A pesar do prezo máis elevado, os tanques de quentadores de auga de aceiro inoxidable adoitan ser máis rendibles ao comparar os custos do ciclo de vida e deben presentarse como tales.
Os quentadores de auga domésticos son a auténtica infantería do mundo mecánico. A miúdo están expostos a ambientes moi duros e o seu traballo duro ignórase na súa maioría. No lado da auga do quentador, os minerais, o osíxeno, os produtos químicos e os sedimentos son atacados. No que respecta á combustión, as altas temperaturas, a tensión térmica e o condensado dos gases de combustión poden causar estragos nos materiais.
En canto ao mantemento, os quentadores de auga quente sanitaria (ACS) case non se usan. A maioría dos propietarios dan por sentado os seus quentadores de auga e só se decatan deles cando non funcionan ou teñen fugas. Comprobar a vara do ánodo? Enxaugar os sedimentos? Hai algún plan de mantemento? Esquéceo, non nos importa. Non é de estrañar que a maioría dos equipos de ACS teñan unha vida útil curta.
Pódese mellorar esta curta vida útil? Empregar quentadores de ACS feitos de aceiro inoxidable é unha forma de aumentar a esperanza de vida. O aceiro inoxidable é un material forte e duradeiro que ofrece unha mellor resistencia aos ataques da auga e do lume, o que lle dá ao quentador a oportunidade de proporcionar unha longa vida útil. A única desvantaxe real do aceiro inoxidable é o alto custo dos materiais e da fabricación. No mercado altamente competitivo dos quentadores de ACS, un custo tan elevado supón un gran desafío a superar.
O aceiro inoxidable é o nome xenérico das aliaxes ferrosas cun contido de cromo de polo menos o 10,5 %. Tamén se poden engadir outros elementos como o níquel, o molibdeno, o titanio e o carbono para proporcionar resistencia á corrosión, resistencia e formabilidade. Existen moitas combinacións diferentes destas diferentes aliaxes metálicas que producen "tipos" e "graos" específicos de aceiro inoxidable. Dicir que algo está feito de aceiro inoxidable non conta toda a historia.
Se alguén che dixese "dádeme unhas tubaxes de plástico", que traerías? PEX, CPVC, polietileno? Todas estas son tubaxes de "plástico", pero todas teñen propiedades, resistencias e aplicacións moi diferentes. O mesmo ocorre co aceiro inoxidable. Hai máis de 150 tipos de aceiro inoxidable, todos con propiedades e aplicacións moi diferentes. Os aceiros inoxidables utilizados nos quentadores de auga domésticos adoitan estar feitos só duns poucos aceiros inoxidables, normalmente dos tipos 304, 316L, 316Ti e 444.
A diferenza entre estes graos é a concentración de aliaxe que conteñen. Todos os aceiros inoxidables de grao "300" conteñen aproximadamente un 18 % de cromo e un 10 % de níquel. Os dous graos 316 tamén conteñen un 2 % de molibdeno, mentres que o grao 316Ti ten un 1 % de titanio engadido á mestura. En comparación co 304, o molibdeno confire unha mellor resistencia xeral á corrosión aos graos 316, especialmente unha maior resistencia á corrosión por picaduras e fendas en ambientes con cloruros. O titanio de grao 316Ti dálle unha excelente formabilidade e resistencia. O grao 444 ten cromo e molibdeno, pero non ten níquel. En xeral, canto máis níquel, molibdeno e titanio haxa na mestura, mellor será a resistencia á corrosión e a resistencia, pero tamén maior será o custo. Cando alguén diga que ten un quentador de auga de "aceiro inoxidable", observe atentamente os graos, xa que non son da mesma calidade.
O aceiro inoxidable úsase en todo tipo de quentadores de auga. É o máis común en quentadores indirectos de ACS e quentadores de auga de condensación sen depósito. Os quentadores de auga indirectos conteñen unha serpentina de transferencia de calor interna conectada á caldeira ou ao circuíto do colector solar. Son máis comúns en Europa que no Canadá debido ao dominio dos sistemas europeos de quentamento de auga hidroeléctrico e solar.
A construción en aceiro inoxidable constitúe unha gran parte destes mercados indirectos europeos. No Canadá, hai dispoñibles tanques indirectos de aceiro inoxidable e aceiro revestido de vidro, os tanques de aceiro inoxidable adoitan ter un prezo máis elevado. Nos quentadores de auga sen depósito sen condensación, o intercambiador de calor adoita estar feito de cobre. Co impulso das unidades de condensación de maior eficiencia, os intercambiadores de calor son todos de aceiro inoxidable ou unha combinación de cobre primario e intercambiadores de calor secundarios de aceiro inoxidable. Os quentadores de auga con tanque de combustión directa seguen sendo o rei do mercado canadense de quentadores de auga. O aceiro ao carbono con revestimento de vidro domina este segmento. O aceiro inoxidable úsase habitualmente en quentadores de auga de condensación sen depósito ou con tanque de combustión directa.
Para aumentar a eficiencia destes dispositivos, os gases de combustión deben arrefriarse por debaixo do punto de orballo para liberar a calor latente do combustible. O condensado resultante é esencialmente vapor de auga destilado dos produtos de combustión gasosa, que ten un pH moi baixo e unha acidez alta. Este condensado ácido debe canalizarse a un sumidoiro para a súa eliminación, pero o maior problema é o seu efecto corrosivo nas superficies do intercambiador de calor do quentador de auga.
Os intercambiadores de calor feitos de aceiro ou cobre comúns son difíciles de soportar este condensado de gases de combustión durante longos períodos de tempo. O aceiro inoxidable é unha boa opción de material debido á súa alta resistencia á corrosión e flexibilidade, o que lle permite formar formas complexas de intercambiadores de calor. Hai moitas marcas de quentadores de auga sen depósito de condensación que usan intercambiadores de calor de aceiro inoxidable. Isto permítelles fomentar a condensación completa dos gases de combustión no intercambiador de calor e resulta en altas clasificacións de EF de ata 0,97.
Os quentadores de auga con tanque con tecnoloxía de condensación tamén están a comezar a usarse con máis frecuencia, especialmente con algúns cambios no código de construción que requiren unha maior eficiencia do quentador de auga. Hai dous tipos de edificios comúns neste mercado. Os tanques revestidos de vidro son edificios con intercambiadores de calor de condensación secundarios totalmente mergullados. O exterior (lado da auga) e o interior (lado do lume) das serpentinas do intercambiador de calor están revestidos de vidro, e o interior revestido de vidro impide a condensación dos gases de combustión. Os modelos de tanque con construción de tanque e serpentín totalmente de aceiro inoxidable non son comúns, pero hai varias construcións deste tipo totalmente de aceiro inoxidable dispoñibles.
O custo inicial dun depósito revestido de vidro é, de feito, menor, e só o tempo dirá a resistencia do intercambiador de calor en ambientes de condensación agresivos. Estes novos quentadores de auga con depósito de condensado son capaces de alcanzar unha maior eficiencia que os quentadores de auga de combustión directa tradicionais, con eficiencias térmicas que van do 90 % ao 96 %. A medida que os gobernos impulsan as regulacións sobre a eficiencia dos quentadores de auga cada vez máis, seguro que veremos no mercado quentadores de auga con depósito de alta eficiencia máis innovadores.
Bota unha ollada máis atenta aos quentadores de auga con tanque e verás que a maioría dos tipos de tanques de combustión directa, serpentín interno indirecto e tanques de almacenamento rectos teñen unha construción de aceiro inoxidable e revestido de vidro.
Entón, cales son as vantaxes do aceiro inoxidable sobre o revestido de vidro? Como convencer aos clientes de que invistan máis en tanques de aceiro inoxidable? A maior vantaxe do aceiro inoxidable é a súa resistencia natural á corrosión da auga doce, o que aumenta a vida útil. Debido á súa composición de aliaxes metálicas resistentes á corrosión, os tanques de aceiro inoxidable son máis fortes e duradeiros que os tanques revestidos de vidro. Os tanques de aceiro inoxidable teñen unha barreira protectora de óxido no lado da auga para evitar de forma natural a corrosión.
Os tanques revestidos de vidro, pola súa banda, dependen del para proporcionar unha barreira entre o aceiro ao carbono e a auga. Se se presenta a oportunidade, o osíxeno e os produtos químicos da auga atacarán o aceiro e corroeráno rapidamente. Dado que é case imposible aplicar calquera revestimento protector perfectamente (sen gretas microscópicas nin defectos de poros na capa protectora), os tanques revestidos de vidro inclúen varillas de ánodo de sacrificio montadas dentro do tanque.
As varillas do ánodo de sacrificio desgastaranse co tempo e, cando o proceso estea completo, a electrólise comezará a erosionar as áreas de aceiro expostas dentro do tanque. A velocidade á que se esgota o ánodo depende da calidade da auga e da cantidade de auga utilizada. Os ánodos de sacrificio adoitan durar de tres a cinco anos e pódense substituír para evitar danos maiores.
De feito, a inspección e substitución regular dos ánodos adoita pasarse por alto, e o tanque ten fugas, o que provoca a substitución de toda a unidade. A diferenza dos tanques revestidos de vidro, os tanques de aceiro inoxidable non requiren "ánodos de sacrificio" para evitar a corrosión nas súas superficies. Isto significa que non hai necesidade de inspeccionar nin substituír o ánodo, o que aforra tempo e custos de mantemento durante a vida útil do quentador de auga.
Debido a esta maior durabilidade e resistencia á corrosión, a miúdo atoparás tanques de aceiro inoxidable con garantías máis longas, e algúns fabricantes ofrecen garantías de por vida para os tanques.
Os tanques de aceiro inoxidable tamén teñen a vantaxe de seren máis lixeiros en comparación cos tanques revestidos de vidro, o que os fai máis fáciles de transportar, manexar e instalar. O grosor da parede do aceiro inoxidable empregado nos tanques adoita ser moito máis fino que o dos tanques de aceiro similares con revestimento de vidro. En combinación co peso do propio revestimento de vidro, os frascos revestidos de vidro adoitan ser moito máis pesados.
A diferenza dos frascos revestidos de vidro, os frascos de aceiro inoxidable requiren menos atención durante o envío e o revestimento de vidro pode danarse durante o envío. Se o revestimento de vidro do tanque está danado ou rachado debido a unha manipulación brusca durante o envío ou a instalación, non se saberá ata que o tanque falle prematuramente.
Os tanques de aceiro inoxidable xeralmente son capaces de soportar temperaturas da auga máis altas que os tanques con revestimento de vidro, e as temperaturas superiores a 180 °F non presentarán ningún problema. Algúns tanques con revestimento de vidro son propensos a sufrir tensión a altas temperaturas, o que resulta nun maior risco de danos no revestimento de vidro. As temperaturas superiores a 160 °F poden ser un problema para algúns revestimentos de vidro. Aplicacións como quentadores solares de auga e algunhas aplicacións industriais comerciais poden ver requisitos de almacenamento de auga a alta temperatura.
Recoméndase consultar co fabricante do tanque revestido de vidro para coñecer a temperatura máxima de funcionamento recomendada. Os tanques de aceiro inoxidable adoitan ser unha mellor opción para aplicacións a altas temperaturas.
Non hai dúbida de que o custo inicial dun tanque de aceiro inoxidable é maior que o dun tanque revestido de vidro. Pero polas razóns mencionadas aquí, o custo do ciclo de vida dun tanque revestido de vidro pode chegar a ser maior. Ao comparar estes custos do ciclo de vida, os tanques de aceiro inoxidable son xeralmente máis rendibles a longo prazo e deberían mostrarselles aos 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.
Os estudantes reciben bolsas HRAI. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canadá organiza o evento inaugural de networking para mulleres do sector. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
A demanda de permisos de construción residencial continúa a medrar. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace acquires Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI recoñece os seus membros cos Premios ao Logro de 2021. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/