Pomimo wyższej ceny, zbiorniki do podgrzewaczy wody ze stali nierdzewnej są generalnie bardziej opłacalne przy porównywaniu kosztów cyklu życia i jako takie powinny być prezentowane.
Domowe podgrzewacze wody to prawdziwa piechota świata mechanicznego. Często są narażone na bardzo trudne warunki, a ich ciężka praca jest przeważnie ignorowana. Po stronie wodnej podgrzewacza atakowane są minerały, tlen, chemikalia i osady. Jeśli chodzi o spalanie, wysokie temperatury, stres termiczny i kondensat spalin mogą siać spustoszenie w materiałach.
Jeśli chodzi o konserwację, podgrzewacze ciepłej wody użytkowej (CWU) są prawie zaniedbywane. Większość właścicieli domów traktuje swoje podgrzewacze wody jako coś oczywistego i zauważa je tylko wtedy, gdy nie działają lub przeciekają. Sprawdź pręt anodowy? Spłucz osad? Czy istnieje plan konserwacji? Zapomnij o tym, nie mamy nic przeciwko. Nic dziwnego, że większość urządzeń do ciepłej wody użytkowej ma krótką żywotność.
Czy można poprawić tę krótką żywotność? Używanie podgrzewaczy CWU wykonanych ze stali nierdzewnej jest jednym ze sposobów wydłużenia oczekiwanej żywotności. Stal nierdzewna jest mocnym i trwałym materiałem, który zapewnia lepszą odporność na ataki wody i kominka, dając podgrzewaczowi możliwość zapewnienia długiej żywotności. Jedynym prawdziwym minusem stali nierdzewnej jest wysoki koszt materiałów i produkcji. Na wysoce konkurencyjnym rynku podgrzewaczy CWU tak wysokie koszty są ogromnym wyzwaniem do pokonania.
Stal nierdzewna to ogólna nazwa stopów żelaza o zawartości chromu co najmniej 10,5%. Inne pierwiastki, takie jak nikiel, molibden, tytan i węgiel, mogą być również dodawane w celu zapewnienia odporności na korozję, wytrzymałości i odkształcalności. Istnieje wiele różnych kombinacji tych różnych stopów metali, które dają określone „rodzaje” i „gatunki” stali nierdzewnej. Samo stwierdzenie, że coś jest wykonane ze stali nierdzewnej, nie mówi całej historii.
Gdyby ktoś powiedział „daj mi jakieś plastikowe rury”, co byś przyniósł? Pex, CPVC, polietylen? Wszystkie są rurami „plastikowymi”, ale wszystkie mają bardzo różne właściwości, mocne i zastosowania. To samo dotyczy stali nierdzewnej. Istnieje ponad 150 gatunków stali nierdzewnej, wszystkie z bardzo różnymi właściwościami i zastosowaniami. Stali bezcelowy są wykorzystywane tylko z kilku stali stalowej, 316l, 316l i 444.
Różnica między tymi gatunkami polega na stężeniu w nich stopu. Wszystkie stale nierdzewne gatunku „300” zawierają około 18% chromu i 10% niklu. Dwa gatunki stali 316 zawierają również 2% molibdenu, podczas gdy gatunek 316Ti zawiera 1% tytanu dodanego do mieszanki. Tytan gatunku s.316Ti zapewnia doskonałą formowalność i wytrzymałość. Gatunek 444 zawiera chrom i molibden, ale nie zawiera niklu. Ogólnie rzecz biorąc, im więcej niklu, molibdenu i tytanu w mieszance, tym lepsza odporność na korozję i wytrzymałość, ale także wyższy koszt. Kiedy ktoś mówi, że ma podgrzewacz wody „ze stali nierdzewnej”, przyjrzyj się uważnie klasom, ponieważ nie są one tej samej jakości
Stal nierdzewna jest stosowana we wszystkich rodzajach podgrzewaczy wody. Jest najczęściej stosowana w pośrednich podgrzewaczach CWU i kondensacyjnych bezzbiornikowych podgrzewaczach wody. Pośrednie podgrzewacze wody zawierają wewnętrzną wężownicę przenoszącą ciepło połączoną z kotłem lub pętlą kolektora słonecznego. Są bardziej powszechne w Europie niż w Kanadzie ze względu na dominację europejskich wodnych i słonecznych systemów podgrzewania wody.
Konstrukcje ze stali nierdzewnej stanowią dużą część tych pośrednich rynków europejskich. W Kanadzie dostępne są zbiorniki pośrednie ze stali nierdzewnej i stali powlekanej szkłem, zbiorniki ze stali nierdzewnej zwykle mają wyższą cenę. W bezkondensacyjnych bezzbiornikowych podgrzewaczach wody wymiennik ciepła jest zwykle wykonany z miedzi. W związku z naciskiem na jednostki skraplające o wyższej wydajności, wymienniki ciepła są wykonane w całości ze stali nierdzewnej lub stanowią kombinację wymienników ciepła z miedzi pierwotnej i wtórnej ze stali nierdzewnej. Podgrzewacze wody ze zbiornikiem opalanym bezpośrednio pozostają królem kanadyjskiego rynku podgrzewaczy wody. Stal węglowa ze szklaną okładziną dominuje w tym segmencie. Stal nierdzewna jest powszechnie stosowana w bezzbiornikowych lub bezpośrednich kondensacyjnych podgrzewaczach wody.
Aby zwiększyć wydajność tych urządzeń, spaliny muszą zostać schłodzone poniżej punktu rosy, aby uwolnić utajone ciepło paliwa. Powstały kondensat to zasadniczo para wodna destylowana z gazowych produktów spalania, która ma bardzo niskie pH i wysoką kwasowość. Ten kwaśny kondensat musi zostać odprowadzony do kanalizacji w celu utylizacji, ale większym problemem jest jego korozyjne działanie na powierzchnie wymiennika ciepła podgrzewacza wody.
Wymienniki ciepła wykonane ze zwykłej stali lub miedzi są trudne do wytrzymania tego kondensatu gazów spalinowych przez długi czas. Stal nierdzewna jest dobrym materiałem ze względu na jej wysoką odporność na korozję i elastyczność, co pozwala na tworzenie złożonych kształtów wymienników ciepła. Istnieje wiele marek kondensacyjnych bezzbiornikowych podgrzewaczy wody, które wykorzystują wymienniki ciepła ze stali nierdzewnej. Pozwala to im zachęcać do całkowitej kondensacji gazów spalinowych w wymienniku ciepła i zapewnia wysokie oceny EF do 0,97.
Zbiornikowe podgrzewacze wody z technologią kondensacyjną również zaczynają być coraz częściej stosowane, zwłaszcza w przypadku niektórych zmian przepisów budowlanych wymagających wyższej wydajności podgrzewacza wody. Istnieją dwa popularne typy budynków na tym rynku. Zbiorniki wyłożone szkłem służą do budowy całkowicie zanurzonych wtórnych kondensacyjnych wymienników ciepła. Zewnętrzna (strona wodna) i wewnętrzna (strona ogniowa) wężownice wymiennika są wyłożone szkłem, a wyłożone szkłem wnętrze zapobiega skraplaniu się gazów spalinowych. Modele zbiorników ze zbiornikiem i konstrukcją wężownicy wykonane w całości ze stali nierdzewnej nie są powszechne , ale dostępnych jest kilka takich konstrukcji wykonanych w całości ze stali nierdzewnej.
Początkowy koszt zbiornika wyłożonego szkłem jest rzeczywiście niższy, a tylko czas pokaże, jak odporny będzie wymiennik ciepła w trudnych warunkach skraplania. Te nowe podgrzewacze wody ze zbiornikiem na kondensat są w stanie osiągnąć wyższą wydajność niż tradycyjne podgrzewacze wody z bezpośrednim spalaniem, przy sprawności cieplnej w zakresie od 90% do 96%. Ponieważ rządy coraz bardziej podnoszą przepisy dotyczące wydajności podgrzewaczy wody, z pewnością zobaczymy na rynku więcej innowacyjnych podgrzewaczy wody o wysokiej wydajności.
Przyjrzyj się bliżej zbiornikowym podgrzewaczom wody, a przekonasz się, że większość typów zbiorników z bezpośrednim opalaniem, pośrednią wężownicą wewnętrzną i prostymi zbiornikami ma konstrukcję ze szkła i stali nierdzewnej.
Jakie są zatem zalety stali nierdzewnej w porównaniu z wykładziną szklaną? Jak przekonać klientów do większych inwestycji w zbiorniki ze stali nierdzewnej? Największą zaletą stali nierdzewnej jest jej naturalna odporność na korozję słodkowodną, ​​która wydłuża żywotność. Ze względu na skład stopów metali odpornych na korozję, zbiorniki ze stali nierdzewnej są mocniejsze i trwalsze niż zbiorniki ze szkłem. Zbiorniki ze stali nierdzewnej mają ochronną barierę tlenkową po stronie wody, aby w naturalny sposób zapobiegać korozji.
Zbiorniki wyłożone szkłem natomiast polegają na wyłożeniu szkłem, aby zapewnić barierę między stalą węglową a wodą. Przy takiej okazji tlen i chemikalia w wodzie zaatakują stal i szybko ją korodują. Ponieważ prawie niemożliwe jest idealne nałożenie jakiejkolwiek powłoki ochronnej (brak mikroskopijnych pęknięć lub dziurek w warstwie ochronnej), zbiorniki wyłożone szkłem zawierają protektorowe pręty anodowe zamontowane wewnątrz zbiornika.
Pręty anody protektorowej z czasem się zużyją, a po zakończeniu procesu elektroliza zacznie niszczyć odsłonięte stalowe obszary wewnątrz zbiornika. Szybkość wyczerpywania się anody zależy od jakości wody i ilości zużytej wody. Anody protektorowe zwykle wytrzymują od trzech do pięciu lat, a anody można wymienić, aby zapobiec dalszym uszkodzeniom.
W rzeczywistości regularna kontrola i wymiana anod jest często pomijana, a zbiornik przecieka, co powoduje konieczność wymiany całego urządzenia. W przeciwieństwie do zbiorników wyłożonych szkłem, zbiorniki ze stali nierdzewnej nie wymagają „protektorowych anod”, aby zapobiec korozji ich powierzchni. Oznacza to, że nie ma potrzeby sprawdzania ani wymiany anody, co oszczędza czas i koszty konserwacji przez cały okres eksploatacji podgrzewacza wody.
Ze względu na zwiększoną trwałość i odporność na korozję zbiorniki ze stali nierdzewnej mają dłuższe gwarancje, a niektórzy producenci oferują dożywotnią gwarancję na zbiorniki.
Zbiorniki ze stali nierdzewnej mają również tę zaletę, że są lżejsze w porównaniu ze zbiornikami wyłożonymi szkłem, co ułatwia ich transport, obsługę i instalację. Grubość ścian ze stali nierdzewnej stosowanej w zbiornikach jest zwykle znacznie cieńsza niż w przypadku podobnych zbiorników stalowych ze szklanymi okładzinami. W połączeniu z ciężarem samego szkła wyłożonego, słoiki wyłożone szkłem są zwykle znacznie cięższe.
W przeciwieństwie do słoików wyłożonych szkłem, słoiki ze stali nierdzewnej wymagają mniej uwagi podczas transportu, a szklana wykładzina może zostać uszkodzona podczas transportu. Jeśli szklana wykładzina zbiornika zostanie uszkodzona lub pęknięta z powodu nieostrożnego obchodzenia się podczas transportu lub instalacji, nie będzie to znane, dopóki zbiornik nie ulegnie przedwczesnej awarii.
Zbiorniki ze stali nierdzewnej są generalnie w stanie wytrzymać wyższe temperatury wody niż zbiorniki wyłożone szkłem, a temperatury powyżej 180 F nie będą stwarzać żadnych problemów. Niektóre zbiorniki wyłożone szkłem są podatne na naprężenia w wysokich temperaturach, co powoduje większe ryzyko uszkodzenia wyłożonego szkłem. Temperatury powyżej 160 F mogą stanowić problem dla niektórych szklanych wkładek. Zastosowania takie jak słoneczne podgrzewacze wody i niektóre komercyjne zastosowania przemysłowe mogą wymagać przechowywania wody w wysokiej temperaturze.
Zaleca się skonsultowanie się z producentem zbiornika wyłożonego szkłem w celu uzyskania zalecanej maksymalnej temperatury roboczej. Zbiorniki ze stali nierdzewnej są zwykle lepszym wyborem do zastosowań w wysokich temperaturach.
Nie ma wątpliwości, że koszt początkowy zbiornika ze stali nierdzewnej jest wyższy niż koszt zbiornika wyłożonego szkłem. Jednak z wymienionych tutaj powodów koszt cyklu życia zbiornika wyłożonego szkłem może być wyższy. Porównując te koszty cyklu życia, zbiorniki ze stali nierdzewnej są generalnie bardziej opłacalne w dłuższej perspektywie i powinny być pokazywane klientom.
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.
Studenci otrzymują stypendia HRAI.https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada organizuje inauguracyjne wydarzenie networkingowe dla kobiet.https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Popyt na pozwolenia na budowę budynków mieszkalnych stale rośnie.https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace Direct Energy Alberta.https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI przyznaje członkom nagrody za osiągnięcia 2021.https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/