Въпреки по-високата цена, резервоарите за вода от неръждаема стомана обикновено са по-рентабилни при сравняване на разходите за жизнения цикъл и трябва да бъдат представени като такива.
Домашните бойлери са истинската пехота на механичния свят. Те често са изложени на много тежки условия и упоритата им работа е най-често игнорирана. От водната страна на бойлера, минералите, кислородът, химикалите и утайките са атакувани. Що се отнася до горенето, високите температури, термичното напрежение и кондензатът от димни газове могат да причинят щети на материалите.
Що се отнася до поддръжката, бойлерите за битова гореща вода (БГВ) са почти пренебрегвани. Повечето собственици на жилища приемат бойлерите си за даденост и ги забелязват само когато не работят или текат. Проверете анодния прът? Изплакнете утайката? Има ли план за поддръжка? Забравете, ние не се притесняваме. Нищо чудно, че повечето устройства за БГВ имат кратък живот.
Може ли този кратък живот да бъде подобрен? Използването на бойлери за БГВ, изработени от неръждаема стомана, е един от начините за увеличаване на продължителността на живота. Неръждаемата стомана е здрав и издръжлив материал, който осигурява по-добра устойчивост на атаки от страна на водата и огъня, което дава възможност на бойлера да осигури дълъг експлоатационен живот. Единственият реален недостатък на неръждаемата стомана е високата цена на материалите и изработката. На силно конкурентния пазар на бойлери за БГВ, такава висока цена е огромно предизвикателство, което трябва да се преодолее.
Неръждаемата стомана е общото наименование за железни сплави със съдържание на хром най-малко 10,5%. Могат да се добавят и други елементи като никел, молибден, титан и въглерод, за да се осигури устойчивост на корозия, здравина и формообразуване. Има много различни комбинации от тези различни метални сплави, които произвеждат специфични „видове“ и „класове“ неръждаема стомана. Самото казване, че нещо е направено от неръждаема стомана, не разказва цялата история.
Ако някой каже „дайте ми няколко пластмасови тръби“, какво бихте донесли? PEX, CPVC, полиетилен? Всички те са „пластмасови“ тръби, но всички имат много различни свойства, здравини и приложения. Същото важи и за неръждаемата стомана. Има над 150 вида неръждаема стомана, всички с много различни свойства и приложения. Неръждаемите стомани, използвани в битовите бойлери, обикновено се изработват само от няколко вида неръждаема стомана, обикновено типове 304, 316L, 316Ti и 444.
Разликата между тези степени е концентрацията на сплав в тях. Всички неръждаеми стомани клас „300“ съдържат приблизително 18% хром и 10% никел. Двете степени 316 съдържат също 2% молибден, докато клас 316Ti има 1% добавен титан към сместа. В сравнение с 304, молибденът придава по-добра обща устойчивост на корозия на степените 316, особено по-висока устойчивост на точкова и цепнатинова корозия в хлоридни среди. Титанът клас 316Ti му придава отлична формовъчност и здравина. Клас 444 съдържа хром и молибден, но не съдържа никел. Най-общо казано, колкото повече никел, молибден и титан има в сместа, толкова по-добра е устойчивостта на корозия и здравината, но също така и по-висока е цената. Когато някой каже, че има бойлер от „неръждаема стомана“, разгледайте внимателно степените, тъй като те не са с едно и също качество.
Неръждаемата стомана се използва във всички видове бойлери. Най-често се използва в индиректни бойлери за БГВ и кондензни безрезервоарни бойлери. Индиректните бойлери съдържат вътрешна топлообменна серпентина, свързана с бойлера или слънчевия колектор. Те са по-разпространени в Европа, отколкото в Канада, поради доминирането на европейските водни и слънчеви системи за затопляне на вода.
Конструкциите от неръждаема стомана съставляват голяма част от тези европейски индиректни пазари. В Канада се предлагат индиректни резервоари от неръждаема стомана и стомана със стъклена облицовка, като резервоарите от неръждаема стомана обикновено са на по-висока цена. При некондензните безрезервоарни бойлери топлообменникът обикновено е изработен от мед. С стремежа към по-ефективни кондензни агрегати, топлообменниците са или изцяло от неръждаема стомана, или комбинация от първични медни и вторични топлообменници от неръждаема стомана. Директно нагряваните бойлери остават кралят на канадския пазар на бойлери. Въглеродната стомана със стъклена облицовка доминира в този сегмент. Неръждаемата стомана се използва често в безрезервоарни или директно нагрявани кондензни бойлери.
За да се увеличи ефективността на тези устройства, димните газове трябва да се охладят под точката на оросяване, за да се освободи латентната топлина на горивото. Полученият кондензат е по същество дестилирана водна пара от газообразните продукти на горенето, която има много ниско pH и висока киселинност. Този киселинен кондензат трябва да се отведе в канализация за обезвреждане, но по-големият проблем е корозионният му ефект върху повърхностите на топлообменника на бойлера.
Топлообменниците, изработени от обикновена стомана или мед, трудно издържат на кондензат от димни газове за дълги периоди от време. Неръждаемата стомана е добър избор на материал поради високата си устойчивост на корозия и гъвкавост, което ѝ позволява да формира сложни форми на топлообменника. Има много марки кондензни бойлери без резервоар, които използват топлообменници от неръждаема стомана. Това им позволява да насърчат пълната кондензация на димните газове в топлообменника и води до високи стойности на EF до 0,97.
Бойлерите с кондензна технология също започват да се използват по-често, особено с някои промени в строителните норми, изискващи по-висока ефективност на бойлерите. На този пазар има два често срещани типа сгради. Резервоарите със стъклена облицовка изграждат напълно потопени вторични кондензни топлообменници. Външната (водната страна) и вътрешната (огнената страна) част на серпентините на топлообменника са покрити със стъклена облицовка, а вътрешната част със стъклена облицовка предотвратява кондензацията на димни газове. Моделите резервоари с конструкция на резервоара и серпентината изцяло от неръждаема стомана не са често срещани, но има няколко такива конструкции изцяло от неръждаема стомана.
Първоначалната цена на резервоар със стъклена облицовка наистина е по-ниска и само времето ще покаже колко устойчив ще бъде топлообменникът в тежки кондензиращи среди. Тези нови кондензатни бойлери са в състояние да постигнат по-висока ефективност от традиционните бойлери с директно нагряване, с топлинна ефективност от 90% до 96%. Тъй като правителствата настояват за все по-високи разпоредби за ефективност на бойлерите, със сигурност ще видим по-иновативни високоефективни бойлери на пазара.
Разгледайте по-отблизо бойлерите с резервоар и ще откриете, че повечето видове резервоари с директно нагряване, с индиректна вътрешна серпентина и с прави резервоари имат конструкция от стъклена облицовка и неръждаема стомана.
И така, какви са предимствата на неръждаемата стомана пред резервоарите със стъклена облицовка? Как убеждавате клиентите да инвестират повече в резервоари от неръждаема стомана? Най-голямото предимство на неръждаемата стомана е естествената ѝ устойчивост на корозия в сладководни води, което увеличава експлоатационния живот. Благодарение на състава си от устойчиви на корозия метални сплави, резервоарите от неръждаема стомана са по-здрави и по-издръжливи от резервоарите със стъклена облицовка. Резервоарите от неръждаема стомана имат защитна оксидна бариера от страната на водата, за да предотвратят естествено корозията.
От друга страна, резервоарите със стъклена облицовка разчитат на стъклена облицовка, за да осигурят бариера между въглеродната стомана и водата. При възможност кислородът и химикалите във водата ще атакуват стоманата и бързо ще я корозират. Тъй като е почти невъзможно да се нанесе перфектно защитно покритие (без микроскопични пукнатини или дефекти от отвори в защитния слой), резервоарите със стъклена облицовка включват жертвени анодни пръти, монтирани вътре в резервоара.
Жертвените анодни пръти ще се износват с времето и когато процесът приключи, електролизата ще започне да ерозира откритите стоманени области вътре в резервоара. Скоростта, с която анодът се изчерпва, зависи от качеството на водата и количеството използвана вода. Жертвените аноди обикновено издържат от три до пет години и могат да бъдат сменени, за да се предотвратят по-нататъшни повреди.
Всъщност, редовната проверка и подмяна на анодите често се пренебрегва и резервоарът тече, което води до подмяна на целия уред. За разлика от резервоарите със стъклена облицовка, резервоарите от неръждаема стомана не изискват „жертвени аноди“, за да се предотврати корозия на повърхностите им. Това означава, че няма нужда да се проверява или сменя анода, което спестява време за поддръжка и разходи през целия живот на бойлера.
Поради тази повишена издръжливост и устойчивост на корозия, често ще откриете, че резервоарите от неръждаема стомана имат по-дълги гаранции, като някои производители предлагат доживотни гаранции за резервоарите.
Резервоарите от неръждаема стомана също имат предимството да са по-леки в сравнение с резервоарите със стъклена облицовка, което ги прави по-лесни за транспортиране, работа и монтаж. Дебелината на стените на неръждаемата стомана, използвана в резервоарите, обикновено е много по-тънка от тази на подобни стоманени резервоари със стъклена облицовка. В комбинация с теглото на самата стъклена облицовка, бурканите със стъклена облицовка обикновено са много по-тежки.
За разлика от бурканите със стъклена облицовка, бурканите от неръждаема стомана изискват по-малко внимание при транспортиране и стъклената облицовка може да се повреди по време на доставката. Ако стъклената облицовка на резервоара е повредена или напукана поради грубо боравене по време на доставка или монтаж, това няма да стане известно, докато резервоарът не се повреди преждевременно.
Резервоарите от неръждаема стомана обикновено са в състояние да издържат на по-високи температури на водата от резервоарите със стъклена облицовка, а температури над 180F (81°C) няма да представляват проблеми. Някои резервоари със стъклена облицовка са склонни към напрежение при високи температури, което води до по-висок риск от повреда на стъклената облицовка. Температури над 160F (71°C) могат да бъдат проблем за някои стъклени облицовки. Приложения като слънчеви бойлери и някои търговски промишлени приложения могат да имат изисквания за съхранение на вода при висока температура.
Препоръчително е да се консултирате с производителя на резервоари със стъклена облицовка за препоръчителната максимална работна температура. Резервоарите от неръждаема стомана обикновено са по-добър избор за приложения с висока температура.
Няма съмнение, че първоначалната цена на резервоар от неръждаема стомана е по-висока от тази на резервоар със стъклена облицовка. Но поради посочените тук причини, разходите за жизнения цикъл на резервоар със стъклена облицовка може да станат по-високи. При сравняване на тези разходи за жизнения цикъл, резервоарите от неръждаема стомана обикновено са по-рентабилни в дългосрочен план и трябва да бъдат показани на клиентите.
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.
Студентите получават стипендии по HRAI. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada е домакин на първото събитие за работа в мрежа на жените в индустрията. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Търсенето на разрешителни за жилищно строителство продължава да расте. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Пещ Action Furnace от Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI отличава членовете си с награди за постижения за 2021 г. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/