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.
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 une unité de transfert de chaleur en cuivre, répond 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 plastiques. 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 est la meilleure, en fonte ou en acier (à la fois à gaz et à combustible solide).
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Quelle chaudière est la meilleure, en fonte ou en acier (à la fois à gaz et à combustible solide).
Je constate tout de suite que l'écrasante majorité des entreprises manufacturières ont l'opportunité d'effectuer une gamme complète de travaux liés au test de la qualité des équipements de chauffage fabriqués. Chaque capteur, chaque brûleur, chaque chaudière passe finalement par la liste complète des tests prévus. Et nous ne parlons pas d'un point, mais d'un contrôle de production global à 100%, ce qui garantit la haute qualité des équipements produits. Si le contrôle est incomplet, le risque de libérer un appareil de chaudière avec des pièces défectueuses est décuplé.
Chaudières allemandes
Les équipements allemands pour la maison, le sauna ou le bureau doivent être perçus par défaut comme de haute qualité. Les produits défectueux des fabricants allemands ne peuvent l'être que si l'appareil a été heurté, échappé ou cassé pendant le transport. Dans le même temps, l'équipement allemand n'est pas conçu pour les gelées russes. Par exemple, dans des gelées à 30 degrés, l'appareil peut tout simplement ne pas démarrer et la raison en est que les contacts ne bougent pas. Ce n'est que si «adapté aux conditions russes» est écrit sur les produits ménagers ou industriels en provenance d'Allemagne, vous pouvez être sûr qu'il n'y a pas de gel pour cela. Sinon, une chaudière à gaz allemande en fonte ou en acier est garantie d'être fiable et de haute qualité. Cela vaut également pour les grilles, les appareils à combustion longue, les tubes à feu, les appareils de pyrolyse, etc.
Fabricants populaires: kmch 5 combi, protherm, buderus, lemax, viadrus, danko, bober, bratsk, break 6, vaillant, dacon, siberia, logano g211, ross, viadrus, genre.
Fonte ou acier?
Dans notre pays, vous pouvez trouver des équipements de chaudières en fonte et en acier pour les combustibles solides (bois, charbon). De nombreux experts affirment qu'une bonne chaudière doit être en fonte. Mais il y a aussi de nombreux maîtres qui ne sont pas d'accord avec cette opinion. La fonte, bien sûr, est un excellent matériau, mais l'équipement de chaudière en est fabriqué depuis le siècle dernier. Aujourd'hui, il n'y a pas de matériaux moins dignes qui peuvent venir remplacer la fonte obsolète. L'un de ces matériaux est l'acier. Au départ, les appareils en acier étaient sporadiques et très coûteux. Ce n'est qu'avec le développement de la production en série, qui a été lancée après l'avènement de la technologie de soudage automatique, que le prix a été réduit à des niveaux acceptables. Et aujourd'hui, on peut dire que la chaudière en acier est au même niveau technique que celle en fonte.
Avantages des appareils en fonte
1. Les chaudières avec un échangeur de chaleur en fonte sont une structure en coupe qui peut être facilement assemblée, démontée, installée, déplacée à un endroit ou à un autre. En cas d'accident ou de panne, les sections peuvent être rapidement retirées de la pièce. A titre de comparaison, les appareils en acier sont monolithiques par défaut. Il est peu probable qu'un seul bloc, soudé dans l'usine, soit fréquemment déplacé d'un endroit à l'autre.
2. Durabilité. La durée de vie des appareils en fonte (même de type combiné et universel) atteint 50 ans ou plus, sous réserve d'un entretien en temps opportun, des réparations nécessaires ou du remplacement des pièces de rechange. Même maintenant, de vieilles chaudières au sol avec des portes de fabrication soviétique servent régulièrement dans les datchas de nos citoyens.
3. Performance anti-corrosion.Les chaudières en fonte à combustible solide sont protégées de manière fiable contre la formation de rouille. Dans les couches supérieures du matériau, se forme ce que l'on appelle la "rouille sèche", dont la croûte ne permet pas à la corrosion de pénétrer dans les couches plus profondes. Même en ce qui concerne la corrosion humide, elle aura un effet beaucoup plus faible sur les appareils en fonte que sur les appareils de chaudière en acier.
Condensat
Cependant, la protection contre la corrosion est une caractéristique technique plutôt conditionnelle. La majeure partie de la corrosion se produit dans la chambre de combustion lorsque les parois de la chaudière sont refroidies à des températures inférieures au point de rosée (la température à laquelle la condensation se forme sur les parois de la chaudière). Pour les appareils fonctionnant au carburant liquide (carburant diesel), cette température est de 47 à 49 degrés. Les appareils à gaz ont un point de rosée de 54 à 55 degrés. Et si la température de la paroi, lorsqu'elle interagit avec les gaz du four, tombe en dessous des valeurs indiquées, de la condensation se formera. Il est à noter que le condensat est constitué non seulement d'humidité, mais également d'oxyde de soufre en volumes assez importants. Lorsqu'ils sont enrichis en eau, les oxydes de soufre forment de l'acide sulfurique, qui est connu pour être très, très agressif, en particulier lorsqu'il est combiné avec d'autres impuretés. Et si du condensat parvient à se former dans une chaudière en fonte, alors un environnement favorable à la corrosion lui donnera toutes les chances de démarrer des processus destructeurs. Une autre chose est que l'épaisseur des murs permet à un appareil en fonte de résister à la pression de la rouille beaucoup plus longtemps qu'un appareil en acier. Eh bien, s'il est nécessaire de protéger complètement le système de la corrosion, vous devrez dépenser de l'argent pour une conception professionnelle compétente, qui prendra en compte tous les paramètres de la pièce dans laquelle se trouve l'appareil de la chaudière. La conception doit couvrir les tuyaux de cheminée, les batteries de radiateur, etc.
Avantages des appareils en acier
1. Les chaudières à combustible solide en acier sont beaucoup plus légères que les appareils en fonte. Ceci s'explique à la fois par le poids du matériau lui-même et par son épaisseur.
2. Le coût des appareils en bois et en acier au charbon est d'un ordre de grandeur inférieur à celui de la fonte, ce qui peut être expliqué par le paragraphe précédent (mais pas seulement). Même si la fonte est moins chère que l'acier, le poids d'un appareil en fonte est plusieurs fois supérieur à celui d'un appareil en acier, ce qui interrompt toute la différence de prix.
3. Une bonne chaudière en acier a un rendement nettement plus élevé qu'une chaudière en fonte. Ceci s'explique par les nombreuses limitations technologiques des appareils en fonte.
Inconvénients des appareils en fonte
Malheureusement, l'art de la manipulation correcte des appareils en fonte a été perdu après l'époque soviétique, et aujourd'hui, tous les spécialistes ne peuvent pas exprimer les règles pour le bon fonctionnement de ce type d'appareils. Par exemple, si vous remplissez une chaudière d'eau froide pendant son fonctionnement, le matériau éclatera immédiatement. Et c'est le meilleur des cas! Si l'appareil n'éclate pas, mais explose, des problèmes sont inévitables. L'acier à cet égard est plus stable, pour lequel il est valorisé au niveau des ménages. La situation ne peut être sauvée que par une tuyauterie correcte des appareils en fonte, conformément aux mesures de sécurité, mais une telle tuyauterie s'avère assez coûteuse. Un autre inconvénient est l'impossibilité de démarrer un «retour» artisanal dans des dispositifs à double circuit en fonte d'un point de vue technique. À cet égard, l'appareil en acier est plus fidèle à l'utilisateur.
conclusions
Quelle option choisir pour votre maison? Après avoir appris tous les avantages et inconvénients des modèles en acier et en fonte, nous pouvons affirmer avec confiance que c'est une question de goût. Par conséquent, pesez le pour et le contre avant d'acheter un système de chaudière avec une chaudière à eau à partir de tel ou tel matériau. N'oubliez pas que si vous choisissez des modèles à circuit unique, vous devrez en outre dépenser de l'argent pour l'installation de chaudières à eau chaude ou à eau à vapeur.
Commentaires, réponses aux questions
- Dim Comment préparer une chaudière en fonte?
Réponse
- Arseny Achetez une chaudière en acier d'occasion, bon marché!
Réponse
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 chauffent de manière inégale, ce qui provoque leur épuisement rapide. 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.
Refroidisseurs à canaux fréon (FKO).
Les refroidisseurs de conduits au fréon sont fabriqués en trois ou quatre rangées. L'échangeur de chaleur est constitué de plaques d'aluminium et de tubes de cuivre d'un diamètre de 9,52 mm les traversant. Arrangement d'échecs de tubes. Boîtier en tôle d'acier galvanisé. Réfrigérant: fréons R22, R407C, R410A.
Livraison des évaporateurs secs (remplis de gaz inerte).
Le groupe de canaux d'échangeurs de chaleur travaillant pour le refroidissement, par accord supplémentaire, peut être fourni dans un boîtier avec un bac collecteur et un plateau.
Voir les caractéristiques techniques des refroidisseurs à conduits de fréon.
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. Sinon, 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 de l'endommagement 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, vous devez éliminer le flux restant. Parce que l'acide qu'il contient corrode le cuivre.
