Þrátt fyrir hærra verð eru vatnshitartankar úr ryðfríu stáli almennt hagkvæmari þegar líftímakostnaður er borinn saman og ætti að kynna þá sem slíka.
Vatnshitarar fyrir heimili eru hin raunverulega vélræna orka. Þeir eru oft útsettir fyrir mjög erfiðu umhverfi og erfiði þeirra er að mestu leyti hunsað. Á vatnshlið hitarans verða steinefni, súrefni, efni og setlög fyrir árásum. Þegar kemur að bruna geta hár hiti, hitastreita og þéttivatn úr útblæstri valdið usla á efnum.
Þegar kemur að viðhaldi eru heitavatnshitarar fyrir heimili nánast vanræktir. Flestir húseigendur taka vatnshitara sína sem sjálfsagðan hlut og taka aðeins eftir þeim þegar þeir virka ekki eða leka. Athugaðu anóðustöngina? Skolaðu af botnfall? Er til viðhaldsáætlun? Gleymdu því, okkur er alveg sama. Engin furða að flestir heitavatnstæki hafa stuttan líftíma.
Er hægt að bæta þennan stutta líftíma? Notkun á heituvatnshiturum úr ryðfríu stáli er ein leið til að auka líftíma þeirra. Ryðfrítt stál er sterkt og endingargott efni sem veitir betri mótstöðu gegn árásum frá vatnsbakka og eldi, sem gefur hitaranum tækifæri til að veita langan líftíma. Eini raunverulegi gallinn við ryðfrítt stál er hár kostnaður við efni og framleiðslu. Á mjög samkeppnishæfum markaði heituvatnshitara er slíkur hár kostnaður mikil áskorun að sigrast á.
Ryðfrítt stál er almennt heiti yfir járnblendi með króminnihald að minnsta kosti 10,5%. Önnur frumefni eins og nikkel, mólýbden, títan og kolefni geta einnig verið bætt við til að veita tæringarþol, styrk og mótun. Það eru margar mismunandi samsetningar af þessum mismunandi málmblöndum sem framleiða ákveðnar „tegundir“ og „gráður“ af ryðfríu stáli. Að segja bara að eitthvað sé úr ryðfríu stáli segir ekki alla söguna.
Ef einhver segði „gefðu mér plaströr“, hvað myndir þú taka með þér? PEX, CPVC, pólýetýlen? Allt eru þetta „plast“-rör, en öll hafa þau mjög mismunandi eiginleika, styrkleika og notkunarsvið. Það sama gildir um ryðfrítt stál. Það eru yfir 150 tegundir af ryðfríu stáli, allar með mjög mismunandi eiginleika og notkunarsvið. Ryðfrítt stál sem notað er í heimilisvatnshitara er venjulega úr aðeins fáum gerðum af ryðfríu stáli, venjulega gerðunum 304, 316L, 316Ti og 444.
Munurinn á þessum stáltegundum felst í styrk málmblöndunnar í þeim. Öll ryðfrí stáltegund af „300“ gæðaflokki innihalda um það bil 18% króm og 10% nikkel. Báðar 316 stáltegundirnar innihalda einnig 2% mólýbden, en 316Ti stáltegundin inniheldur 1% títan. Í samanburði við 304 veitir mólýbden betri heildar tæringarþol en 316 stáltegundirnar, sérstaklega meiri mótstöðu gegn holutæringu og sprungutæringu í klóríðumhverfi. 316Ti títan gefur því framúrskarandi mótunarhæfni og styrk. 444 stáltegund inniheldur króm og mólýbden, en það inniheldur ekkert nikkel. Almennt séð, því meira nikkel, mólýbden og títan í blöndunni, því betri er tæringarþolið og styrkurinn, en einnig því hærri er kostnaðurinn. Þegar einhver segist eiga vatnshitara úr „ryðfríu stáli“, skoðið þá stáltegundirnar vandlega þar sem þær eru ekki af sömu gæðum.
Ryðfrítt stál er notað í alls kyns vatnshiturum. Það er oftast notað í óbeinum heitvatnshiturum og þéttivatnshiturum án tanks. Óbeinir vatnshitarar innihalda innri varmaflutningsspólu sem er tengdur við katla eða sólarsafnara. Þeir eru algengari í Evrópu en í Kanada vegna yfirburða evrópskra vatns- og sólarvatnshitunarkerfa.
Ryðfrítt stál er stór hluti af þessum evrópsku óbeinu mörkuðum. Í Kanada eru fáanlegir óbeinir tankar úr ryðfríu stáli og glerfóðruðum stáli, en ryðfrír stáltankar eru yfirleitt með hærra verð. Í vatnshiturum án þéttitanka er varmaskiptirinn venjulega úr kopar. Með áherslu á skilvirkari þéttieiningar eru varmaskiptirnir annað hvort allir úr ryðfríu stáli eða samsetning af aðalkopar og auka ryðfríu stáli varmaskipti. Beinkynntir vatnshitarar eru enn konungur kanadísku vatnshitaramarkaðarins. Kolefnisstál með glerfóðri er ríkjandi í þessum geira. Ryðfrítt stál er almennt notað í vatnshiturum án eða með beinum þéttitanki.
Til að auka skilvirkni þessara tækja verður að kæla útblástursgasið niður fyrir döggmark til að losa um leyndan hita eldsneytisins. Þéttivatnið sem myndast er í raun eimað vatnsgufa úr gaskenndum brunaafurðum, sem hefur mjög lágt pH-gildi og hátt sýrustig. Þessu súra þéttivatni verður að leiða í frárennsli til förgunar, en stærra vandamálið eru tærandi áhrif þess á yfirborð varmaskiptara vatnshitarans.
Varmaskiptarar úr venjulegu stáli eða kopar eiga erfitt með að þola þetta þéttivatn úr útblásturslofttegundum í langan tíma. Ryðfrítt stál er góður efniskostur vegna mikillar tæringarþols og sveigjanleika, sem gerir það kleift að mynda flókin form á varmaskiptara. Það eru margar tegundir af þéttivatnslausum vatnshiturum sem nota varmaskiptara úr ryðfríu stáli. Þetta gerir þeim kleift að hvetja til fullkominnar þéttingar á útblásturslofttegundinni í varmaskiptinum og leiðir til hárrar EF einkunnar allt að 0,97.
Vatnshitarar með þéttitækni eru nú einnig farnir að vera notaðir oftar, sérstaklega með breytingum á byggingarreglugerðum sem krefjast meiri skilvirkni vatnshitara. Það eru tvær algengar byggingargerðir á þessum markaði. Glerfóðraðir tankar eru byggð á fullkomlega kafðum auka þéttihitaskiptum. Ytra byrði (vatnshliðin) og innra byrði (brunahliðin) á spólunum í varmaskiptinum eru glerfóðruð og glerfóðrunin að innan kemur í veg fyrir þéttingu reykgass. Tankgerðir með tanki og spólu úr ryðfríu stáli eru ekki algengar, en það eru nokkrar slíkar byggingar úr ryðfríu stáli í boði.
Upphafskostnaður við glerfóðraðan tank er vissulega lægri og aðeins tíminn mun leiða í ljós hversu þolinn varmaskiptirinn verður í erfiðu þéttiefnisumhverfi. Þessir nýju vatnshitarar með þéttiefni geta náð meiri skilvirkni en hefðbundnir vatnshitarar með beinum kyndingum, með varmanýtni á bilinu 90% til 96%. Þar sem stjórnvöld ýta sífellt hærra við reglugerðum um skilvirkni vatnshitara erum við viss um að sjá fleiri nýstárlega og skilvirka vatnshitara með tanki koma á markaðinn.
Ef þú skoðar vatnshitara fyrir tanka nánar, munt þú komast að því að flestar gerðir af beinum kyndingum, óbeinum innri spólum og beinum geymslutankum eru með glerfóðrun og ryðfríu stáli.
Hverjir eru þá kostir ryðfríu stáli fram yfir glerfóðraðar tankar? Hvernig sannfærir þú viðskiptavini um að fjárfesta meira í ryðfríu stáltönkum? Stærsti kosturinn við ryðfrítt stál er náttúruleg viðnám þess gegn tæringu í ferskvatni, sem eykur endingartíma. Vegna samsetningar þess úr tæringarþolnum málmblöndum eru ryðfríu stáltankar sterkari og endingarbetri en tankar með glerfóðri. Ryðfríu stáltankar eru með verndandi oxíðhindrun á vatnshliðinni til að koma í veg fyrir tæringu á náttúrulegan hátt.
Glerfóðraðir tankar treysta hins vegar á glerfóðrun til að mynda hindrun milli kolefnisstáls og vatns. Ef tækifæri gefst munu súrefni og efni í vatninu ráðast á stálið og tæra það hratt. Þar sem það er næstum ómögulegt að bera á neina verndarhúð fullkomlega (engar smásæjar sprungur eða nálargöt í verndarlaginu) eru glerfóðraðir tankar með fórnaranóðustöngum sem eru festar inni í tankinum.
Fórnaranóðustangirnar slitna með tímanum og þegar ferlinu er lokið mun rafgreining byrja að tæma stálflötin sem eru í tankinum. Hraðinn sem anóðan tæmist fer eftir vatnsgæðum og magni vatns sem notað er. Fórnaranóður endast venjulega í þrjú til fimm ár og hægt er að skipta um anóður til að koma í veg fyrir frekari skemmdir.
Reyndar er reglulegt eftirlit og skipti á anóðum oft gleymt og tankurinn lekur, sem veldur því að skipta þarf um alla eininguna. Ólíkt glerfóðruðum tönkum þurfa ryðfríir stáltankar ekki „fórnaranóður“ til að koma í veg fyrir tæringu á yfirborði þeirra. Þetta þýðir að það er engin þörf á að skoða eða skipta um anóðuna, sem sparar viðhaldstíma og kostnað yfir líftíma vatnshitarans.
Vegna þessarar auknu endingar og tæringarþols er oft lengri ábyrgð á ryðfríu stáli tankum, og sumir framleiðendur bjóða upp á ævilanga ábyrgð á þeim.
Ryðfrítt stáltankar hafa einnig þann kost að vera léttari samanborið við glerfóðraða tanka, sem gerir þá auðveldari í flutningi, meðhöndlun og uppsetningu. Veggþykkt ryðfríu stáls sem notað er í tanka er venjulega mun þynnri en sambærilegra stáltanka með glerfóðri. Í bland við þyngd glerfóðraðra krukka sjálfra eru glerfóðraðir krukkur venjulega mun þyngri.
Ólíkt krukkum með glerfóðri þarf minni athygli á ryðfríu stáli við flutning og glerfóðrið getur skemmst við flutning. Ef glerfóðrið á tankinum skemmist eða springur vegna grófrar meðhöndlunar við flutning eða uppsetningu, verður það ekki vitað fyrr en tankurinn bilar fyrir tímann.
Ryðfrítt stáltankar þola almennt hærri vatnshita en glerfóðraðir tankar og hitastig yfir 71°C veldur ekki vandræðum. Sumir glerfóðraðir tankar eru viðkvæmir fyrir álagi við hátt hitastig, sem leiðir til meiri hættu á skemmdum á glerfóðrinu. Hitastig yfir 71°C getur verið vandamál fyrir sumar glerfóðringar. Notkun eins og sólarvatnshitarar og sumar iðnaðarnotkunir geta þurft að geyma vatn við hátt hitastig.
Mælt er með að ráðfæra sig við framleiðanda glerfóðraðs tanks varðandi ráðlagðan hámarks rekstrarhita. Tankar úr ryðfríu stáli eru yfirleitt betri kostur fyrir notkun við háan hita.
Það er enginn vafi á því að upphafskostnaður við ryðfrítt stáltank er hærri en við glerfóðraðan tank. En af þeim ástæðum sem hér eru nefndar getur líftímakostnaður glerfóðraðs tanks orðið hærri. Þegar þessir líftímakostnaðir eru bornir saman eru ryðfríir stáltankar almennt hagkvæmari til lengri tíma litið og ætti að sýna viðskiptavinum þá.
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.
Nemendur fá HRAI-styrki. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada heldur fyrsta viðburð kvenna í greininni fyrir tengslanet. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Eftirspurn eftir byggingarleyfum fyrir íbúðarhúsnæði heldur áfram að aukast. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Upplýsingar um Action Furnace Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI veitir félagsmönnum viðurkenningu fyrir afrek árið 2021. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/