Mặc dù giá cao hơn, bình đun nước nóng bằng thép không gỉ thường tiết kiệm chi phí hơn khi so sánh chi phí vòng đời và nên được trình bày như vậy.
Máy nước nóng gia đình là bộ binh thực sự của thế giới máy móc. Chúng thường tiếp xúc với môi trường rất khắc nghiệt và công việc khó khăn của chúng hầu như bị bỏ qua. Ở phía nước của máy sưởi, khoáng chất, oxy, hóa chất và trầm tích đều bị tấn công. Khi xảy ra quá trình đốt cháy, nhiệt độ cao, ứng suất nhiệt và ngưng tụ khí thải đều có thể tàn phá vật liệu.
Khi nói đến việc bảo trì, máy nước nóng (DHW) gia đình gần như bị bỏ quên. Hầu hết các chủ nhà đều coi máy nước nóng là điều hiển nhiên và chỉ chú ý đến chúng khi chúng không hoạt động hoặc bị rò rỉ. Kiểm tra thanh cực dương? Rửa sạch cặn bẩn? Có kế hoạch bảo trì không? Quên nó đi, chúng tôi không bận tâm. Không có gì ngạc nhiên khi hầu hết các thiết bị DHW đều có tuổi thọ ngắn.
Tuổi thọ ngắn này có thể được cải thiện không? Sử dụng máy sưởi DHW làm bằng thép không gỉ là một cách để tăng tuổi thọ. Thép không gỉ là vật liệu bền và chắc giúp chống lại sự tấn công của nước và lửa tốt hơn, tạo cơ hội cho máy sưởi có tuổi thọ lâu dài. Nhược điểm thực sự duy nhất của thép không gỉ là chi phí vật liệu và chế tạo cao. Trong thị trường máy sưởi DHW cạnh tranh cao, chi phí cao như vậy là một thách thức lớn cần vượt qua.
Thép không gỉ là tên gọi chung của các hợp kim màu có hàm lượng crom ít nhất là 10,5%. Các nguyên tố khác như niken, molypden, titan và carbon cũng có thể được thêm vào để mang lại khả năng chống ăn mòn, độ bền và khả năng định hình. Có nhiều cách kết hợp khác nhau của các hợp kim kim loại khác nhau này để tạo ra các “loại” và “cấp” thép không gỉ cụ thể. Chỉ nói một thứ gì đó được làm bằng thép không gỉ không thể nói lên toàn bộ câu chuyện.
Nếu ai đó nói "hãy cho tôi một số ống nhựa", bạn sẽ mang theo gì? PEX, CPVC, polyetylen? Tất cả đều là ống "nhựa", nhưng tất cả đều có đặc tính, độ bền và ứng dụng rất khác nhau. Thép không gỉ cũng vậy. Có hơn 150 loại thép không gỉ, tất cả đều có đặc tính và ứng dụng rất khác nhau. Thép không gỉ được sử dụng trong bình đun nước nóng gia đình thường chỉ được làm từ một số loại thép không gỉ, thường là loại 304, 316L, 316Ti và 444.
Sự khác biệt giữa các loại này là nồng độ hợp kim trong chúng. Tất cả các loại thép không gỉ loại “300” chứa khoảng 18% crôm và 10% niken. Hai loại 316 cũng chứa 2% molypden, trong khi loại 316Ti có 1% titan được thêm vào hỗn hợp. So với 304, molypden mang lại khả năng chống ăn mòn tổng thể tốt hơn cho các loại 316, đặc biệt là khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở cao hơn trong môi trường clorua. lớp titan mang lại cho nó khả năng định hình và sức mạnh tuyệt vời. Lớp 444 có crom và molypden, nhưng nó không có niken. Nói chung, càng có nhiều niken, molypden và titan trong hỗn hợp thì khả năng chống ăn mòn và độ bền càng tốt, nhưng đồng thời cũng có giá cao hơn.
Thép không gỉ được sử dụng trong tất cả các loại máy nước nóng khác nhau. Nó được sử dụng phổ biến nhất trong máy nước nóng gián tiếp DHW và máy nước nóng không bình chứa ngưng tụ. Máy nước nóng gián tiếp chứa một cuộn dây truyền nhiệt bên trong nối với lò hơi hoặc vòng thu năng lượng mặt trời. Chúng phổ biến ở châu Âu hơn ở Canada do sự thống trị của các hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời và thủy điện ở châu Âu.
Kết cấu bằng thép không gỉ chiếm một phần lớn trong các thị trường gián tiếp châu Âu này. Tại Canada, có sẵn các bình chứa gián tiếp bằng thép không gỉ và thép lót kính, các bình chứa bằng thép không gỉ thường có giá cao hơn. Trong các máy nước nóng không có bình ngưng, bộ trao đổi nhiệt thường được làm bằng đồng. Với sự thúc đẩy các thiết bị ngưng tụ hiệu suất cao hơn, các bộ trao đổi nhiệt hoàn toàn bằng thép không gỉ hoặc kết hợp các bộ trao đổi nhiệt sơ cấp bằng đồng và thép không gỉ thứ cấp. Máy nước nóng dạng bình chứa đốt trực tiếp vẫn là vua của thị trường máy nước nóng Canada. Thép carbon với lớp lót bằng kính chiếm ưu thế phân khúc này. Thép không gỉ thường được sử dụng trong máy nước nóng ngưng tụ không có bình chứa hoặc bình đốt trực tiếp.
Để tăng hiệu quả của các thiết bị này, khí thải phải được làm mát dưới điểm sương để giải phóng nhiệt ẩn của nhiên liệu. Phần ngưng tụ thu được về cơ bản là hơi nước chưng cất từ ​​các sản phẩm đốt cháy dạng khí, có độ pH rất thấp và tính axit cao. Phần ngưng tụ có tính axit này phải được dẫn vào cống để thải bỏ, nhưng vấn đề lớn hơn là tác động ăn mòn của nó đối với bề mặt bộ trao đổi nhiệt của máy nước nóng.
Bộ trao đổi nhiệt làm bằng thép hoặc đồng thông thường khó có thể chịu được lượng ngưng tụ khí thải này trong thời gian dài. Thép không gỉ là một lựa chọn vật liệu tốt vì khả năng chống ăn mòn và tính linh hoạt cao, cho phép nó tạo thành các hình dạng bộ trao đổi nhiệt phức tạp. Có nhiều nhãn hiệu máy nước nóng không bình ngưng sử dụng bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ. Điều này cho phép họ khuyến khích sự ngưng tụ hoàn toàn khí thải trong bộ trao đổi nhiệt và dẫn đến xếp hạng EF cao lên đến 0,97.
Bình đun nước nóng bằng công nghệ ngưng tụ hiện cũng bắt đầu được sử dụng thường xuyên hơn, đặc biệt là với một số thay đổi về quy chuẩn xây dựng đòi hỏi hiệu suất đun nước nóng cao hơn. Có hai loại bình đun nước nóng phổ biến trên thị trường. Bình chứa có lớp lót bằng kính là thiết bị trao đổi nhiệt ngưng tụ thứ cấp chìm hoàn toàn dưới nước. Bên ngoài (phía nước) và bên trong (phía lửa) của các cuộn dây trao đổi nhiệt được lót bằng kính, và lớp lót bên trong ngăn chặn sự ngưng tụ của khí thải. Các mẫu bình chứa có kết cấu cuộn dây và bình hoàn toàn bằng thép không gỉ không phổ biến, nhưng có một số công trình hoàn toàn bằng thép không gỉ như vậy có sẵn.
Chi phí ban đầu của bình chứa có lớp lót bằng thủy tinh thực sự thấp hơn và chỉ có thời gian mới cho biết khả năng chịu đựng của bộ trao đổi nhiệt trong môi trường ngưng tụ khắc nghiệt. Những máy nước nóng dạng bình ngưng mới này có thể đạt được hiệu suất cao hơn so với máy nước nóng đốt trực tiếp truyền thống, với hiệu suất nhiệt dao động từ 90% đến 96%. Khi các chính phủ ngày càng đẩy mạnh các quy định về hiệu suất của máy nước nóng, chúng ta chắc chắn sẽ thấy nhiều máy nước nóng dạng bình chứa hiệu suất cao sáng tạo được tung ra thị trường.
Hãy xem xét kỹ hơn các máy nước nóng dạng bình chứa và bạn sẽ thấy rằng hầu hết các loại bình nóng lạnh đốt trực tiếp, cuộn dây bên trong gián tiếp và bình chứa thẳng đều có kết cấu bằng thép không gỉ và lót kính.
Vậy, những lợi thế của thép không gỉ so với lót kính là gì? Làm thế nào để bạn thuyết phục khách hàng đầu tư nhiều hơn vào bồn inox? Ưu điểm lớn nhất của thép không gỉ là khả năng chống ăn mòn tự nhiên của nước ngọt, giúp tăng tuổi thọ. Do được cấu tạo từ các hợp kim kim loại chống ăn mòn, bồn inox chắc chắn và bền hơn so với bồn có lót kính. Bồn inox có một lớp oxit bảo vệ ở mặt nước để chống ăn mòn một cách tự nhiên.
Mặt khác, bể lót bằng thủy tinh dựa vào lớp lót bằng thủy tinh để tạo ra một rào cản giữa thép carbon và nước. Nếu có cơ hội, oxy và hóa chất trong nước sẽ tấn công thép và ăn mòn nhanh chóng. Vì gần như không thể áp dụng bất kỳ lớp phủ bảo vệ nào một cách hoàn hảo (không có vết nứt cực nhỏ hoặc khuyết tật lỗ kim trên lớp bảo vệ) bể lót bằng thủy tinh bao gồm các thanh cực dương hy sinh được gắn bên trong bể.
Các thanh cực dương hy sinh sẽ bị mòn theo thời gian và khi quá trình này hoàn tất, quá trình điện phân sẽ bắt đầu ăn mòn các khu vực thép lộ ra bên trong bể. Tốc độ hao mòn cực dương tùy thuộc vào chất lượng nước và lượng nước sử dụng. Các cực dương hy sinh thường có tuổi thọ từ ba đến năm năm và có thể thay thế các cực dương để tránh hư hỏng thêm.
Trên thực tế, việc kiểm tra và thay thế cực dương thường xuyên thường bị bỏ qua, và bình bị rò rỉ, khiến toàn bộ thiết bị phải được thay thế. Không giống như bình có lớp lót bằng thủy tinh, bình bằng thép không gỉ không yêu cầu “cực dương hy sinh” để tránh ăn mòn trên bề mặt của chúng. Điều này có nghĩa là không cần phải kiểm tra hoặc thay thế cực dương, tiết kiệm thời gian và chi phí bảo trì trong suốt vòng đời của máy nước nóng.
Do độ bền và khả năng chống ăn mòn tăng lên, bạn sẽ thường thấy các bồn chứa bằng thép không gỉ được bảo hành lâu hơn, với một số nhà sản xuất cung cấp bảo hành trọn đời cho các bồn chứa.
Bình inox còn có ưu điểm là nhẹ hơn so với bình lót kính nên dễ dàng vận chuyển, xử lý và lắp đặt hơn. Độ dày thành bình inox dùng trong bình thường mỏng hơn nhiều so với bình thép tương tự có lót kính. Cùng với trọng lượng của bản thân bình lót kính, bình lót kính thường nặng hơn nhiều.
Không giống như bình có lót bằng thủy tinh, bình bằng thép không gỉ ít được chú ý hơn khi vận chuyển và lớp lót bằng thủy tinh có thể bị hỏng trong quá trình vận chuyển. Nếu lớp lót bằng thủy tinh của bình bị hư hỏng hoặc nứt do xử lý thô bạo trong quá trình vận chuyển hoặc lắp đặt, nó sẽ không được biết đến cho đến khi bình bị hỏng sớm.
Bể thép không gỉ thường có thể chịu được nhiệt độ nước cao hơn so với bể có lớp lót bằng kính và nhiệt độ trên 180F sẽ không gây ra bất kỳ vấn đề gì. Một số bể có lớp lót bằng kính dễ bị căng thẳng ở nhiệt độ cao, dẫn đến nguy cơ hư hỏng lớp lót bằng kính cao hơn. Nhiệt độ trên 160F có thể là vấn đề đối với một số lớp lót bằng kính. Các ứng dụng như máy nước nóng năng lượng mặt trời và một số ứng dụng công nghiệp thương mại có thể thấy yêu cầu lưu trữ nước ở nhiệt độ cao.
Nên tham khảo ý kiến ​​của nhà sản xuất bồn chứa có lót kính để biết nhiệt độ vận hành tối đa được khuyến nghị. Bồn chứa bằng thép không gỉ thường là lựa chọn tốt hơn cho các ứng dụng nhiệt độ cao.
Chắc chắn rằng chi phí ban đầu của bể thép không gỉ cao hơn so với bể có lớp lót bằng kính. Nhưng vì những lý do được đề cập ở đây, chi phí vòng đời của bể có lớp lót bằng kính có thể trở nên cao hơn. Khi so sánh các chi phí vòng đời này, về lâu dài, bể thép không gỉ thường tiết kiệm chi phí hơn và nên được hiển thị cho khách hàng.
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.
Sinh viên nhận học bổng HRAI.https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada tổ chức sự kiện khai mạc kết nối ngành công nghiệp dành cho phụ nữ.https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Nhu cầu xin giấy phép xây dựng khu dân cư tiếp tục tăng.https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace 收购 Direct Energy Alberta。https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-condition-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI công nhận các thành viên đạt Giải thưởng Thành tựu năm 2021.https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-condition-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/