Материал, из которого сделан теплообменник, является тем посредником, который передает тепловую энергию от продуктов сгорания теплоносителю. В процессе эксплуатации котла он в течение многих месяцев отопительного периода должен без снижения прочностных характеристик выдерживать высокие температуры (до 400–600 °С). Также материал теплообменника контактирует с двумя средами — раскаленными дымовыми газами и теплоносителем (как правило, водой). Поэтому к материалу предъявляются весьма жесткие требования, которым отвечает узкий перечень металлов и сплавов.
В настоящее время для изготовления бытовых газовых котлов применяются три материала: сталь, чугун и медь. У каждого из них есть свои сильные и слабые стороны.
Самый распространенный и бюджетный вариант — это стальные теплообменники. Сталь обладает редким сочетанием высокой пластичности и прочности даже при воздействии высоких температур и механических нагрузок. Эта характеристика материала теплообменника особо важна, когда он подвергается тепловому воздействию. В зоне высоких температур в металле образуются тепловые напряжения, и только пластичность не дает появиться трещинам.
Но у стальных теплообменников есть и серьезные недостатки: они подвержены коррозии, причем как со стороны дымогарных труб, так и со стороны теплоносителя. Чтобы повысить срок службы, производители увеличивают толщину стенки теплообменника, что снижает КПД и повышает расход топлива.
Чугун гораздо медленнее стали подвергается коррозии при соприкосновении с химически активными средами. Но из-за сниженной пластичности при использовании этого металла предъявляются жесткие требования к режимам эксплуатации газового оборудования. Резкие перепады температур могут вызвать появление трещин.
Так, например, для разных моделей с чугунным теплообменником разность температур теплоносителя в подающей и обратной линиях отопительного контура не может превышать 20–45 °С. Чтобы этого достичь, используют сложные системы подмеса горячего теплоносителя. Также это накладывает жесткие ограничения на стабильность работы циркуляционного насоса.