A pesar del precio más alto, los tanques de calentadores de agua de acero inoxidable son generalmente más rentables cuando se comparan los costos del ciclo de vida y deben presentarse como tales.
Los calentadores de agua domésticos son la verdadera infantería del mundo mecánico. A menudo están expuestos a entornos muy duros y su arduo trabajo se ignora en su mayoría. En el lado del agua del calentador, los minerales, el oxígeno, los productos químicos y los sedimentos son atacados. Cuando se trata de combustión, las altas temperaturas, el estrés térmico y la condensación de gases de combustión pueden causar estragos en los materiales.
Cuando se trata de mantenimiento, los calentadores de agua caliente sanitaria (ACS) están prácticamente descuidados. La mayoría de los propietarios dan por hecho sus calentadores de agua y solo los notan cuando no funcionan o tienen fugas. ¿Revisar la varilla del ánodo? ¿Enjuagar los sedimentos? ¿Existe un plan de mantenimiento?
¿Se puede mejorar esta corta vida útil? El uso de calentadores de ACS hechos de acero inoxidable es una forma de aumentar la esperanza de vida. El acero inoxidable es un material fuerte y duradero que brinda una mejor resistencia a los ataques junto al agua y la chimenea, lo que brinda al calentador la oportunidad de proporcionar una vida útil prolongada. El único inconveniente real del acero inoxidable es el alto costo de los materiales y la fabricación.
Acero inoxidable es el nombre genérico de las aleaciones ferrosas con un contenido de cromo de al menos 10,5 %. También se pueden agregar otros elementos como níquel, molibdeno, titanio y carbono para brindar resistencia a la corrosión, resistencia y conformabilidad. Hay muchas combinaciones diferentes de estas diferentes aleaciones metálicas que producen "tipos" y "grados" específicos de acero inoxidable. Decir que algo está hecho de acero inoxidable no cuenta toda la historia.
Si alguien dijera "Dame algunas tuberías de plástico", ¿qué traería? y 444.
La diferencia entre estos grados es la concentración de aleación en ellos. Todos los aceros inoxidables de grado “300″ contienen aproximadamente un 18 % de cromo y un 10 % de níquel. Los dos grados 316 también contienen un 2 % de molibdeno, mientras que el grado 316Ti tiene un 1 % de titanio agregado a la mezcla. El titanio de grado 16Ti le da una excelente formabilidad y resistencia. El grado 444 tiene cromo y molibdeno, pero no contiene níquel. En términos generales, cuanto más níquel, molibdeno y titanio haya en la mezcla, mejor será la resistencia a la corrosión y la fuerza, pero también mayor será el costo. Cuando alguien dice que tiene un calentador de agua de "acero inoxidable", mire cuidadosamente los grados ya que no son de la misma calidad.
El acero inoxidable se usa en todos los diferentes tipos de calentadores de agua. Se usa más comúnmente en calentadores de ACS indirectos y calentadores de agua sin tanque de condensación. Los calentadores de agua indirectos contienen una bobina de transferencia de calor interna conectada a la caldera o al circuito del colector solar. Son más comunes en Europa que en Canadá debido al dominio de los sistemas de calentamiento de agua hidroeléctricos y solares europeos.
La construcción de acero inoxidable constituye una gran parte de estos mercados indirectos europeos. En Canadá, los tanques indirectos de acero inoxidable y acero revestido de vidrio están disponibles, los tanques de acero inoxidable generalmente tienen un precio más alto. En los calentadores de agua sin tanque sin condensación, el intercambiador de calor generalmente está hecho de cobre. el acero con revestimiento de vidrio domina este segmento. El acero inoxidable se usa comúnmente en calentadores de agua de condensación sin tanque o con tanque de fuego directo.
Para aumentar la eficiencia de estos dispositivos, el gas de combustión debe enfriarse por debajo del punto de rocío para liberar el calor latente del combustible. El condensado resultante es esencialmente vapor de agua destilada de los productos de la combustión gaseosa, que tiene un pH muy bajo y una acidez alta. Este condensado ácido debe canalizarse a un desagüe para su eliminación, pero el mayor problema es su efecto corrosivo en las superficies del intercambiador de calor del calentador de agua.
Los intercambiadores de calor hechos de acero ordinario o cobre son difíciles de soportar este condensado de gases de combustión durante largos períodos de tiempo. El acero inoxidable es una buena opción de material debido a su alta resistencia a la corrosión y flexibilidad, lo que le permite formar formas complejas de intercambiadores de calor. Hay muchas marcas de calentadores de agua sin tanque de condensación que utilizan intercambiadores de calor de acero inoxidable.
Los calentadores de agua de tanque con tecnología de condensación también comienzan a usarse con más frecuencia, especialmente con algunos cambios en los códigos de construcción que requieren una mayor eficiencia del calentador de agua. Hay dos tipos de edificios comunes en este mercado. Los tanques revestidos de vidrio construyen intercambiadores de calor de condensación secundarios completamente sumergidos. no son comunes, pero hay varias construcciones de acero inoxidable disponibles.
El costo inicial de un tanque revestido de vidrio es ciertamente más bajo, y solo el tiempo dirá qué tan resistente será el intercambiador de calor en ambientes hostiles de condensación. Estos nuevos calentadores de agua con tanque de condensado pueden alcanzar eficiencias más altas que los calentadores de agua de fuego directo tradicionales, con eficiencias térmicas que van del 90 % al 96 %. A medida que los gobiernos impulsan las regulaciones de eficiencia de los calentadores de agua cada vez más, estamos seguros de que veremos más calentadores de agua con tanque de alta eficiencia innovadores en el mercado.
Eche un vistazo más de cerca a los calentadores de agua con tanque y encontrará que la mayoría de los tipos de tanques de almacenamiento rectos, de serpentín interno indirecto y de fuego directo tienen una construcción de acero inoxidable y revestida de vidrio.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas del acero inoxidable sobre los revestidos de vidrio? ¿Cómo convence a los clientes para que inviertan más en tanques de acero inoxidable? La mayor ventaja del acero inoxidable es su resistencia natural a la corrosión del agua dulce, lo que aumenta la vida útil. Debido a su composición de aleaciones metálicas resistentes a la corrosión, los tanques de acero inoxidable son más resistentes y duraderos que los tanques revestidos de vidrio. Los tanques de acero inoxidable tienen una barrera protectora de óxido en el lado del agua para evitar la corrosión de forma natural.
Los tanques revestidos de vidrio, por otro lado, se basan en el revestimiento de vidrio para proporcionar una barrera entre el acero al carbono y el agua. Si se da la oportunidad, el oxígeno y los productos químicos en el agua atacarán el acero y lo corroerán rápidamente. Dado que es casi imposible aplicar una capa protectora a la perfección (sin grietas microscópicas ni agujeros pequeños en la capa protectora), los tanques revestidos de vidrio incluyen varillas de ánodo de sacrificio montadas dentro del tanque.
Las varillas del ánodo de sacrificio se desgastarán con el tiempo y, cuando se complete el proceso, la electrólisis comenzará a erosionar las áreas de acero expuestas dentro del tanque. La velocidad a la que se agota el ánodo depende de la calidad del agua y la cantidad de agua utilizada. Los ánodos de sacrificio suelen durar de tres a cinco años y se pueden reemplazar para evitar daños mayores.
De hecho, la inspección y el reemplazo regulares de los ánodos a menudo se pasan por alto y el tanque tiene fugas, lo que hace que se reemplace toda la unidad. A diferencia de los tanques revestidos de vidrio, los tanques de acero inoxidable no requieren "ánodos de sacrificio" para evitar la corrosión en sus superficies. Esto significa que no hay necesidad de inspeccionar o reemplazar el ánodo, lo que ahorra tiempo y costos de mantenimiento durante la vida útil del calentador de agua.
Debido a esta mayor durabilidad y resistencia a la corrosión, a menudo encontrará que los tanques de acero inoxidable tienen garantías más largas, y algunos fabricantes ofrecen garantías de por vida para los tanques.
Los tanques de acero inoxidable también tienen la ventaja de ser más livianos en comparación con los tanques revestidos de vidrio, lo que los hace más fáciles de transportar, manipular e instalar. El grosor de la pared del acero inoxidable que se usa en los tanques suele ser mucho más delgado que el de los tanques de acero similares con revestimiento de vidrio. Combinado con el peso del revestimiento de vidrio, los frascos revestidos de vidrio suelen ser mucho más pesados.
A diferencia de los frascos revestidos de vidrio, los frascos de acero inoxidable requieren menos atención durante el envío, y el revestimiento de vidrio puede dañarse durante el envío. Si el revestimiento de vidrio del tanque está dañado o agrietado debido a un manejo brusco durante el envío o la instalación, no se sabrá hasta que el tanque falle prematuramente.
Los tanques de acero inoxidable generalmente pueden soportar temperaturas de agua más altas que los tanques revestidos de vidrio, y las temperaturas superiores a 180F no presentarán ningún problema. Algunos tanques revestidos de vidrio son propensos a estresarse a altas temperaturas, lo que resulta en un mayor riesgo de daños en el revestimiento de vidrio. Las temperaturas superiores a 160F pueden ser un problema para algunos revestimientos de vidrio. Aplicaciones como calentadores de agua solares y algunas aplicaciones industriales comerciales pueden tener requisitos de almacenamiento de agua a alta temperatura.
Se recomienda consultar al fabricante del tanque revestido de vidrio para conocer la temperatura de funcionamiento máxima recomendada. Los tanques de acero inoxidable suelen ser una mejor opción para aplicaciones de alta temperatura.
No hay duda de que el costo inicial de un tanque de acero inoxidable es más alto que el de un tanque revestido de vidrio. Pero por las razones mencionadas aquí, el costo del ciclo de vida de un tanque revestido de vidrio puede aumentar. Al comparar estos costos del ciclo de vida, los tanques de acero inoxidable son generalmente más rentables a largo plazo y se deben mostrar a los clientes.
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.
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