Navzdory vyšší ceně jsou nerezové zásobníky ohřívačů vody obecně nákladově efektivnější při porovnání nákladů na životní cyklus a měly by být jako takové prezentovány.
Domácí ohřívače vody jsou skutečnou pěchotou mechanického světa. Často jsou vystaveny velmi drsnému prostředí a jejich tvrdá práce je většinou ignorována. Na straně vody v ohřívači jsou napadány minerály, kyslík, chemikálie a sedimenty. Při spalování mohou vysoké teploty, tepelné namáhání a kondenzát spalin způsobit zkázu materiálům.
Pokud jde o údržbu, ohřívače teplé vody (TUV) jsou prakticky zanedbávány. Většina majitelů domů bere své ohřívače vody jako samozřejmost a všimne si jich pouze tehdy, když nefungují nebo netěsní. Zkontrolujte anodovou tyč? Opláchněte usazeniny? Existuje plán údržby? Zapomeňte na to, nám to nevadí. Není divu, že většina zařízení na ohřev teplé vody má krátkou životnost.
Lze tuto krátkou životnost zkrátit? Použití ohřívačů vody z nerezové oceli je jedním ze způsobů, jak prodloužit životnost. Nerezová ocel je pevný a odolný materiál, který poskytuje lepší odolnost vůči vodě a ohni, což dává ohřívači možnost dosáhnout dlouhé životnosti. Jedinou skutečnou nevýhodou nerezové oceli jsou vysoké náklady na materiál a výrobu. Na vysoce konkurenčním trhu s ohřívači vody jsou tak vysoké náklady obrovskou výzvou, kterou je třeba překonat.
Nerezová ocel je obecný název pro železné slitiny s obsahem chromu nejméně 10,5 %. Pro zajištění odolnosti proti korozi, pevnosti a tvařitelnosti lze přidat i další prvky, jako je nikl, molybden, titan a uhlík. Existuje mnoho různých kombinací těchto různých kovových slitin, které vytvářejí specifické „typy“ a „jakosti“ nerezové oceli. Pouhé tvrzení, že něco je vyrobeno z nerezové oceli, neříká celý příběh.
Kdyby vám někdo řekl: „Dejte mi nějaké plastové trubky“, co byste přinesli? PEX, CPVC, polyethylen? Všechny tyto trubky jsou „plastové“, ale všechny mají velmi odlišné vlastnosti, pevnost a použití. Totéž platí pro nerezovou ocel. Existuje více než 150 druhů nerezové oceli, všechny s velmi odlišnými vlastnostmi a použitím. Nerezové oceli používané v domácích ohřívačích vody se obvykle vyrábějí pouze z několika druhů nerezových ocelí, obvykle typů 304, 316L, 316Ti a 444.
Rozdíl mezi těmito jakostmi spočívá v koncentraci slitiny v nich. Všechny nerezové oceli jakosti „300“ obsahují přibližně 18 % chromu a 10 % niklu. Dvě jakosti jakosti 316 také obsahují 2 % molybdenu, zatímco jakost jakosti 316Ti obsahuje ve směsi 1 % titanu. Ve srovnání s jakostí 304 dodává molybden jakosti 316 lepší celkovou odolnost proti korozi, zejména vyšší odolnost proti bodové korozi a štěrbinové korozi v chloridovém prostředí. Titan jakosti 316Ti jí dodává vynikající tvárnost a pevnost. Jakost 444 obsahuje chrom a molybden, ale neobsahuje žádný nikl. Obecně platí, že čím více niklu, molybdenu a titanu ve směsi, tím lepší je odolnost proti korozi a pevnost, ale také vyšší cena. Když někdo říká, že má ohřívač vody z „nerezové oceli“, pečlivě se podívejte na jakosti, protože nemají stejnou kvalitu.
Nerezová ocel se používá ve všech typech ohřívačů vody. Nejčastěji se používá v nepřímých ohřívačích TUV a kondenzačních beztlakových ohřívačích vody. Nepřímé ohřívače vody obsahují vnitřní tepelnou cívku připojenou k kotli nebo solárnímu kolektoru. Jsou běžnější v Evropě než v Kanadě kvůli dominanci evropských vodních a solárních systémů ohřevu vody.
Velkou část těchto evropských trhů s nepřímým ohřevem tvoří konstrukce z nerezové oceli. V Kanadě jsou k dispozici nepřímé ohřívače vody z nerezové oceli a oceli s výstelkou ze skla, přičemž tyto nádrže mají obvykle vyšší cenu. U nekondenzačních beztlakových ohřívačů vody je výměník tepla obvykle vyroben z mědi. Vzhledem k tlaku na kondenzační jednotky s vyšší účinností jsou výměníky tepla buď celé z nerezové oceli, nebo kombinací primárních měděných a sekundárních nerezových výměníků tepla. Zásobníkové ohřívače vody s přímým ohřevem zůstávají králem kanadského trhu s ohřívači vody. V tomto segmentu dominuje uhlíková ocel se skleněnou výstelkou. Nerezová ocel se běžně používá v beztlakových nebo přímotopných kondenzačních ohřívačích vody.
Pro zvýšení účinnosti těchto zařízení musí být spaliny ochlazeny pod rosný bod, aby se uvolnilo latentní teplo paliva. Výsledný kondenzát je v podstatě destilovaná vodní pára z plynných produktů spalování, která má velmi nízké pH a vysokou kyselost. Tento kyselý kondenzát musí být odveden do odpadu k likvidaci, ale větším problémem je jeho korozivní účinek na povrchy výměníku tepla ohřívače vody.
Výměníky tepla vyrobené z běžné oceli nebo mědi jen těžko odolávají kondenzátu spalin po dlouhou dobu. Nerezová ocel je dobrou volbou materiálu díky své vysoké odolnosti proti korozi a flexibilitě, což jí umožňuje vytvářet složité tvary výměníků tepla. Existuje mnoho značek kondenzačních beztlakových ohřívačů vody, které používají výměníky tepla z nerezové oceli. To jim umožňuje podpořit úplnou kondenzaci spalin ve výměníku tepla a vede k vysokým hodnotám EF až 0,97.
Zásobníkové ohřívače vody s kondenzační technologií se nyní začínají používat stále častěji, zejména s ohledem na některé změny stavebních předpisů, které vyžadují vyšší účinnost ohřívačů vody. Na tomto trhu existují dva běžné typy budov. Zásobníky s vyložením ze skla představují plně ponořené sekundární kondenzační výměníky tepla. Vnější (strana vody) a vnitřní (strana ohně) cívky výměníku tepla jsou vyloženy ze skla a vnitřní sklo zabraňuje kondenzaci spalin. Modely zásobníků s celonerezovou konstrukcí nádrže a cívky nejsou běžné, ale existuje několik takových celonerezových konstrukcí.
Počáteční náklady na zásobník se skleněnou výstelkou jsou skutečně nižší a teprve čas ukáže, jak odolný bude výměník tepla v náročném kondenzačním prostředí. Tyto nové kondenzační zásobníkové ohřívače vody jsou schopny dosáhnout vyšší účinnosti než tradiční přímotopné ohřívače vody s tepelnou účinností v rozmezí od 90 % do 96 %. Vzhledem k tomu, že vlády prosazují stále vyšší předpisy o účinnosti ohřívačů vody, jistě se na trhu objeví další inovativní vysoce účinné zásobníkové ohřívače vody.
Podívejte se blíže na zásobníkové ohřívače vody a zjistíte, že většina typů přímotopných, nepřímotopných a přímých zásobníků má konstrukci z nerezové oceli a sklolaminátu.
Jaké jsou tedy výhody nerezové oceli oproti nádržím s výstelkou ze skla? Jak přesvědčíte zákazníky, aby investovali více do nádrží z nerezové oceli? Největší výhodou nerezové oceli je její přirozená odolnost vůči korozi ve sladké vodě, což prodlužuje životnost. Díky svému složení z korozivzdorných kovových slitin jsou nádrže z nerezové oceli pevnější a odolnější než nádrže s výstelkou ze skla. Nádrže z nerezové oceli mají na straně vody ochrannou oxidovou bariéru, která přirozeně zabraňuje korozi.
Nádrže s vystýlkou ​​ze skla se naopak spoléhají na vystýlku ze skla, která vytváří bariéru mezi uhlíkovou ocelí a vodou. Pokud k tomu dojde, kyslík a chemikálie ve vodě na ocel napadne a rychle ji zkorodují. Protože je téměř nemožné nanést jakýkoli ochranný povlak dokonale (bez mikroskopických prasklin nebo drobných vad v ochranné vrstvě), nádrže s vystýlkou ​​ze skla obsahují uvnitř nádrže obětní anodové tyče.
Tyče obětní anody se časem opotřebují a po dokončení procesu začne elektrolýza erodovat odkryté ocelové oblasti uvnitř nádrže. Rychlost, s jakou se anoda vyčerpává, závisí na kvalitě vody a množství použité vody. Obětní anody obvykle vydrží tři až pět let a anody lze vyměnit, aby se zabránilo dalšímu poškození.
Pravidelná kontrola a výměna anod se ve skutečnosti často opomíjí a nádrž netěsní, což vede k výměně celé jednotky. Na rozdíl od nádrží se skleněnou výstelkou nevyžadují nádrže z nerezové oceli „obětní anody“, které by zabránily korozi na jejich povrchu. To znamená, že není třeba anodu kontrolovat ani vyměňovat, což šetří čas a náklady na údržbu po celou dobu životnosti ohřívače vody.
Díky této zvýšené odolnosti a odolnosti proti korozi se na nerezové nádrže často vztahuje delší záruka, přičemž někteří výrobci nabízejí na nádrže doživotní záruku.
Nerezové nádrže mají také tu výhodu, že jsou lehčí ve srovnání s nádržemi se skleněnou výstelkou, což usnadňuje jejich přepravu, manipulaci a instalaci. Tloušťka stěny nerezové oceli použité v nádržích je obvykle mnohem tenčí než u podobných ocelových nádrží se skleněnou výstelkou. V kombinaci s hmotností samotné skleněné výstelky jsou skleněné nádoby obvykle mnohem těžší.
Na rozdíl od skleněných nádob vyžadují nerezové nádoby při přepravě menší pozornost a skleněná výstelka se může během přepravy poškodit. Pokud je skleněná výstelka nádrže poškozena nebo prasklá v důsledku hrubého zacházení během přepravy nebo instalace, nebude to znát, dokud nádrž předčasně neporouchá.
Nádrže z nerezové oceli obecně odolávají vyšším teplotám vody než nádrže se skleněnou výstelkou a teploty nad 83 °C nepředstavují žádné problémy. Některé nádrže se skleněnou výstelkou jsou náchylné k namáhání při vysokých teplotách, což má za následek vyšší riziko poškození skleněné výstelky. Teploty nad 71 °C mohou být pro některé skleněné výstelky problémem. Aplikace, jako jsou solární ohřívače vody a některé komerční průmyslové aplikace, mohou vyžadovat skladování vody při vysokých teplotách.
Doporučuje se konzultovat s výrobcem nádrže s vystýlkou ​​ze skla doporučenou maximální provozní teplotu. Nádrže z nerezové oceli jsou obvykle lepší volbou pro aplikace s vysokými teplotami.
Není pochyb o tom, že počáteční náklady na nádrž z nerezové oceli jsou vyšší než na nádrž se skleněnou výstelkou. Z zde uvedených důvodů se však náklady na životní cyklus nádrže se skleněnou výstelkou mohou zvýšit. Při porovnání těchto nákladů na životní cyklus jsou nádrže z nerezové oceli obecně z dlouhodobého hlediska nákladově efektivnější a měly by být zákazníkům prezentovány.
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.
Studenti dostávají stipendia HRAI. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada pořádá první akci pro navazování kontaktů s ženami v průmyslu. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Poptávka po stavebních povoleních pro rezidenční budovy nadále roste. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Action Furnace je výrobcem Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI oceňuje členy cenami za úspěchy za rok 2021. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/