Упркос вишој цени, резервоари за воду од нерђајућег челика су генерално исплативији када се упореде трошкови животног циклуса и требало би да буду и представљени као такви.
Кућни бојлери су права пешадија механичког света. Често су изложени веома тешким условима и њихов напоран рад се углавном игнорише. На страни воде у бојлеру, нападају се минерали, кисеоник, хемикалије и седименти. Када је у питању сагоревање, високе температуре, термички стрес и кондензат димних гасова могу изазвати пустош на материјалима.
Када је у питању одржавање, бојлери за топлу воду у домаћинству (ПТВ) су готово занемарени. Већина власника кућа узима своје бојлере здраво за готово и примећује их само када не раде или цуре. Проверите анодну шипку? Исперите седимент? Да ли постоји план одржавања? Заборавите, не смета нам. Није ни чудо што већина опреме за ПТВ има кратак век трајања.
Може ли се овај кратак век трајања побољшати? Коришћење бојлера за топлу воду од нерђајућег челика један је од начина да се повећа очекивани век трајања. Нерђајући челик је јак и издржљив материјал који пружа бољу отпорност на ударце са стране воде и ватре, дајући бојлеру могућност да обезбеди дуг век трајања. Једини прави недостатак нерђајућег челика је висока цена материјала и израде. На веома конкурентном тржишту бојлера за топлу воду, тако висока цена је огроман изазов који треба превазићи.
Нерђајући челик је генерички назив за легуре челика са садржајем хрома од најмање 10,5%. Могу се додати и други елементи попут никла, молибдена, титанијума и угљеника како би се обезбедила отпорност на корозију, чврстоћа и обликовност. Постоји много различитих комбинација ових различитих металних легура које производе специфичне „врсте“ и „врсте“ нерђајућег челика. Само рећи да је нешто направљено од нерђајућег челика не говори целу причу.
Ако би неко рекао „дајте ми пластичне цеви“, шта бисте донели? PEX, CPVC, полиетилен? Све су то „пластичне“ цеви, али све имају веома различита својства, чврстоће и примене. Исто важи и за нерђајући челик. Постоји преко 150 врста нерђајућег челика, све са веома различитим својствима и применама. Нерђајући челици који се користе у кућним бојлерима обично се праве од само неколико врста нерђајућег челика, обично типова 304, 316L, 316Ti и 444.
Разлика између ових врста је концентрација легуре у њима. Сви нерђајући челици класе „300“ садрже приближно 18% хрома и 10% никла. Две врсте 316 такође садрже 2% молибдена, док врста 316Ti има 1% додатог титанијума у ​​смешу. У поређењу са 304, молибден даје бољу укупну отпорност на корозију врстама 316, посебно већу отпорност на корозију у облику тачкастих ерупција и пукотина у хлоридним срединама. Титанијум класе 316Ti му даје одличну обликовност и чврстоћу. Класа 444 садржи хром и молибден, али нема никл. Генерално говорећи, што је више никла, молибдена и титанијума у ​​смеши, то је боља отпорност на корозију и чврстоћа, али и већа цена. Када неко каже да има бојлер од „нерђајућег челика“, пажљиво погледајте врсте јер нису истог квалитета.
Нерђајући челик се користи у свим различитим врстама бојлера. Најчешће се користи у индиректним бојлерима за топлу воду и кондензационим бојлерима без резервоара. Индиректни бојлери садрже унутрашњи грејач повезан са бојлером или петљом соларног колектора. Чешћи су у Европи него у Канади због доминације европских хидро и соларних система за грејање воде.
Конструкција од нерђајућег челика чини велики део ових европских индиректних тржишта. У Канади су доступни индиректни резервоари од нерђајућег челика и челика са стакленом облогом, а резервоари од нерђајућег челика обично имају вишу цену. Код некондензационих бојлера без резервоара, измењивач топлоте је обично направљен од бакра. Са тежњом ка кондензационим јединицама веће ефикасности, измењивачи топлоте су или сви од нерђајућег челика или комбинација примарних бакарних и секундарних измењивача топлоте од нерђајућег челика. Директни бојлери са резервоаром остају краљ канадског тржишта бојлера. Угљенични челик са стакленом облогом доминира овим сегментом. Нерђајући челик се обично користи у кондензационим бојлерима без резервоара или са директним резервоаром.
Да би се повећала ефикасност ових уређаја, димни гасови морају бити охлађени испод тачке росе како би се ослободила латентна топлота горива. Добијени кондензат је у суштини дестилована водена пара из гасних производа сагоревања, која има веома низак pH и високу киселост. Овај кисели кондензат мора се одвести у одвод ради одлагања, али већи проблем је његов корозивни ефекат на површине измењивача топлоте бојлера.
Измењивачи топлоте направљени од обичног челика или бакра тешко издржавају овај кондензат димних гасова током дужег временског периода. Нерђајући челик је добар избор материјала због своје високе отпорности на корозију и флексибилности, што му омогућава формирање сложених облика измењивача топлоте. Постоји много брендова кондензационих бојлера без резервоара који користе измењиваче топлоте од нерђајућег челика. Ово им омогућава да подстакну потпуну кондензацију димних гасова у измењивачу топлоте и резултира високим EF вредностима до 0,97.
Бојлери са кондензационом технологијом сада се све чешће користе, посебно због неких промена у грађевинским прописима које захтевају већу ефикасност бојлера. На овом тржишту постоје два уобичајена типа зграда. Резервоари са стакленом облогом представљају потпуно потопљене секундарне кондензационе измењиваче топлоте. Спољашња (страна воде) и унутрашња (страна ватре) страна измењивача топлоте су обложене стаклом, а унутрашња облога од стакла спречава кондензацију димних гасова. Модели резервоара са резервоаром и завојницом од нерђајућег челика нису уобичајени, али постоји неколико таквих конструкција од нерђајућег челика.
Почетна цена резервоара са стакленом облогом је заиста нижа, и само ће време показати колико ће измењивач топлоте бити отпоран у тешким условима кондензације. Ови нови бојлери са кондензационим резервоаром могу постићи већу ефикасност од традиционалних бојлера са директним грејањем, са термалном ефикасношћу у распону од 90% до 96%. Како владе подижу прописе о ефикасности бојлера све више и више, сигурно ћемо видети све више иновативних високоефикасних бојлера са резервоаром на тржишту.
Погледајте детаљније бојлере са резервоаром и видећете да већина врста директно ложеног, индиректног унутрашњег грејача и равних резервоара има конструкцију са стакленом облогом и нерђајућим челиком.
Дакле, које су предности нерђајућег челика у односу на резервоаре са стакленом облогом? Како убедити купце да више инвестирају у резервоаре од нерђајућег челика? Највећа предност нерђајућег челика је његова природна отпорност на корозију у слаткој води, што повећава век трајања. Због свог састава од металних легура отпорних на корозију, резервоари од нерђајућег челика су јачи и издржљивији од резервоара са стакленом облогом. Резервоари од нерђајућег челика имају заштитну оксидну баријеру на страни воде како би се природно спречила корозија.
С друге стране, резервоари обложени стаклом ослањају се на стаклену облогу како би се обезбедила баријера између угљеничног челика и воде. Уколико им се пружи прилика, кисеоник и хемикалије у води ће напасти челик и брзо га кородирати. Пошто је готово немогуће савршено нанети било који заштитни премаз (без микроскопских пукотина или оштећења у облику рупа у заштитном слоју), резервоари обложени стаклом укључују жртвене анодне шипке монтиране унутар резервоара.
Жртвене анодне шипке ће се временом истрошити, а када се процес заврши, електролиза ће почети да еродира изложене челичне површине унутар резервоара. Брзина којом се анода троши зависи од квалитета воде и количине воде која се користи. Жртвене аноде обично трају три до пет година, а аноде се могу заменити како би се спречила даља оштећења.
У ствари, редовна инспекција и замена анода се често занемарују, па резервоар цури, што доводи до замене целе јединице. За разлику од резервоара обложених стаклом, резервоари од нерђајућег челика не захтевају „жртвене аноде“ како би се спречила корозија на њиховим површинама. То значи да нема потребе за инспекцијом или заменом аноде, што штеди време и трошкове одржавања током животног века бојлера.
Због ове повећане издржљивости и отпорности на корозију, често ћете наћи резервоаре од нерђајућег челика који имају дуже гаранције, а неки произвођачи нуде доживотне гаранције за резервоаре.
Резервоари од нерђајућег челика такође имају предност што су лакши у поређењу са резервоарима обложеним стаклом, што их чини лакшим за транспорт, руковање и инсталацију. Дебљина зида нерђајућег челика који се користи у резервоарима је обично много тања од сличних челичних резервоара са обложеним стаклом. У комбинацији са тежином самог обложеног стаклом, тегле обложене стаклом су обично много теже.
За разлику од тегли са стакленом облогом, тегле од нерђајућег челика захтевају мање пажње приликом транспорта, а стаклена облога може бити оштећена током транспорта. Ако је стаклена облога резервоара оштећена или напукла због грубог руковања током транспорта или инсталације, то се неће знати све док резервоар прерано не откаже.
Резервоари од нерђајућег челика генерално могу да издрже више температуре воде од резервоара обложених стаклом, а температуре преко 79°C неће представљати никакве проблеме. Неки резервоари обложени стаклом су склони напрезању на високим температурама, што резултира већим ризиком од оштећења обложене стаклом. Температуре изнад 71°C могу бити проблем за неке стаклене облоге. Примене као што су соларни бојлери и неке комерцијалне индустријске примене могу имати захтеве за складиштење воде на високим температурама.
Препоручује се да се консултујете са произвођачем резервоара са стакленом облогом за препоручену максималну радну температуру. Резервоари од нерђајућег челика су обично бољи избор за примене на високим температурама.
Нема сумње да је почетна цена резервоара од нерђајућег челика већа од цене резервоара са стакленом облогом. Али из разлога наведених овде, трошкови животног циклуса резервоара са стакленом облогом могу постати већи. Када се упореде ови трошкови животног циклуса, резервоари од нерђајућег челика су генерално исплативији на дужи рок и требало би их показати купцима.
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.
Студенти добијају HRAI стипендије. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada је домаћин првог догађаја за умрежавање жена у индустрији. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Потражња за стамбеним грађевинским дозволама наставља да расте. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace, произвођач Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI додељује члановима награде за достигнућа за 2021. годину. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/