Сравним? Теплообменник газового котла: стальной или чугунный?

Поверхностный теплообменник – это аппарат, передающий тепло от нагретой среды к холодной. Теплообмен между средами происходит через герметичные стенки, без смешения.

Теплообменник – важный элемент любого газового котла. Располагается он в камере сгорания и представляет собой набор трубочек и пластин. Жидкий теплоноситель, циркулирующий через теплообменник, нагревается от пламени газовой горелки и по трубам несёт тепло к радиаторам в отапливаемых помещениях.

От материала теплообменника зависит эффективность работы газового котла: КПД и скорость нагрева. Важный фактор при выборе отопительного агрегата.

Какой же теплообменник лучше: чугунный или стальной?

Вы наверняка слышали аргументы в пользу чугунного теплообменника: прочные и долговечные. Звучит убедительно, но больше похоже на предубеждение. Достаточно ли этих двух слов для объективной оценки? Конечно, нет. С тем же успехом, можно считать, что Земля плоская, потому что реки бегут в разные стороны (а будь Земля круглой, реки растекались бы равномерно по поверхности шара).

Давайте соберём побольше информации. Присмотримся повнимательнее к чугунным и стальным теплообменникам, к их эксплуатационным и техническим различиям.

Чугун, и правда, очень прочный сплав. Тут не поспоришь. Это подтвердят столетние сковороды и утюги в антикварных магазинах. Но сказав «А», часто забывают сказать «Б». Говоря о прочности чугуна, умалчивают о его капризности: хрупкости, боязни термического удара (резкого изменения температур), высокой инерционности и других недостатках.

Минусы чугунных теплообменников

1. Масса, громоздкость.

Какой теплообменник тяжелее? Ответ очевиден (особенно, если Вам довелось таскать советские ванные): чугунный. Потому что получается литьём, а минимальная толщина стенок чугунных отливок – 6 мм.

Чугунный теплообменник в 2,5-3 раза тяжелее стального (при равенстве номинальной мощности котлов). А чем больше масса теплообменника, тем больше его плотность (количество молекул в единице объёма) и, стало быть, выше теплоёмкость. Тем дольше его надо греть, чтобы теплообменник передал жидкому теплоносителю, скажем, 5 кВт.

Из-за большой массы чугунный теплообменник не только долго прогревается (в 2,5-3 раза дольше стального), но и долго остывает – поэтому часто весной и осенью перетапливает дом. С чугунным теплообменником не получить маленькую порцию тепла: практически всегда будет перетапливание. А должно быть наоборот! Хорошее отопление должно быть быстрым: быстро греть и быстро остывать. Долго держать тепло должен не теплообменник котла, а утеплитель дома.

Что имеем? Долгий нагрев, на который тратится газ, плюс перетопленный дом с открытыми окнами, в которые вылетают Ваши деньги.

Из-за большой массы, а также громоздкости, чугунные теплообменники применяются только в напольных котлах отопления.

2. Хрупкость, боязнь термического шока.

Хрупкость – это свойство материала, противоположное пластичности. Хрупкий чугун склонен к растрескиванию под действием механических напряжений. Чугунный теплообменник можно повредить при неаккуратной транспортировке или при неправильной эксплуатации. К появлению трещин может привести неравномерный нагрев теплообменника, перепад температур теплоносителя («подачи» и «обратки»). Слышали о низкотемпературной коррозии? Она начинается при работе чугунного газового котла на температурах ниже 55 °C. Отсюда – эксплуатационная капризность чугуна.

3. Высокая инерционность.

Чем выше тепловая инерция материала, тем дольше он нагревается. Котёл с теплообменником из высокоинерционного чугуна нерационально расходует газ: помимо нагрева теплоносителя, тратит время и топливо на медленный нагрев теплообменника. Тепловая эффективность снижается. Говоря проще, Вы перетапливаете.

4. Неремонтопригодность.

Так как чугунные теплообменники изготавливаются литьём, появившийся дефект означает замену всей секции. Наиболее уязвимы к растрескиванию дорогие котлы с относительно тонкими стенками, полученными высокой технологией литья. Следует отметить, что стоимость чугунного теплообменника часто составляет половину (а то и больше) стоимости всего газового котла. Не забывайте и про сложность ухода, особенно промывки отложений в зоне теплообменника над горелкой.

К достоинствам чугунных теплообменников относится длительный срок службы. Но надо понимать, что он обусловлен толщиной литых стенок. При почти одинаковой коррозионной стойкости чугуна и стали, стальной теплообменник проржавеет быстрее только потому, что тоньше чугунного. Хотя ржаветь вовсе необязательно. От коррозии и образования накипи стальные теплообменники надёжно защищает омеднение, что также увеличивает теплопроводность и срок эксплуатации. Владельцам котлов с чугунным теплообменником следует опасаться не коррозии, а того, что теплообменник лопнет.

А что же сталь, которую часто заслоняет «прочность и долговечность» чугуна?

Плюсы стальных теплообменников

1. Хорошая пластичность.

Теплообменник газового котла во время работы находится в тепловом напряжении – нагревается от пламени горелки, остывает, нагревается, остывает… Подобный цикл опасен для таких хрупких материалов, как чугун, особенно при неравномерном прогревании. Но корпус из пластичной стали менее чувствителен к тепловым перепадам и экстремальным давлениям, поэтому не деформируется и не трескается даже на участках контакта с горелкой. А риск повредить стальной теплообменник при транспортировке или монтаже в разы ниже.

2. Эффективность теплопередачи.

Мы уже говорили о том, что теплообменники из стали легче чугунных аналогов. Потому что изготавливаются из листовой стали методом сварки. Отсюда более эффективная теплопередача – тонкая сталь быстро прогревается (и, соответственно, остывает) и отдаёт тепло. Для передачи всё тех же 5 кВт от стального теплообменника к жидкому теплоносителю потребуется в 2,5-3 раза меньше энергии, чем затратил бы котёл с чугунным теплообменником. Существенная экономия газа, верно?

3. Ремонтопригодность, обслуживание.

В отличие от чугунных, стальные теплообменники легко чинятся: заварил трещину или дырку, зачистил шов – и нет проблем. Ремонт продлит срок службы котла или даже вернёт его к жизни. За теплообменником из стали легко ухаживать.

Подводя итог, напомним: большая масса чугунного теплообменника – причина перерасхода топлива. Теплообменник – всего лишь посредник между огнём горелки и жидким теплоносителем. И чем меньше в нём металла, тем быстрее он нагреется и начнёт выполнять свою задачу: передавать тепло жидкому теплоносителю.

Да, литьё даёт определённые преимущества – таким способом можно получить более сложную форму теплообменника с внутренним оребрением, но, как бы то ни было, чугунные теплообменники остаются намного тяжелее стальных, и на их нагрев надо тратить больше энергии.

Надеемся, предвзятое отношение к стали осталось в прошлом. Потому что по большинству параметров стальной (а лучше – стальной с омеднением) теплообменник превосходит чугунного визави. Сегодня ставить в частный дом котёл с чугунным теплообменником – это неэффективно, неэкономно и несовременно. Скажем больше, это абсурдно.

Но если сильно хотите, чтобы в доме было оправданно-полезное чугунное изделие, – лучше купите чугунную блинницу.

Есть вопросы? Спрашивайте прямо сейчас – звоните по телефону +7 (495) 108-7944, пишите на terrikom@terrikom.com. Мы всегда рады помочь!