Trotz des höheren Preises sind Edelstahl-Warmwasserbereitertanks beim Vergleich der Lebenszykluskosten im Allgemeinen kostengünstiger und sollten als solche dargestellt werden.
Warmwasserbereiter für Privathaushalte sind die wahre Infanterie der mechanischen Welt. Sie sind oft sehr rauen Umgebungen ausgesetzt und ihre harte Arbeit wird meist ignoriert. Auf der Wasserseite des Erhitzers werden Mineralien, Sauerstoff, Chemikalien und Sedimente angegriffen. Bei der Verbrennung können hohe Temperaturen, thermische Belastung und Rauchgaskondensat verheerende Auswirkungen auf die Materialien haben.
Wenn es um die Wartung geht, werden Warmwasserbereiter (Warmwasserbereiter) so gut wie vernachlässigt. Die meisten Hausbesitzer halten ihre Warmwasserbereiter für selbstverständlich und bemerken sie erst, wenn sie nicht funktionieren oder undicht sind. Überprüfen Sie den Anodenstab? Spülen Sie Sedimente ab? Gibt es einen Wartungsplan? Vergessen Sie es, uns stört das nicht. Kein Wunder, dass die meisten Warmwassergeräte eine kurze Lebensdauer haben.
Kann diese kurze Lebensdauer verbessert werden? Die Verwendung von Warmwasserbereitern aus Edelstahl ist eine Möglichkeit, die Lebenserwartung zu erhöhen. Edelstahl ist ein starkes und langlebiges Material, das eine bessere Beständigkeit gegen Wasser- und Feuerangriffe bietet und dem Warmwasserbereiter so die Möglichkeit einer langen Lebensdauer bietet. Der einzige wirkliche Nachteil von Edelstahl sind die hohen Material- und Herstellungskosten. Auf dem hart umkämpften Markt für Warmwasserbereiter stellen solch hohe Kosten eine große Herausforderung dar, die es zu bewältigen gilt.
Edelstahl ist der Oberbegriff für Eisenlegierungen mit einem Chromgehalt von mindestens 10,5 %. Andere Elemente wie Nickel, Molybdän, Titan und Kohlenstoff können ebenfalls hinzugefügt werden, um Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Formbarkeit zu gewährleisten. Es gibt viele verschiedene Kombinationen dieser verschiedenen Metalllegierungen, die bestimmte „Typen“ und „Qualitäten“ von Edelstahl ergeben. Nur zu sagen, dass etwas aus Edelstahl besteht, erzählt nicht die ganze Geschichte.
Wenn jemand sagen würde: „Gib mir ein paar Kunststoffrohre“, was würdest du mitbringen? PEX, CPVC, Polyethylen? All dies sind „Kunststoff“-Rohre, aber alle haben sehr unterschiedliche Eigenschaften, Stärken und Anwendungen. Das Gleiche gilt für Edelstahl. Es gibt über 150 Edelstahlsorten, alle mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen. In Warmwasserbereitern verwendete Edelstähle bestehen normalerweise nur aus wenigen Edelstählen, normalerweise aus den Typen 304, 316L, 316Ti und 444.
Der Unterschied zwischen diesen Qualitäten liegt in der Konzentration der darin enthaltenen Legierungen. Alle rostfreien Stähle der Güteklasse „300“ enthalten etwa 18 % Chrom und 10 % Nickel. Die beiden 316-Qualitäten enthalten außerdem 2 % Molybdän, während der Sorte 316Ti 1 % Titan hinzugefügt wurde. Im Vergleich zu 304 verleiht Molybdän den 316-Qualitäten insgesamt eine bessere Korrosionsbeständigkeit, insbesondere eine höhere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in Chloridumgebungen Titan der Güteklasse .316Ti verleiht ihm eine ausgezeichnete Formbarkeit und Festigkeit. Güteklasse 444 enthält zwar Chrom und Molybdän, aber kein Nickel. Generell gilt: Je mehr Nickel, Molybdän und Titan in der Mischung enthalten sind, desto besser ist die Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit, aber auch desto höher sind die Kosten. Wenn jemand sagt, dass er einen Warmwasserbereiter aus „Edelstahl“ hat, schauen Sie sich die Güteklassen genau an, da sie nicht von gleicher Qualität sind
Edelstahl wird in allen Arten von Warmwasserbereitern verwendet. Er wird am häufigsten in indirekten Warmwasserbereitern und kondensierenden Durchlauferhitzern verwendet. Indirekte Warmwasserbereiter enthalten eine interne Wärmeübertragungsschlange, die mit dem Kessel- oder Solarkollektorkreislauf verbunden ist. Sie sind in Europa häufiger als in Kanada, da europäische Wasserkraft- und Solarwarmwasserbereitungssysteme vorherrschen.
Edelstahlkonstruktionen machen einen großen Teil dieser europäischen indirekten Märkte aus. In Kanada sind indirekte Tanks aus Edelstahl und mit Glas ausgekleidetem Stahl erhältlich, Edelstahltanks haben in der Regel einen höheren Preis. Bei nicht kondensierenden Durchlauferhitzern besteht der Wärmetauscher normalerweise aus Kupfer. Angesichts der Tendenz zu Kondensationseinheiten mit höherer Effizienz bestehen die Wärmetauscher entweder vollständig aus Edelstahl oder aus einer Kombination aus primären Kupfer- und sekundären Edelstahl-Wärmetauschern. Direkt befeuerte Tank-Warmwasserbereiter bleiben der König des kanadischen Warmwasserbereitermarkts. Kohlenstoffstahl mit Glas In diesem Segment dominiert die Auskleidung. Edelstahl wird üblicherweise in tanklosen oder direkt befeuerten Tank-Brennwert-Warmwasserbereitern verwendet.
Um die Effizienz dieser Geräte zu steigern, muss das Rauchgas unter den Taupunkt abgekühlt werden, um die latente Wärme des Brennstoffs freizusetzen. Das entstehende Kondensat ist im Wesentlichen destillierter Wasserdampf aus den gasförmigen Verbrennungsprodukten, der einen sehr niedrigen pH-Wert und einen hohen Säuregehalt aufweist. Dieses saure Kondensat muss zur Entsorgung in einen Abfluss geleitet werden, aber das größere Problem ist seine korrosive Wirkung auf die Wärmetauscheroberflächen des Warmwasserbereiters.
Wärmetauscher aus gewöhnlichem Stahl oder Kupfer können diesem Rauchgaskondensat über einen längeren Zeitraum nur schwer standhalten. Edelstahl ist aufgrund seiner hohen Korrosionsbeständigkeit und Flexibilität eine gute Materialwahl und ermöglicht die Bildung komplexer Wärmetauscherformen. Es gibt viele Marken von kondensierenden Durchlauferhitzern, die Wärmetauscher aus Edelstahl verwenden. Dadurch können sie die vollständige Kondensation des Rauchgases im Wärmetauscher fördern und hohe EF-Werte von bis zu 0,97 erzielen.
Tank-Warmwasserbereiter mit Brennwerttechnologie werden jetzt auch immer häufiger eingesetzt, insbesondere da einige Änderungen der Bauvorschriften eine höhere Effizienz des Warmwasserbereiters erfordern. Auf diesem Markt gibt es zwei gängige Gebäudetypen. Bei glasbeschichteten Tanks handelt es sich um vollständig eingetauchte sekundäre Kondensationswärmetauscher. Die Außenseite (Wasserseite) und die Innenseite (Feuerseite) der Wärmetauscherrohrschlangen sind mit Glas ausgekleidet, und die glasbeschichtete Innenseite verhindert die Kondensation von Rauchgas. Tankmodelle mit vollständig aus Edelstahl bestehender Tank- und Rohrschlangenkonstruktion sind nicht üblich , aber es gibt mehrere solcher komplett aus Edelstahl gefertigten Konstruktionen.
Die Anschaffungskosten eines mit Glas ausgekleideten Tanks sind in der Tat niedriger, und nur die Zeit wird zeigen, wie widerstandsfähig der Wärmetauscher in rauen Kondensationsumgebungen sein wird. Diese neuen Warmwasserbereiter für Kondensattanks können höhere Wirkungsgrade als herkömmliche direkt befeuerte Warmwasserbereiter erzielen, wobei die thermischen Wirkungsgrade zwischen 90 % und 96 % liegen.
Schauen Sie sich Tank-Warmwasserbereiter genauer an und Sie werden feststellen, dass die meisten Arten von direkt befeuerten, indirekten Innenregister- und geraden Speichertanks eine Konstruktion aus Glas und Edelstahl haben.
Was sind also die Vorteile von Edelstahl gegenüber glasbeschichteten Tanks? Wie überzeugen Sie Kunden, mehr in Edelstahltanks zu investieren? Der größte Vorteil von Edelstahl ist seine natürliche Beständigkeit gegen Süßwasserkorrosion, die die Lebensdauer erhöht. Aufgrund seiner Zusammensetzung aus korrosionsbeständigen Metalllegierungen sind Edelstahltanks stärker und langlebiger als glasbeschichtete Tanks. Edelstahltanks verfügen auf der Wasserseite über eine schützende Oxidbarriere, um Korrosion auf natürliche Weise zu verhindern.
Glasausgekleidete Tanks hingegen basieren auf einer Glasauskleidung, um eine Barriere zwischen Kohlenstoffstahl und Wasser zu bilden. Bei Gelegenheit greifen der Sauerstoff und die Chemikalien im Wasser den Stahl an und korrodieren ihn schnell. Da es nahezu unmöglich ist, eine Schutzbeschichtung perfekt aufzutragen (keine mikroskopischen Risse oder Nadellöcher in der Schutzschicht), verfügen glasausgekleidete Tanks über im Tank montierte Opferanodenstäbe.
Die Stäbe der Opferanoden verschleißen mit der Zeit, und wenn der Prozess abgeschlossen ist, beginnt die Elektrolyse, die freiliegenden Stahlbereiche im Tank zu erodieren. Die Geschwindigkeit, mit der die Anode erschöpft wird, hängt von der Wasserqualität und der verwendeten Wassermenge ab. Opferanoden halten normalerweise drei bis fünf Jahre und Anoden können ausgetauscht werden, um weitere Schäden zu verhindern.
Tatsächlich wird die regelmäßige Inspektion und der Austausch der Anoden oft vernachlässigt, und der Tank leckt, was dazu führt, dass die gesamte Einheit ausgetauscht werden muss. Im Gegensatz zu glasbeschichteten Tanks benötigen Edelstahltanks keine „Opferanoden“, um Korrosion auf ihren Oberflächen zu verhindern. Dies bedeutet, dass die Anode nicht überprüft oder ausgetauscht werden muss, was über die Lebensdauer des Warmwasserbereiters Wartungszeit und -kosten spart.
Aufgrund dieser erhöhten Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit gibt es für Edelstahltanks häufig längere Garantien, wobei einige Hersteller lebenslange Garantien für Tanks anbieten.
Edelstahltanks haben außerdem den Vorteil, dass sie im Vergleich zu Tanks mit Glasauskleidung leichter sind, wodurch sie einfacher zu transportieren, zu handhaben und zu installieren sind. Die Wandstärke des in Tanks verwendeten Edelstahls ist normalerweise viel dünner als bei ähnlichen Stahltanks mit Glasauskleidung. In Kombination mit dem Gewicht der Glasauskleidung selbst sind mit Glas ausgekleidete Behälter normalerweise viel schwerer.
Im Gegensatz zu mit Glas ausgekleideten Gläsern erfordern Edelstahlgefäße beim Versand weniger Aufmerksamkeit und die Glasauskleidung kann während des Transports beschädigt werden. Wenn die Glasauskleidung des Tanks aufgrund unsachgemäßer Handhabung während des Transports oder der Installation beschädigt wird oder Risse aufweist, wird dies erst bemerkt, wenn der Tank vorzeitig ausfällt.
Edelstahltanks sind im Allgemeinen in der Lage, höheren Wassertemperaturen standzuhalten als mit Glas ausgekleidete Tanks, und Temperaturen über 180 °F stellen kein Problem dar. Einige mit Glas ausgekleidete Tanks neigen bei hohen Temperaturen zu Spannungen, was zu einem höheren Risiko einer Beschädigung der Glasauskleidung führt. Temperaturen über 160 °F können für einige Glasauskleidungen ein Problem darstellen. Bei Anwendungen wie Solarwarmwasserbereitern und einigen gewerblichen Industrieanwendungen kann es zu hohen Anforderungen an die Wasserspeicherung bei Temperaturen kommen.
Es wird empfohlen, den Hersteller des emaillierten Tanks bezüglich der empfohlenen maximalen Betriebstemperatur zu konsultieren. Edelstahltanks sind normalerweise die bessere Wahl für Hochtemperaturanwendungen.
Es besteht kein Zweifel, dass die Anschaffungskosten eines Edelstahltanks höher sind als die eines emaillierten Tanks. Aus den hier genannten Gründen können die Lebenszykluskosten eines emaillierten Tanks jedoch höher ausfallen. Beim Vergleich dieser Lebenszykluskosten sind Edelstahltanks auf lange Sicht im Allgemeinen kostengünstiger und sollten den Kunden gezeigt werden.
Robert Waters is President of Solar Water Services Inc., which provides training, education and support services to the hydroelectric power industry.He is a Mechanical Engineering Technology graduate from Humber College with over 30 years experience in circulating water and solar water heating.He can be reached at solwatservices@gmail.com.
Studierende erhalten HRAI-Stipendien.https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada veranstaltet die erste Networking-Veranstaltung für die Frauenbranche.https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Die Nachfrage nach Wohnbaugenehmigungen wächst weiter.https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace von Direct Energy Alberta.https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI würdigt Mitglieder mit den 2021 Achievement Awards.https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/