником, следует изучить её технические параметры. Хорошая вещь не будет стоить дешево. Медь при контакте с водой сильно окисляется. Особенно этот процесс наблюдается в месте подачи холодной воды. Там образуется конденсат. Повышенная влажность разъедает стенку трубки, и появляются свищи. На тонких стенках они образуются быстро. Качественные товары отслужат положенный срок.
Очистка медного теплообменника
В результате многолетней работы по нагреванию теплоносителя, на поверхности образуются наслоения. Они ухудшают характеристики котла. Если их долго игнорировать, то агрегат может выйти из строя. Для устранения кальция и прочих неорганических веществ проводится промывка медных теплообменников специальными химреагентами или подачей в полости воздуха под большим давлением.
Данная процедура должна проводиться в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации отопительного оборудования. Для этого применяют очистные системы, различающиеся объемом подаваемой жидкости и мощностью. У некоторых из них происходит периодическое изменение направления потока, что повышает качество чистки.
Пластинчатые медные теплообменники для промывки не разбирают. Их моют спецрастворами, которые разогреваются до температуры 60°С. После залива в полости, включается насос в режим циркуляции. Время обработки составляет от 1 до 4-х часов. Затем проводится пассификация и нейтрализация раствора с помощью реагента. Термин «пассификация» означает защиту поверхности металла от окисления.
Ремонт медных теплообменников
В ходе эксплуатации испарителей появляются разные виды повреждений:
• разрывы трубок на точке подачи воды и её выхода;
• нарушение целостности в результате гидроударов;
• вмятины, свищи;
• нарушение герметичности резьбовых соединений.
Перед началом ремонта выполняется поиск микротрещин, которые визуально не заметны. Скрытые дефекты можно обнаружить только методом опрессовки. Свищи устраняются пайкой медного теплообменника с помощью высокотемпературных припоев.
Для работы понадобится паяльник, флюс и припой. Сначала наносится флюс, который очищает поверхность от окислившихся частиц. Также он помогает равномерно распределяться припою. В качестве флюса используют пасту, которая содержит медь. Если её нет, то можно взять канифоль и даже таблетку аспирина.
Заметка! При заваривании медного теплообменника нужно, чтобы припой плавился от трубки, а не от контакта с паяльником.
Слой припоя в месте повреждения наращивается постепенно, пока его толщина не достигнет 1-2 мм. Пламя горелки должно быть средним, иначе можно еще больше повредить испаритель. После окончания пайки нужно снять остатки флюса. Потому что кислота, содержащаяся в его составе, разъедает медь.
Теплообменники для газовых нагревателей
Устройства, которые реализуют обмен теплом между двумя теплоносителями, имеющими различную температуру, называют теплообменниками или калориферами. Современные конструкции имеют различные модификации, позволяющие оптимизировать основные параметры взаимодействия и обеспечить долговечность эксплуатационного периода. Наиболее распространенными видами считаются трубчатые и пластинчатые виды. Трубчатые представляют собой систему трубок, размещенных внутри кожуха, по трубкам протекает вода, а снаружи она подогревается газовой горелкой.
Материал изготовления
Технология производства и конструкция теплообменников непосредственно связана с материалом, из которого он состоит. Наибольшее распространение получили различные виды стали и высококачественная медь.
Преимущество стали в ее низкой стоимости и пластичности, позволяющей переносить высокие температуры нагрева без изменения физических свойств. Но такие устройства имеют относительно большой вес и меньшую, по сравнению с медью и алюминием, коррозийную стойкость. Кроме того, большая масса уменьшает КПД теплообмена.
Использование меди позволяет существенно повысить скорость нагрева воды (коэффициент теплоотдачи составляет 440). Недостатком является высокая стоимость получения чистого металла. Дело в том, что примеси создают точки неравномерного нагрева стенок и трубок теплообменника. Эти точки разрушаются со временем и создают «прогар». Обычно, производители, стремящиеся добиться конкурентных преимуществ при изготовлении газовых приборов, за счет использования менее качественных материалов, окрашивают медный теплообменник для газовой колонки «жаростойкой краской». Сроки службы в этом случае не превышает 2-3 года при небольшой нагрузке.
Взаимодействие с водой предъявляет повышенные требования к коррозийной стойкости материала. В этом отношении медь – эффективное решение, но высокая цена проката обуславливает малую толщину стенок и небольшое сечение трубок. Однако большинство организаций, предлагающих продукцию «из толстой меди», не указывают параметры этой толщины. Хотя вес обычно составляет от 3 до 3,5 кг, если устройство действительно медное.
В колонках с такими теплообменниками вода должна быть предварительно очищенной от примесей и солей. Несмотря на это, через год эксплуатации газовой колонки, необходимо осуществить промывку и очистку от накипи. Признаком высокой засоренности трубок служит снижение максимального нагрева воды по отношению к паспортным данным техники.
Современные технологии пайки
Продолжительность эксплуатации во многом определяется и качеством сварки трубок. Современные устройства запаивают твердым медно-фосфорным припоем МФ9 для увеличения срока службы теплообменника. Передовые производители используют технологию ультразвуковой пайки. Преимущество подобных решений в равномерности нагрева соединяемых конструкций. Обычная пайка может приводить к перегреву трубок в местах их соединения (пайки) и последующему прогару калорифера.
Попробуем определить что выгоднее: заменить в существующей газовой колонке калорифер или купить новый прибор? Рассмотрим, например, газовую колонку BOSCH, средняя цена около 8 500, плюс монтаж и доставка, обычно, около 6 000 в Москве, итого 14 500. Стоимость теплообменного элемента порядка 3 500, доставка и монтаж 3000, итого 6 500. Таким образом, замена более выгодна.
Среди наиболее продаваемых марок отечественных производителей фигурируют теплообменники для газовых колонок НЕВА. Во всех моделях калорифер изготавливается из чистой меди, производитель предлагает три модификации НЕВА Люкс, Люкс мини и 4510. Первые две модели перекрывают весь модельный ряд бренда «НЕВА». В целях продления срока службы рекомендуется не «кипятить воду в колонке», то есть использовать средний уровень нагрева воды, это позволит снизить скорость образования накипи.
Компания Electrolux разработала собственную технологию повышения надежности за счет предварительной обработки поверхности меди на молекулярном уровне (в названиях устройств присутствует приставка Nano). По информации компании, подобная технология (Exothermic) создает дополнительную защиту от окисления и высоких температур.
В ремонтных целях можно рассмотреть аналоги фирменных теплообменников, производимые в Туле для моделей Electrolux, Vaillant и AEG. По информации производителя в радиаторах используется утолщенная медь, окрашенная жаростойкой краской.
Стоимость теплообменников для основных моделей газовых нагревателей
Выбираем теплообменник для газовой колонки
Здесь вы узнаете:
Теплообменник служит для нагрева воды за счет горящей под ним горелки. Это жизненная важная часть любой газовой колонки. Если эта часть ломается, то вся колонка выходит из строя. Как выбрать теплообменник для газовой колонки? Об этом вы узнаете после прочтения данной статьи. В ней мы расскажем не только о выборе этой детали, но и о ее ремонте.
Покупаем новый теплообменник
Газовые колонки отличаются крайне интенсивной эксплуатацией. Цикличность разогрева и остывания теплообменника не прибавляют ему здоровья, а наоборот, отнимают. Со временем в нем появляются небольшие отверстия, начинаются протечки. Часть из них легко устраняется посредством ремонта, но это лишь временная мера. По мере дальнейшей эксплуатации количество протечек возрастает, а потом наступает момент, когда теплообменник лучше поменять.
Даже самая маленькая течь с течением времени приведет к поломке этого модуля, а значит и самой колонки.
На этом болезни теплообменников не заканчиваются. В то время как они изнашиваются за счет постоянных перепадов температур, изнутри их забивает накипь. В результате эффективность нагрева падает – пламя горелки гудит, а за счет низкой теплопроводности накипи тепло не передается. На выходе потребители получают не горячую, а еле теплую воду.
Купить теплообменник для газовой колонки можно в некоторых сантехнических магазинах, торгующих деталями для газовой техники. Также их поставляют интернет-магазины, так как запчасти для колонок – это штука специфическая. Как выбрать теплообменник для колонки? Здесь нужно обращать внимание на несколько вещей:
Покупая теплообменник, нужно обратить внимание на его совместимость. Многие производители делают единые запчасти для тех или иных модельных рядов, что позволяет быстро подобрать нужную модель. Если выбрать неподходящую модель, возникнут сложности с монтажом – здесь мы можем наблюдать несовместимость крепежа и прочих элементов.
В вашей колонке стоял медный теплообменник, а в магазине вам предложили модель из стали? В этом случае вас будут ждать определенные риски. Все дело в том, что стальные детали обладают меньшим запасом прочности – медные модели определенно выигрывают по этому параметру. Поэтому покупать стальную модель не стоит. Зато теплообменники из стали отличаются более доступной стоимостью, это их единственный плюс.
Ремонт теплообменников газовых колонок
Иногда стоимость нового теплообменника с заменой оказывается такой, что проще купить новую колонку. Поэтому вам нужно сделать выбор – покупать запчасть или присмотреться к другому водонагревателю. Если стоимость окажется слишком высокой, то лучше попробовать отремонтировать колонку. Ремонт теплообменников газовых колонок сводится к поиску микротрещин и отверстий, через которые сочится вода. Далее обходимся самой обычной пайкой с помощью мощного паяльника.
Материалы и инструменты необходимые для ремонта теплообменника.
Пайка теплообменников газовых колонок потребует:
Ремонт теплообменника следует начать с его осмотра. Обычно места, через которые льется вода, хорошо видны невооруженным глазом – в этом месте будут наблюдаться следы коррозии. Эти следы нужно удалить с помощью наждачной бумаги так, чтобы металл вокруг трещины или отверстия был чистым и блестящим. После зачистки места протечки необходимо взять подходящий флюс, припой и залудить металл, чтобы тот покрылся тонким слоем припоя.
Вместо паяльника, вы можете использовать газовую горелку. Главное будьте предельно аккуратны!
Помните, что припой должен как бы растекаться по месту пайки, поэтому нужно как можно лучше прогреть паяльником пропаиваемое место. В противном случае ремонт будет неудачным – припой просто отвалится. Если вы чувствуете, что припой не ложится, попробуйте дополнительно прогреть ремонтируемое место с помощью газовой горелки или паяльной лампы. Также для этой операции можно использовать строительные фены и кулинарные горелки, дающие нужную температуру.
Если припой взялся хорошо, дождитесь его остывания, после чего нанесите на ремонтируемое место еще немного припоя – его толщина в этом месте должна составлять 1,5-2 мм. В противном случае колонка опять начнет течь. После того как отверстие или микротрещина будут заделаны, осмотрите весь теплообменник и проанализируйте места возможных будущих протечек. Также нужно уделить внимание следам коррозии – за ними могут скрываться пока еще невидимые отверстия и трещины.
Как выбрать теплообменник для газовой колонки
Теплообменник – важная составляющая газовой колонки, от которой зависит срок и качество службы оборудования.
Устройство и принцип работы
Устройство теплообменника представляет собой незамысловатую конструкцию прямоугольной формы. Внутри – труба из металла, которая находится над горелкой. Концы трубы находятся с правой и левой сторон. Один отвечает за приём воды, другой в свою очередь отдаёт нагретую воду.
В качестве материала изготовления зачастую используются такие материалы как:
Однако без минусов тоже не обошлось. Во-первых, это, конечно же, высокая стоимость материала. Во-вторых, низкая толщина стенок, которая не позволяет долго эксплуатировать устройство без постоянного ремонта течей. В-третьих, небольшое сечение трубок.
Ещё одним популярным материалом для теплообменника газовой колонки является сталь. А популярна она тем, что её стоимость относительно низка. При этом при высоких температурах сталь не меняет свою форму. Минусами являются высокая подверженность к коррозии и большой вес.
Чистка и промывка теплообменника
Если профилактическую чистку можно провести самому, потратив на это немного времени и средств, то, чтобы исправить поломку, придётся дожидаться мастера и платить ему некую сумму денег
Чистка должна проводиться один раз в два года. Причина в том, что зола, накипь и засор могут привести к поломке. Если профилактическую чистку можно провести самому, потратив на это немного времени и средств, то, чтобы исправить поломку, придётся дожидаться мастера и платить ему некую сумму денег.
Для того, чтобы полностью очистить теплообменник не нужны особые инструменты. Достаточно только нескольких отвёрток и гаечных ключей.
Начать очистку стоит с отключения колонки от подачи газа. После этого её можно разбирать.
Делается это за несколько шагов:
Турбулизаторы очищаются с помощью обычной щётки. В случае большого загрязнения их можно оставить в кислоте на 3-7 часов.
Для очистки самого теплообменника необходимо использовать лопаточку и небольшой скребок, которые можно изготовить самостоятельно. Стенки очищаются с помощью скребка, а оставшаяся сажа убирается с помощью лопаточки. После всего этого стоит подмести оставшуюся сажу, которая осела во время уборки.
Бывают ситуации, когда достаточно только промыть устройство, а не разбирать и чистить его полностью. Проводить промывку желательно в качестве профилактики раз в год или если замечаются неполадки в работе оборудования.
Промывка может производиться тремя способами:
Для того, чтобы полностью очистить теплообменник не нужны особые инструменты, достаточно только нескольких отвёрток и гаечных ключей
Ремонт
Теплообменник в газовой колонке – деталь, которая больше всего подвержена повреждениям из-за постоянного нахождения под действием высоких температур. Поэтому при поломке колонки в первую очередь нужно осмотреть именно его и при выявлении неисправности исправить проблему или заменить деталь.
Виды неисправностей и методы избавления от них
Неисправностей у такой детали встречается немного. Главным образом это свищи и трещины трубок.
Чтобы обнаружить неисправности такого рода, обычно достаточно только поверхностного осмотра теплообменника. Однако зачастую свищ или трещина находятся в недоступном для глаз месте. В таком случае необходимо включить воду и найти место, через которое она просачивается.
В случае со свищами в месте отверстия образуется пятно зеленого цвета, которое также может помочь обнаружить неисправность. Ремонт здесь можно провести самостоятельно. Делается это при помощи паяльника и припоя. Паяльник должен быть мощным. При пайке необходимо использовать припой с температурой плавления выше 100⁰C, так как иначе он просто расплавится при взаимодействии с водой.
Трещина на трубке может возникнуть в случае её износа или низкого качества материала. Починить треснувшую трубку можно, однако это требует покупки отрезка медной трубы и навыков пайки и резки металла. Сама починка представляет собой замену повреждённого участка на новый. В зависимости от местонахождения трещины нужно отрезать трубу с одной или с двух сторон. После того, как она будет отрезана, нужно взять подходящий по размеру отрезок и припаять его на место треснувшего.
При пайке необходимо использовать припой с температурой плавления выше 100⁰C, так как иначе он просто расплавится при взаимодействии с водой
Покупка или ремонт
Ответ на этот вопрос зависит от множества факторов: навыков пайки, наличия инструментов, величины неисправности и стоимости теплообменника для данной модели колонок.
Однако, если поблизости таких найти нельзя или они требуют высокой платы, то не остаётся ничего, кроме покупки нового. При выборе этого варианта следует обратиться в сертифицированный магазин, который предоставит профессионала для установки теплообменника.
Чтобы не ошибиться с выбором следует обращать внимание на цвет материала. Если медь отливает серым – это значит, что при изготовлении использовались примеси и долго такая деталь не прослужит
Какой теплообменник выбрать
При покупке теплообменника для газового котла необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
Блиц-советы
В случае с медными теплообменниками следует использовать очищенную воду. При этом проводить очистку от накипи необходимо ежегодно. Чтобы понять, что теплообменник засорился можно попробовать нагреть воду до максимального значения и сравнить с характеристиками, указанными в паспорте устройства.