Nonostante il prezzo più elevato, i serbatoi di riscaldamento dell'acqua in acciaio inossidabile sono generalmente più convenienti quando si confrontano i costi del ciclo di vita e dovrebbero essere presentati come tali.
Gli scaldacqua domestici sono la vera fanteria del mondo meccanico. Sono spesso esposti ad ambienti molto difficili e il loro duro lavoro viene per lo più ignorato. Dal lato dell'acqua del riscaldatore, minerali, ossigeno, sostanze chimiche e sedimenti vengono tutti attaccati. Quando si tratta di combustione, alte temperature, stress termico e condensa dei fumi possono tutti devastare i materiali.
Quando si tratta di manutenzione, i riscaldatori di acqua calda sanitaria (ACS) sono quasi trascurati. La maggior parte dei proprietari di case dà per scontato i propri scaldabagni e li nota solo quando non funzionano o perdono. Controllare l'asta dell'anodo? Risciacquare i sedimenti? Esiste un piano di manutenzione?
È possibile migliorare questa breve durata? L'utilizzo di riscaldatori ACS in acciaio inossidabile è un modo per aumentare l'aspettativa di vita. L'acciaio inossidabile è un materiale forte e durevole che offre una migliore resistenza agli attacchi lato acqua e fuoco, offrendo al riscaldatore l'opportunità di fornire una lunga durata. L'unico vero svantaggio dell'acciaio inossidabile è l'alto costo dei materiali e della fabbricazione.
L'acciaio inossidabile è il nome generico delle leghe ferrose con un contenuto di cromo di almeno il 10,5%. Possono essere aggiunti anche altri elementi come nichel, molibdeno, titanio e carbonio per fornire resistenza alla corrosione, forza e formabilità. Esistono molte combinazioni diverse di queste diverse leghe metalliche che producono specifici "tipi" e "gradi" di acciaio inossidabile. Dire solo che qualcosa è fatto di acciaio inossidabile non racconta l'intera storia.
Se qualcuno dicesse "dammi dei tubi di plastica", cosa porteresti? PEX, CPVC, polietilene? Tutti questi sono tubi "di plastica", ma hanno proprietà, resistenza e applicazioni molto diverse. Lo stesso vale per l'acciaio inossidabile. Esistono oltre 150 gradi di acciaio inossidabile, tutti con proprietà e applicazioni molto diverse.
La differenza tra questi gradi è la concentrazione di lega in essi. Tutti gli acciai inossidabili di grado "300" contengono circa il 18% di cromo e il 10% di nichel. I due gradi 316 contengono anche il 2% di molibdeno, mentre il grado 316Ti ha l'1% di titanio aggiunto alla miscela. Il titanio di grado Ti conferisce un'eccellente formabilità e resistenza. Il grado 444 ha cromo e molibdeno, ma non ha nichel. In generale, più nichel, molibdeno e titanio nella miscela, migliore è la resistenza alla corrosione e la forza, ma anche più alto è il costo. Quando qualcuno dice di avere uno scaldabagno "in acciaio inossidabile", guarda attentamente i gradi in quanto non sono della stessa qualità
L'acciaio inossidabile è utilizzato in tutti i diversi tipi di scaldacqua. È più comunemente utilizzato negli scaldacqua indiretti e negli scaldacqua senza serbatoio a condensazione. Gli scaldacqua indiretti contengono una serpentina interna di trasferimento del calore collegata alla caldaia o al circuito del collettore solare. Sono più comuni in Europa che in Canada a causa del predominio dei sistemi europei di riscaldamento dell'acqua idroelettrica e solare.
La costruzione in acciaio inossidabile costituisce gran parte di questi mercati indiretti europei. In Canada sono disponibili serbatoi indiretti in acciaio inossidabile e acciaio smaltato, i serbatoi in acciaio inossidabile di solito hanno un prezzo più elevato. Negli scaldacqua senza serbatoio senza condensa, lo scambiatore di calore è solitamente realizzato in rame. il rivestimento in vetro domina questo segmento. L'acciaio inossidabile è comunemente utilizzato negli scaldacqua a condensazione senza serbatoio o con serbatoio a fuoco diretto.
Per aumentare l'efficienza di questi dispositivi, i fumi devono essere raffreddati al di sotto del punto di rugiada per rilasciare il calore latente del combustibile. La condensa risultante è essenzialmente vapore acqueo distillato dai prodotti di combustione gassosi, che ha un pH molto basso e un'elevata acidità. Questa condensa acida deve essere convogliata in uno scarico per lo smaltimento, ma il problema più grande è il suo effetto corrosivo sulle superfici dello scambiatore di calore dello scaldabagno.
Gli scambiatori di calore realizzati in acciaio o rame ordinario sono difficili da sopportare per lunghi periodi di tempo a questa condensa di gas di scarico. L'acciaio inossidabile è una buona scelta di materiale a causa della sua elevata resistenza alla corrosione e flessibilità, che gli consentono di formare forme complesse di scambiatori di calore. Esistono molte marche di scaldacqua a condensazione senza serbatoio che utilizzano scambiatori di calore in acciaio inossidabile.
Anche gli scaldacqua con serbatoio con tecnologia a condensazione stanno iniziando a essere utilizzati più frequentemente, in particolare con alcune modifiche alle normative edilizie che richiedono una maggiore efficienza dello scaldabagno. Esistono due tipi di edifici comuni in questo mercato. I serbatoi rivestiti in vetro stanno costruendo scambiatori di calore a condensazione secondari completamente sommersi. , ma sono disponibili diverse strutture di questo tipo interamente in acciaio inossidabile.
Il costo iniziale di un serbatoio con rivestimento in vetro è effettivamente inferiore e solo il tempo dirà quanto sarà resistente lo scambiatore di calore in ambienti con condensazione difficili. Questi nuovi scaldacqua con serbatoio di condensa sono in grado di raggiungere efficienze più elevate rispetto ai tradizionali scaldacqua a fuoco diretto, con efficienze termiche che vanno dal 90% al 96%. Poiché i governi spingono sempre più in alto le normative sull'efficienza degli scaldabagni, siamo sicuri di vedere sul mercato scaldacqua con serbatoio ad alta efficienza più innovativi.
Dai un'occhiata più da vicino agli scaldacqua per serbatoi e scoprirai che la maggior parte dei tipi di serbatoi di stoccaggio a combustione diretta, a serpentina interna indiretta e rettilinei hanno una struttura in vetro e acciaio inossidabile.
Quindi, quali sono i vantaggi dell'acciaio inossidabile rispetto al rivestimento in vetro? Come convincere i clienti a investire di più in serbatoi in acciaio inossidabile? Il più grande vantaggio dell'acciaio inossidabile è la sua naturale resistenza alla corrosione dell'acqua dolce, che ne aumenta la durata. Grazie alla sua composizione di leghe metalliche resistenti alla corrosione, i serbatoi in acciaio inossidabile sono più forti e durevoli dei serbatoi rivestiti in vetro. I serbatoi in acciaio inossidabile hanno una barriera protettiva di ossido sul lato dell'acqua per prevenire naturalmente la corrosione.
I serbatoi smaltati, d'altra parte, si affidano al rivestimento smaltato per fornire una barriera tra l'acciaio al carbonio e l'acqua. Data la possibilità, l'ossigeno e le sostanze chimiche nell'acqua attaccheranno l'acciaio e lo corroderanno rapidamente. Poiché è quasi impossibile applicare qualsiasi rivestimento protettivo perfettamente (nessuna fessura microscopica o difetti di foro nello strato protettivo), i serbatoi smaltati includono aste di anodo sacrificale montate all'interno del serbatoio.
Le aste dell'anodo sacrificale si consumeranno nel tempo e, una volta completato il processo, l'elettrolisi inizierà a erodere le aree di acciaio esposte all'interno del serbatoio. La velocità con cui l'anodo si esaurisce dipende dalla qualità dell'acqua e dalla quantità di acqua utilizzata. Gli anodi sacrificali durano in genere dai tre ai cinque anni e possono essere sostituiti per evitare ulteriori danni.
Infatti, l'ispezione regolare e la sostituzione degli anodi viene spesso trascurata e il serbatoio perde, causando la sostituzione dell'intera unità. A differenza dei serbatoi smaltati, i serbatoi in acciaio inossidabile non richiedono "anodi sacrificali" per prevenire la corrosione sulle loro superfici. Ciò significa che non è necessario ispezionare o sostituire l'anodo, risparmiando tempo e costi di manutenzione per tutta la vita dello scaldacqua.
A causa di questa maggiore durata e resistenza alla corrosione, spesso troverai che i serbatoi in acciaio inossidabile hanno garanzie più lunghe, con alcuni produttori che offrono garanzie a vita per i serbatoi.
I serbatoi in acciaio inossidabile hanno anche il vantaggio di essere più leggeri rispetto ai serbatoi rivestiti di vetro, rendendoli più facili da trasportare, movimentare e installare. Lo spessore delle pareti dell'acciaio inossidabile utilizzato nei serbatoi è solitamente molto più sottile rispetto a serbatoi in acciaio simili con rivestimenti in vetro. Combinato con il peso del rivestimento in vetro stesso, i barattoli rivestiti in vetro sono generalmente molto più pesanti.
A differenza dei vasetti rivestiti in vetro, i vasetti in acciaio inossidabile richiedono meno attenzione durante la spedizione e il rivestimento in vetro può essere danneggiato durante la spedizione. Se il rivestimento in vetro del serbatoio è danneggiato o incrinato a causa di un trattamento approssimativo durante la spedizione o l'installazione, non se ne saprà fino a quando il serbatoio non si guasta prematuramente.
I serbatoi in acciaio inossidabile sono generalmente in grado di resistere a temperature dell'acqua più elevate rispetto ai serbatoi rivestiti in vetro e temperature superiori a 180F non presenteranno alcun problema. Alcuni serbatoi rivestiti in vetro sono soggetti a sollecitazioni a temperature elevate, con conseguente rischio maggiore di danni al rivestimento in vetro. Le temperature superiori a 160F possono essere un problema per alcuni rivestimenti in vetro. Applicazioni come gli scaldacqua solari e alcune applicazioni industriali commerciali possono richiedere requisiti di stoccaggio dell'acqua ad alta temperatura.
Si consiglia di consultare il produttore del serbatoio smaltato per la temperatura operativa massima consigliata. I serbatoi in acciaio inossidabile sono solitamente una scelta migliore per le applicazioni ad alta temperatura.
Non c'è dubbio che il costo iniziale di un serbatoio in acciaio inossidabile sia superiore a quello di un serbatoio rivestito di vetro. Ma per i motivi menzionati qui, il costo del ciclo di vita di un serbatoio rivestito di vetro può aumentare. Quando si confrontano questi costi del ciclo di vita, i serbatoi in acciaio inossidabile sono generalmente più convenienti nel lungo periodo e dovrebbero essere mostrati ai clienti.
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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