Korkeammasta hinnasta huolimatta ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämminvesivaraajat ovat yleensä kustannustehokkaampia elinkaarikustannuksia vertailtaessa, ja ne tulisi esittää sellaisina.
Kotitalouksien vedenlämmittimet ovat konemaailman todellinen jalkaväki. Ne altistuvat usein erittäin ankarille ympäristöille, ja niiden kova työ jää usein huomiotta. Lämmittimen vesipuolella hyökkäyksen kohteeksi mineraalit, happi, kemikaalit ja sedimentti. Palamisen yhteydessä korkeat lämpötilat, lämpöjännitys ja savukaasujen lauhde voivat kaikki aiheuttaa tuhoa materiaaleille.
Huollon suhteen käyttöveden lämmittimet ovat lähes laiminlyötyjä. Useimmat asunnonomistajat pitävät vedenlämmittimiään itsestäänselvyytenä ja huomaavat ne vasta, kun ne eivät toimi tai vuotavat. Tarkista anodisauva? Huuhtele sakka? Onko olemassa huoltosuunnitelmaa? Unohda se, meitä ei haittaa. Ei ihme, että useimpien käyttöveden lämmityslaitteiden käyttöikä on lyhyt.
Voiko tätä lyhyttä käyttöikää parantaa? Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen käyttövedenlämmittimien käyttö on yksi tapa pidentää käyttöikää. Ruostumaton teräs on vahva ja kestävä materiaali, joka tarjoaa paremman kestävyyden veden ja tulen puoleisille hyökkäyksille, mikä antaa lämmittimelle mahdollisuuden pitkän käyttöiän. Ruostumattoman teräksen ainoa todellinen haittapuoli on materiaalien ja valmistuksen korkeat kustannukset. Erittäin kilpailluilla käyttövedenlämmittimien markkinoilla näin korkeat kustannukset ovat valtava haaste.
Ruostumaton teräs on yleisnimitys rautaseoksille, joiden kromipitoisuus on vähintään 10,5 %. Muita alkuaineita, kuten nikkeliä, molybdeeniä, titaania ja hiiltä, ​​voidaan myös lisätä korroosionkestävyyden, lujuuden ja muovattavuuden parantamiseksi. Näitä eri metalliseoksia on monia erilaisia ​​yhdistelmiä, jotka tuottavat tietynlaisia ​​ja -laatuisia ruostumatonta terästä. Pelkkä sanonta, että jokin on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ei kerro koko totuutta.
Jos joku sanoisi "anna minulle muoviputkia", mitä toisit? PEX, CPVC, polyeteeni? Kaikki nämä ovat "muoviputkia", mutta kaikilla on hyvin erilaiset ominaisuudet, lujuudet ja käyttötarkoitukset. Sama pätee ruostumattomaan teräkseen. Ruostumatonta terästä on yli 150 laatua, joilla kaikilla on hyvin erilaiset ominaisuudet ja käyttötarkoitukset. Kotitalouksien vedenlämmittimissä käytettävät ruostumattomat teräkset valmistetaan yleensä vain muutamasta ruostumattomasta teräksestä, yleensä tyypeistä 304, 316L, 316Ti ja 444.
Näiden laatujen välinen ero on niiden seosaineiden pitoisuus. Kaikki "300"-laatuiset ruostumattomat teräkset sisältävät noin 18 % kromia ja 10 % nikkeliä. Kaksi 316-laatua sisältävät myös 2 % molybdeeniä, kun taas 316Ti-laatuun on lisätty 1 % titaania. Verrattuna 304-laatuun molybdeeni antaa 316-laaduille paremman korroosionkestävyyden, erityisesti paremman kestävyyden pistekorroosiolle ja rakokorroosiolle kloridiympäristöissä. 316Ti-laatuinen titaani antaa sille erinomaisen muovattavuuden ja lujuuden. Laadussa 444 on kromia ja molybdeeniä, mutta siinä ei ole lainkaan nikkeliä. Yleisesti ottaen mitä enemmän nikkeliä, molybdeeniä ja titaania seoksessa on, sitä parempi on korroosionkestävyys ja lujuus, mutta myös sitä korkeampi on hinta. Kun joku sanoo, että hänellä on "ruostumattomasta teräksestä" valmistettu vedenlämmitin, tutki huolellisesti laatuja, koska ne eivät ole samaa laatua.
Ruostumatonta terästä käytetään kaikentyyppisissä vedenlämmittimissä. Sitä käytetään yleisimmin epäsuorissa käyttövedenlämmittimissä ja lauhduttavissa läpivirtauslämmittimissä. Epäsuorissa vedenlämmittimissä on sisäinen lämmönsiirtopatteri, joka on kytketty kattilaan tai aurinkokeräinkiertoon. Ne ovat yleisempiä Euroopassa kuin Kanadassa eurooppalaisten vesivoima- ja aurinkolämmitysjärjestelmien hallitsevuuden vuoksi.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt muodostavat suuren osan näistä Euroopan epäsuorista markkinoista. Kanadassa on saatavilla ruostumattomasta teräksestä ja lasivuoratuista teräksestä valmistettuja epäsuoria säiliöitä, mutta ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt ovat yleensä kalliimpia. Ei-kondensoivissa läpivirtauslämmittimissä lämmönvaihdin on yleensä valmistettu kuparista. Tehokkaampien lauhdutusyksiköiden suosion kasvaessa lämmönvaihtimet ovat joko kokonaan ruostumatonta terästä tai ensisijaisten kuparin ja toissijaisten ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmönvaihtimien yhdistelmää. Suoralämmitteiset säiliölämmittimet ovat edelleen Kanadan vedenlämmitinmarkkinoiden kuningas. Lasivuorattu hiiliteräs hallitsee tätä segmenttiä. Ruostumatonta terästä käytetään yleisesti läpivirtauslämmittimissä tai suoralämmitteisissä säiliölämmittimissä.
Näiden laitteiden tehokkuuden lisäämiseksi savukaasu on jäähdytettävä kastepisteen alapuolelle polttoaineen piilevän lämmön vapauttamiseksi. Tuloksena oleva lauhde on pohjimmiltaan tislattua vesihöyryä kaasumaisista palamistuotteista, jolla on erittäin alhainen pH ja korkea happamuus. Tämä hapan lauhde on johdettava viemäriin hävitettäväksi, mutta suurempi ongelma on sen syövyttävä vaikutus vedenlämmittimen lämmönvaihtimen pintoihin.
Tavallisesta teräksestä tai kuparista valmistettujen lämmönvaihtimien on vaikea kestää tätä savukaasujen lauhdetta pitkiä aikoja. Ruostumaton teräs on hyvä materiaalivalinta korkean korroosionkestävyytensä ja joustavuutensa ansiosta, minkä ansiosta se voi muodostaa monimutkaisia ​​lämmönvaihtimen muotoja. On olemassa monia merkkejä lauhduvista läpivirtauslämmittimistä, jotka käyttävät ruostumattomasta teräksestä valmistettuja lämmönvaihtimia. Tämä mahdollistaa savukaasujen täydellisen lauhduttamisen lämmönvaihtimessa ja johtaa korkeisiin EF-arvoihin, jopa 0,97.
Lauhdutustekniikalla varustettuja säiliölämmittimiä aletaan myös käyttää yhä useammin, erityisesti joidenkin rakennusmääräysten muutosten myötä, jotka vaativat suurempaa vedenlämmittimen hyötysuhdetta. Näillä markkinoilla on kaksi yleistä rakennustyyppiä. Lasivuoratut säiliöt rakentavat täysin upotettuja toissijaisia ​​lauhduttavia lämmönvaihtimia. Lämmönvaihtimien kelojen ulkopuoli (vesipuoli) ja sisäpuoli (palopuoli) ovat lasivuorattuja, ja lasivuorattu sisäpuoli estää savukaasujen tiivistymisen. Kokonaan ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliö- ja kelamallit eivät ole yleisiä, mutta saatavilla on useita tällaisia ​​kokonaan ruostumattomasta teräksestä valmistettuja rakenteita.
Lasivuoratun säiliön alkukustannukset ovat todellakin alhaisemmat, ja vain aika näyttää, kuinka kestävä lämmönvaihdin on ankarissa lauhdeympäristöissä. Nämä uudet lauhdevesivaraajat pystyvät saavuttamaan korkeamman hyötysuhteen kuin perinteiset suoralämmitteiset vedenlämmittimet, ja niiden lämpötehokkuus vaihtelee 90 prosentista 96 prosenttiin. Hallitusten kiristäessä vedenlämmittimien hyötysuhdesäännöksiä, näemme varmasti markkinoille lisää innovatiivisia ja tehokkaita vedenlämmittimiä.
Tarkastele tarkemmin säiliölämmittimiä ja huomaat, että useimmissa suoralämmitteisissä, epäsuorissa sisäkierukkalämmitteisissä ja suorissa varastosäiliöissä on lasivuoraus ja ruostumattomasta teräksestä valmistettu rakenne.
Mitkä ovat ruostumattoman teräksen edut lasivuorattuihin verrattuna? Miten saat asiakkaat investoimaan enemmän ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin säiliöihin? Ruostumattoman teräksen suurin etu on sen luonnollinen kestävyys makean veden korroosiolle, mikä pidentää käyttöikää. Korroosionkestävien metalliseosten koostumuksensa ansiosta ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt ovat vahvempia ja kestävämpiä kuin lasivuoratut säiliöt. Ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa säiliöissä on suojaava oksidikerros veden puolella, joka estää luonnollisesti korroosiota.
Lasivuoratut säiliöt taas perustuvat lasivuoraukseen esteenä hiiliteräksen ja veden välillä. Jos mahdollisuus on olemassa, veden happi ja kemikaalit hyökkäävät teräkseen ja syövyttävät sitä nopeasti. Koska minkään suojapinnoitteen täydellinen levittäminen (ei mikroskooppisia halkeamia tai neulanreikiä suojakerroksessa) on lähes mahdotonta, lasivuoratuissa säiliöissä on säiliön sisään asennettu uhrautuva anodi.
Uhrianodin tangot kuluvat ajan myötä, ja kun prosessi on valmis, elektrolyysi alkaa syövyttää säiliön sisällä olevia paljaita teräsalueita. Anodin kulumisnopeus riippuu veden laadusta ja käytetyn veden määrästä. Uhrianodit kestävät tyypillisesti kolmesta viiteen vuotta, ja anodit voidaan vaihtaa lisävaurioiden estämiseksi.
Itse asiassa anodien säännöllinen tarkastus ja vaihto usein unohtuu, ja säiliö vuotaa, jolloin koko yksikkö joudutaan vaihtamaan. Toisin kuin lasivuoratut säiliöt, ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt eivät vaadi "uhranodeja" pintojen korroosion estämiseksi. Tämä tarkoittaa, että anodia ei tarvitse tarkastaa tai vaihtaa, mikä säästää huoltoaikaa ja -kustannuksia vedenlämmittimen käyttöiän aikana.
Tämän lisääntyneen kestävyyden ja korroosionkestävyyden vuoksi ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla säiliöillä on usein pidemmät takuut, ja jotkut valmistajat tarjoavat säiliöille elinikäisen takuun.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla säiliöillä on myös etunaan, että ne ovat kevyempiä kuin lasivuoratut säiliöt, mikä helpottaa niiden kuljettamista, käsittelyä ja asentamista. Säiliöissä käytetyn ruostumattoman teräksen seinämän paksuus on yleensä paljon ohuempi kuin vastaavissa lasivuoratuissa terässäiliöissä. Yhdessä lasivuorauksen painon kanssa lasivuoratut purkit ovat yleensä paljon painavampia.
Toisin kuin lasivuoratut purkit, ruostumattomasta teräksestä valmistetut purkit vaativat vähemmän huomiota kuljetuksen aikana, ja lasivuoraus voi vaurioitua kuljetuksen aikana. Jos säiliön lasivuoraus vaurioituu tai halkeaa karkean käsittelyn vuoksi kuljetuksen tai asennuksen aikana, sitä ei havaita ennen kuin säiliö pettää ennenaikaisesti.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt kestävät yleensä korkeampia veden lämpötiloja kuin lasivuoratut säiliöt, eivätkä yli 80 °C:n lämpötilat aiheuta ongelmia. Jotkut lasivuoratut säiliöt ovat alttiita rasitukselle korkeissa lämpötiloissa, mikä lisää lasivuorauksen vaurioitumisriskiä. Yli 71 °C:n lämpötilat voivat olla ongelma joillekin lasivuorauksille. Sovelluksissa, kuten aurinkolämmittimissä ja joissakin kaupallisissa teollisissa sovelluksissa, voidaan tarvita korkean lämpötilan veden varastointivaatimuksia.
On suositeltavaa kysyä lasivuoratun säiliön valmistajalta suositeltua enimmäiskäyttölämpötilaa. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt ovat yleensä parempi valinta korkean lämpötilan sovelluksiin.
Ei ole epäilystäkään siitä, että ruostumattomasta teräksestä valmistetun säiliön alkukustannukset ovat korkeammat kuin lasivuoratun säiliön. Mutta tässä mainituista syistä lasivuoratun säiliön elinkaarikustannukset voivat nousta korkeammiksi. Näitä elinkaarikustannuksia verrattaessa ruostumattomasta teräksestä valmistetut säiliöt ovat yleensä kustannustehokkaampia pitkällä aikavälillä, ja ne tulisi esitellä asiakkaille.
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.
Opiskelijat saavat HRAI-apurahoja. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada isännöi ensimmäistä naisten verkostoitumistapahtumaa teollisuudessa. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Asuinrakennuslupien kysyntä kasvaa edelleen. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace tarjoaa Direct Energy Albertan. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI palkitsee jäseniään vuoden 2021 saavutuspalkinnoilla. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/