Незважаючи на вищу ціну, баки водонагрівачів з нержавіючої сталі, як правило, є більш економічно ефективними у порівнянні з витратами на життєвий цикл і повинні бути представлені як такі.
Домашні водонагрівачі – це справжня піхота механічного світу. Вони часто піддаються впливу дуже суворих умов, і їхня важка робота здебільшого ігнорується. З боку води в нагрівачі піддаються впливу мінералів, кисню, хімічних речовин та осаду. Коли справа доходить до горіння, високі температури, термічні напруження та конденсат димових газів можуть завдати шкоди матеріалам.
Коли справа доходить до технічного обслуговування, водонагрівачі (ГВП) практично нехтують. Більшість домовласників сприймають свої водонагрівачі як належне і помічають їх лише тоді, коли вони не працюють або протікають. Перевірити анодний стрижень? Промити від осаду? Чи є план технічного обслуговування? Забудьте про це, нам байдуже. Не дивно, що більшість обладнання для ГВП має короткий термін служби.
Чи можна покращити цей короткий термін служби? Використання водонагрівачів ГВП з нержавіючої сталі – один із способів збільшити термін служби. Нержавіюча сталь – це міцний і довговічний матеріал, який забезпечує кращу стійкість до впливу води та вогню, що дає водонагрівачу можливість забезпечити тривалий термін служби. Єдиним реальним недоліком нержавіючої сталі є висока вартість матеріалів та виготовлення. На висококонкурентному ринку водонагрівачів ГВП така висока вартість є величезним викликом, який потрібно подолати.
Нержавіюча сталь – це загальна назва для чорних сплавів із вмістом хрому щонайменше 10,5%. Інші елементи, такі як нікель, молібден, титан та вуглець, також можуть бути додані для забезпечення стійкості до корозії, міцності та формуваності. Існує багато різних комбінацій цих різних металевих сплавів, які утворюють певні «типи» та «сорти» нержавіючої сталі. Те, що щось виготовлено з нержавіючої сталі, ще не говорить усієї історії.
Якби хтось сказав: «Дайте мені пластикові труби», що б ви принесли? PEX, CPVC, поліетилен? Усе це «пластикові» труби, але всі вони мають дуже різні властивості, міцність та застосування. Те саме стосується нержавіючої сталі. Існує понад 150 марок нержавіючої сталі, всі з дуже різними властивостями та застосуванням. Нержавіючі сталі, що використовуються в побутових водонагрівачах, зазвичай виготовляються лише з кількох нержавіючих сталей, зазвичай типів 304, 316L, 316Ti та 444.
Різниця між цими марками полягає в концентрації сплаву в них. Усі нержавіючі сталі марки «300» містять приблизно 18% хрому та 10% нікелю. Дві марки 316 також містять 2% молібдену, тоді як марка 316Ti містить 1% титану. Порівняно з 304, молібден надає маркам 316 кращої загальної корозійної стійкості, особливо вищу стійкість до точкової та щілинної корозії в хлоридних середовищах. Титан марки 316Ti надає їй чудової формуваності та міцності. Марка 444 містить хром і молібден, але не містить нікелю. Загалом кажучи, чим більше нікелю, молібдену та титану в суміші, тим краща корозійна стійкість і міцність, але також вища вартість. Коли хтось каже, що у нього водонагрівач «з нержавіючої сталі», уважно подивіться на марки, оскільки вони не однакової якості.
Нержавіюча сталь використовується в усіх типах водонагрівачів. Найчастіше вона використовується в непрямих водонагрівачах ГВП та конденсаційних проточних водонагрівачах. Непрямі водонагрівачі містять внутрішню спіраль теплопередачі, підключену до котла або контуру сонячного колектора. Вони більш поширені в Європі, ніж у Канаді, через домінування європейських гідро- та сонячних систем водонагріву.
Конструкції з нержавіючої сталі становлять значну частину цих європейських ринків непрямого нагріву. У Канаді доступні непрямі баки з нержавіючої сталі та сталі зі скляним покриттям, баки з нержавіючої сталі зазвичай мають вищу ціну. У безрезервуарних водонагрівачах теплообмінник зазвичай виготовлений з міді. Зі зусиллями на використання високоефективних конденсаційних блоків теплообмінники виготовляються або повністю з нержавіючої сталі, або з комбінації первинних мідних та вторинних теплообмінників з нержавіючої сталі. Бакові водонагрівачі прямого нагріву залишаються королями канадського ринку водонагрівачів. Вуглецева сталь зі скляним покриттям домінує в цьому сегменті. Нержавіюча сталь зазвичай використовується в безрезервуарних або конденсаційних водонагрівачах прямого нагріву.
Щоб підвищити ефективність цих пристроїв, димовий газ необхідно охолоджувати нижче точки роси, щоб вивільнити приховану теплоту палива. Отриманий конденсат, по суті, є дистильованою водяною парою з газоподібних продуктів згоряння, яка має дуже низький pH та високу кислотність. Цей кислотний конденсат необхідно відводити в каналізацію для утилізації, але більшою проблемою є його корозійний вплив на поверхні теплообмінника водонагрівача.
Теплообмінники, виготовлені зі звичайної сталі або міді, важко витримують цей конденсат димових газів протягом тривалого часу. Нержавіюча сталь є хорошим вибором матеріалу завдяки своїй високій стійкості до корозії та гнучкості, що дозволяє формувати складні форми теплообмінників. Існує багато марок конденсаційних проточних водонагрівачів, які використовують теплообмінники з нержавіючої сталі. Це дозволяє їм сприяти повній конденсації димових газів у теплообміннику та призводить до високих показників EF до 0,97.
Водонагрівачі з баком та конденсаційною технологією також починають використовуватися все частіше, особливо з урахуванням деяких змін у будівельних нормах, що вимагають підвищення ефективності водонагрівачів. На цьому ринку існує два поширених типи будівель. Баки зі скляним покриттям – це повністю занурені вторинні конденсаційні теплообмінники. Зовнішня (сторона води) та внутрішня (сторона вогню) частини теплообмінника покриті склом, а внутрішня частина зі склом запобігає конденсації димових газів. Моделі баків з повністю нержавіючою конструкцією бака та змійовика не є поширеними, але існує кілька таких конструкцій, повністю виготовлених з нержавіючої сталі.
Початкова вартість бака зі скляним покриттям справді нижча, і лише час покаже, наскільки стійким буде теплообмінник у суворих умовах конденсації. Ці нові водонагрівачі з баком для конденсату здатні досягати вищої ефективності, ніж традиційні водонагрівачі прямого нагріву, з тепловою ефективністю від 90% до 96%. Оскільки уряди підвищують норми ефективності водонагрівачів, ми обов'язково побачимо на ринку більше інноваційних високоефективних водонагрівачів з баком.
Придивіться уважніше до водонагрівачів з баком, і ви побачите, що більшість типів баків прямого нагріву, баків непрямого внутрішнього нагріву та прямих накопичувальних баків мають конструкцію зі скляного покриття та нержавіючої сталі.
Отже, які переваги нержавіючої сталі над резервуарами зі склом? Як переконати клієнтів інвестувати більше в резервуари з нержавіючої сталі? Найбільшою перевагою нержавіючої сталі є її природна стійкість до прісноводної корозії, що збільшує термін служби. Завдяки своєму складу з корозійностійких металевих сплавів, резервуари з нержавіючої сталі міцніші та довговічніші, ніж резервуари зі склом. Резервуари з нержавіючої сталі мають захисний оксидний бар'єр з боку води, щоб природним чином запобігти корозії.
З іншого боку, резервуари зі скляним покриттям використовують скло для створення бар'єру між вуглецевою сталлю та водою. За наявності такої можливості кисень та хімічні речовини у воді атакуватимуть сталь та швидко спричинятимуть її корозію. Оскільки практично неможливо ідеально нанести будь-яке захисне покриття (без мікроскопічних тріщин чи дефектів у захисному шарі), резервуари зі скляним покриттям містять жертовні анодні стрижні, встановлені всередині резервуара.
Стрижні жертовних анодів з часом зношуються, і коли процес завершиться, електроліз почне роз'їдати відкриті сталеві ділянки всередині резервуара. Швидкість виснаження анода залежить від якості води та кількості використаної води. Жертвенні аноди зазвичай служать від трьох до п'яти років, і їх можна замінити, щоб запобігти подальшому пошкодженню.
Фактично, регулярна перевірка та заміна анодів часто не враховуються, і бак протікає, що призводить до заміни всього пристрою. На відміну від баків зі скляним покриттям, баки з нержавіючої сталі не потребують «жертовних анодів» для запобігання корозії на їхніх поверхнях. Це означає, що немає потреби перевіряти або замінювати анод, що заощаджує час та кошти на обслуговування протягом терміну служби водонагрівача.
Через підвищену міцність та стійкість до корозії, резервуари з нержавіючої сталі часто мають довшу гарантію, а деякі виробники пропонують довічну гарантію на резервуари.
Резервуари з нержавіючої сталі також мають перевагу в тому, що вони легші порівняно з резервуарами зі скляним покриттям, що полегшує їх транспортування, обробку та встановлення. Товщина стінок нержавіючої сталі, що використовується в резервуарах, зазвичай набагато тонша, ніж у аналогічних сталевих резервуарів зі скляним покриттям. У поєднанні з вагою самого скляного покриття, банки зі скляним покриттям зазвичай набагато важчі.
На відміну від банок зі скляним покриттям, банки з нержавіючої сталі потребують менше уваги під час транспортування, а скляне покриття може бути пошкоджене під час транспортування. Якщо скляне покриття резервуара пошкоджене або тріснуте через необережне поводження під час транспортування або встановлення, це не буде помітно, доки резервуар передчасно не вийде з ладу.
Баки з нержавіючої сталі, як правило, здатні витримувати вищі температури води, ніж баки зі скляним покриттям, і температура понад 180F (83°C) не створює жодних проблем. Деякі баки зі скляним покриттям схильні до напруження за високих температур, що призводить до підвищеного ризику пошкодження скляного покриття. Температури вище 160F (71°C) можуть бути проблемою для деяких скляних вкладишів. Такі застосування, як сонячні водонагрівачі та деякі комерційні промислові застосування, можуть вимагати зберігання води за високої температури.
Рекомендується проконсультуватися з виробником резервуарів зі скляним покриттям щодо рекомендованої максимальної робочої температури. Резервуари з нержавіючої сталі зазвичай є кращим вибором для застосувань за високих температур.
Немає сумнівів, що початкова вартість резервуара з нержавіючої сталі вища, ніж резервуара зі скляним покриттям. Але з причин, зазначених тут, вартість життєвого циклу резервуара зі скляним покриттям може стати вищою. Порівнюючи ці витрати на життєвий цикл, резервуари з нержавіючої сталі, як правило, є більш економічно ефективними в довгостроковій перспективі, і це слід показати клієнтам.
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 отримують стипендії HRAI. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada проводить перший захід з налагодження зв'язків між жінками та представниками промисловості. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Попит на дозволи на будівництво житла продовжує зростати. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Печі Action Furnace від Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI відзначає своїх членів нагородами за досягнення 2021 року. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/