למרות המחיר הגבוה יותר, מיכלי דוד מים מפלדת אל-חלד הם בדרך כלל חסכוניים יותר בהשוואת עלויות מחזור החיים ויש להציגם ככאלה.
מחממי מים ביתיים הם חיל הרגלים האמיתי של העולם המכני. הם נחשפים לעתים קרובות לסביבות קשות מאוד ועבודתם הקשה לרוב מתעלמת. בצד המים של המחמם, מינרלים, חמצן, כימיקלים ומשקעים כולם מותקפים. כשמדובר בבעירה, טמפרטורות גבוהות, לחץ תרמי ועיבוי גזי פליטה - כולם יכולים לגרום הרס לחומרים.
בכל הנוגע לתחזוקה, מחממי מים חמים ביתיים (DHW) כמעט מוזנחים. רוב בעלי הבתים לוקחים את מחממי המים שלהם כמובן מאליו ושמים לב אליהם רק כשהם לא עובדים או דולפים. בדקו את מוט האנודה? שטפו משקעים? האם יש תוכנית תחזוקה? שכחו מזה, לא אכפת לנו. אין פלא שרוב ציוד המים החמים אורך חיים קצר.
האם ניתן לשפר את תוחלת החיים הקצרה הזו? שימוש בתנורי חימום למי חממה העשויים מפלדת אל-חלד הוא דרך אחת להאריך את תוחלת החיים. פלדת אל-חלד היא חומר חזק ועמיד המספק עמידות טובה יותר להתקפות מצד המים והאש, מה שנותן לתנור את ההזדמנות לספק חיי שירות ארוכים. החיסרון האמיתי היחיד של פלדת אל-חלד הוא עלות החומרים והייצור הגבוהה. בשוק תנורי חימום למי חממה התחרותי ביותר, עלות גבוהה כזו היא אתגר עצום להתגבר עליו.
פלדת אל-חלד היא שם כללי לסגסוגות ברזליות עם תכולת כרום של לפחות 10.5%. ניתן להוסיף גם יסודות אחרים כמו ניקל, מוליבדן, טיטניום ופחמן כדי לספק עמידות בפני קורוזיה, חוזק ויכולת עיצוב. ישנם שילובים רבים ושונים של סגסוגות מתכת שונות אלו המייצרות "סוגים" ו"דרגות" ספציפיות של פלדת אל-חלד. רק לומר שמשהו עשוי מפלדת אל-חלד לא מספר את כל הסיפור.
אם מישהו היה אומר "תן לי כמה צינורות פלסטיק", מה היית מביא? PEX, CPVC, פוליאתילן? כל אלה צינורות "פלסטיק", אבל לכולם תכונות, חוזקות ויישומים שונים מאוד. אותו הדבר נכון לגבי נירוסטה. יש מעל 150 סוגי נירוסטה, לכולן תכונות ויישומים שונים מאוד. פלדות אל-חלד המשמשות במחממי מים ביתיים עשויות בדרך כלל ממספר קטן של פלדות אל-חלד, בדרך כלל מסוגים 304, 316L, 316Ti ו-444.
ההבדל בין דרגות אלו הוא ריכוז הסגסוגת בהן. כל פלדות האל-חלד בדרגה "300" מכילות כ-18% כרום ו-10% ניקל. שתי הדרגות 316 מכילות גם 2% מוליבדן, בעוד שלדרגה 316Ti נוספו 1% טיטניום לתערובת. בהשוואה ל-304, מוליבדן מקנה עמידות טובה יותר לקורוזיה כללית לדרגות 316, במיוחד עמידות גבוהה יותר לקורוזיה מפולים וקורוזיה בסדקים בסביבות כלוריד. טיטניום בדרגה 316Ti מעניק לו יכולת עיצוב וחוזק מצוינים. דרגה 444 מכילה כרום ומוליבדן, אך אין בה ניקל. באופן כללי, ככל שיש יותר ניקל, מוליבדן וטיטניום בתערובת, כך עמידות הקורוזיה והחוזק טובים יותר, אך גם העלות גבוהה יותר. כאשר מישהו אומר שיש לו מחמם מים "מפלדת אל-חלד", יש לבחון היטב את הדרגות מכיוון שהן אינן באותה איכות.
נירוסטה משמשת בכל סוגי מחממי המים השונים. היא נפוצה ביותר בתנורי חימום עקיפים למי חממה ובתנורי מים ללא עיבוי. מחממי מים עקיפים מכילים סליל העברת חום פנימי המחובר לדוד או ללולאת קולט השמש. הם נפוצים יותר באירופה מאשר בקנדה בשל הדומיננטיות של מערכות חימום מים הידרו-סולאריות אירופאיות.
בניית פלדת אל-חלד מהווה חלק גדול משווקים עקיפים אירופיים אלה. בקנדה, זמינים מיכלי נירוסטה ומיכלי פלדה מצופים זכוכית, מיכלי נירוסטה בדרך כלל נושאים תג מחיר גבוה יותר. בתנורי מים ללא מיכל ללא עיבוי, מחליף החום עשוי בדרך כלל מנחושת. עם הדחיפה ליחידות עיבוי יעילות יותר, מחליפי החום עשויים כולם מפלדת אל-חלד או שילוב של נחושת ראשונית ומחלפי חום פלדת אל-חלד משניים. מחממי מים עם מיכלים בעלי חימום ישיר נותרו מלך שוק מחממי המים הקנדי. פלדת פחמן עם בטנה מזכוכית שולטת בפלח זה. פלדת אל-חלד משמשת בדרך כלל בתנורי מים עם עיבוי מיכלים ללא מיכל או בעלי חימום ישיר.
כדי להגביר את יעילותם של מכשירים אלה, יש לקרר את גז הפליטה מתחת לנקודת הטל כדי לשחרר את החום הסמוי של הדלק. המעובה המתקבלת היא למעשה אדי מים מזוקקים מתוצרי הבעירה הגזיים, בעלי רמת חומציות נמוכה מאוד וחומציות גבוהה. מעובה חומצית זו חייבת להיות מוזרמת לצינור ניקוז לצורך סילוק, אך הבעיה הגדולה יותר היא השפעתה הקורוזיבית על משטחי מחליף החום של דוד המים.
מחליפי חום העשויים מפלדה או נחושת רגילים קשים לעמוד בעיבוי גזי הפליטה למשך תקופות ארוכות. נירוסטה היא בחירה טובה כחומר בשל עמידותה הגבוהה בפני קורוזיה וגמישותה, המאפשרת לה ליצור צורות מורכבות של מחליפי חום. ישנם מותגים רבים של מחממי מים ללא מיכל עיבוי המשתמשים במחליפי חום מפלדת אל-חלד. זה מאפשר להם לעודד עיבוי מלא של גזי הפליטה במחליף החום ומביא לדירוגי EF גבוהים של עד 0.97.
מחממי מים במיכלים עם טכנולוגיית עיבוי מתחילים להיות בשימוש תכוף יותר, במיוחד עם כמה שינויים בתקנות הבנייה הדורשים יעילות גבוהה יותר של מחממי מים. ישנם שני סוגי מבנים נפוצים בשוק זה. מיכלים מצופים זכוכית בונים מחליפי חום משניים שקועים לחלוטין. החלק החיצוני (צד המים) והפנימי (צד האש) של סלילי מחליף החום מצופים זכוכית, והחלק הפנימי המצופה זכוכית מונע עיבוי של גזי פליטה. דגמי מיכלים עם מבנה מיכל וסליל מפלדת אל-חלד אינם נפוצים, אך קיימים מספר מבנים כאלה מפלדת אל-חלד.
העלות הראשונית של מיכל מצופה זכוכית אכן נמוכה יותר, ורק הזמן יגיד עד כמה עמיד יהיה מחליף החום בסביבות עיבוי קשות. מחממי מים חדשים אלה למיכלי עיבוי מסוגלים להשיג יעילות גבוהה יותר מאשר מחממי מים מסורתיים בעלי חימום ישיר, עם יעילות תרמית הנעה בין 90% ל-96%. ככל שממשלות דוחפות את תקנות יעילות מחממי המים גבוה יותר ויותר, אנו בטוחים שנראה עוד מחממי מים חדשניים בעלי יעילות גבוהה במיכלי מים נכנסים לשוק.
התבוננו מקרוב בתנורי חימום מים במיכלים ותגלו שרוב סוגי מיכלי האחסון הישירים, הסלילים הפנימיים העקיפים והמיכלי אחסון הישרים הם בעלי מבנה מצופה זכוכית ופלדת אל-חלד.
אז מהם היתרונות של נירוסטה על פני מיכלי זכוכית? כיצד משכנעים לקוחות להשקיע יותר במיכלי נירוסטה? היתרון הגדול ביותר של נירוסטה הוא עמידותה הטבעית לקורוזיה במים מתוקים, מה שמגדיל את חיי השירות. בשל הרכבה מסגסוגות מתכת עמידות בפני קורוזיה, מיכלי נירוסטה חזקים ועמידים יותר ממיכלי זכוכית. למיכלי נירוסטה יש מחסום תחמוצת מגן בצד המים כדי למנוע קורוזיה באופן טבעי.
לעומת זאת, מיכלי זכוכית מצופים זכוכית מסתמכים על זכוכית מצופה כדי לספק מחסום בין פלדת פחמן למים. אם ניתנת להם ההזדמנות, החמצן והכימיקלים במים יתקפו את הפלדה ויגרמו לה לשחוק במהירות. מכיוון שכמעט בלתי אפשרי למרוח ציפוי מגן בצורה מושלמת (ללא סדקים מיקרוסקופיים או פגמי סיכה בשכבת המגן), מיכלי זכוכית מצופים כוללים מוטות אנודה קורבניים המותקנים בתוך המיכל.
מוטות אנודת ההקרבה יתבלו עם הזמן, וכאשר התהליך יושלם, האלקטרוליזה תתחיל לשחוק את אזורי הפלדה החשופים בתוך המיכל. קצב התרוקנות האנודה תלוי באיכות המים ובכמות המים המשמשת. אנודות הקרבה מחזיקות מעמד בדרך כלל שלוש עד חמש שנים, וניתן להחליף את האנודות כדי למנוע נזק נוסף.
למעשה, בדיקה והחלפה שוטפות של אנודות לעיתים קרובות מתעלמים מהן, והמיכל דולף, מה שגורם להחלפת היחידה כולה. בניגוד למיכלי זכוכית, מיכלי נירוסטה אינם דורשים "אנודות קורבנות" כדי למנוע קורוזיה על פני השטח שלהם. משמעות הדבר היא שאין צורך לבדוק או להחליף את האנודה, מה שחוסך זמן תחזוקה ועלויות לאורך חיי דוד המים.
בגלל העמידות והעמידות המוגברות בפני קורוזיה, לעתים קרובות תגלו שלמיכלי נירוסטה יש אחריות ארוכה יותר, כאשר חלק מהיצרנים מציעים אחריות לכל החיים עליהם.
למיכלי נירוסטה יש גם יתרון של היותם קלים יותר בהשוואה למיכלי זכוכית, מה שמקל על ההובלה, הטיפול וההתקנה שלהם. עובי הדופן של פלדת אל-חלד המשמשת במיכלים בדרך כלל דק בהרבה ממיכלי פלדה דומים עם ציפוי זכוכית. בשילוב עם משקל הזכוכית עצמה, צנצנות מרופדות זכוכית בדרך כלל כבדות בהרבה.
שלא כמו צנצנות מרופדות זכוכית, צנצנות נירוסטה דורשות פחות תשומת לב בעת המשלוח, וציפוי הזכוכית עלול להינזק במהלך המשלוח. אם ציפוי הזכוכית של המיכל ניזוקו או סדוקים עקב טיפול גס במהלך המשלוח או ההתקנה, הדבר לא יתברר עד שהמיכל יכשל בטרם עת.
מיכלי נירוסטה בדרך כלל מסוגלים לעמוד בטמפרטורות מים גבוהות יותר מאשר מיכלי זכוכית, וטמפרטורות מעל 180 מעלות פרנהייט לא יהוו בעיות. חלק מהמיכלי זכוכית נוטים ללחץ בטמפרטורות גבוהות, וכתוצאה מכך סיכון גבוה יותר לנזק לציפוי הזכוכית. טמפרטורות מעל 160 מעלות פרנהייט יכולות להוות בעיה עבור חלק מצופי הזכוכית. יישומים כגון דודי שמש ויישומים תעשייתיים מסחריים מסוימים עשויים לחוות דרישות אחסון מים בטמפרטורה גבוהה.
מומלץ להתייעץ עם יצרן המיכל המצופה זכוכית לגבי טמפרטורת ההפעלה המקסימלית המומלצת. מיכלי נירוסטה הם בדרך כלל בחירה טובה יותר עבור יישומים בטמפרטורות גבוהות.
אין ספק שהעלות הראשונית של מיכל נירוסטה גבוהה יותר מזו של מיכל מצופה זכוכית. אך מהסיבות שהוזכרו כאן, עלות מחזור החיים של מיכל מצופה זכוכית עשויה להיות גבוהה יותר. כאשר משווים את עלויות מחזור החיים הללו, מיכלי נירוסטה הם בדרך כלל חסכוניים יותר בטווח הארוך ויש להראות אותם ללקוחות.
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.
סטודנטים מקבלים מלגות HRAI. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada מארחת את אירוע הנטוורקינג הראשון של נשים בתעשייה. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
הביקוש להיתרי בנייה למגורים ממשיך לגדול. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
מידע על Action Furnace - Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI מכירה בחברים בפרסי הישגים לשנת 2021. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/