Kljub višji ceni so rezervoarji za bojler iz nerjavečega jekla na splošno stroškovno učinkovitejši v primerjavi s stroški življenjskega cikla in jih je treba kot take tudi predstaviti.
Domači grelniki vode so prava pehota mehanskega sveta. Pogosto so izpostavljeni zelo težkim okoljem in njihovo trdo delo se večinoma prezre. Na vodni strani grelnika so napadeni minerali, kisik, kemikalije in usedline. Pri zgorevanju lahko visoke temperature, toplotne obremenitve in kondenzat dimnih plinov povzročijo opustošenje materialov.
Ko gre za vzdrževanje, so grelniki vode za toplo vodo (STV) skoraj zanemarjeni. Večina lastnikov domov jemlje svoje grelnike vode kot samoumevne in jih opazi le, ko ne delujejo ali puščajo. Preverite anodno palico? Izperite usedline? Ali obstaja načrt vzdrževanja? Pozabite, nam ni mar. Ni čudno, da ima večina opreme za STV kratko življenjsko dobo.
Ali je mogoče izboljšati to kratko življenjsko dobo? Uporaba grelnikov sanitarne vode iz nerjavečega jekla je eden od načinov za podaljšanje pričakovane življenjske dobe. Nerjaveče jeklo je močan in trpežen material, ki zagotavlja boljšo odpornost na vodne in ognjene vplive, kar grelniku omogoča dolgo življenjsko dobo. Edina resnična slabost nerjavečega jekla so visoki stroški materialov in izdelave. Na zelo konkurenčnem trgu grelnikov sanitarne vode so tako visoki stroški velik izziv, ki ga je treba premagati.
Nerjaveče jeklo je generično ime za železne zlitine z vsebnostjo kroma najmanj 10,5 %. Za zagotavljanje odpornosti proti koroziji, trdnosti in oblikovalnosti se lahko dodajo tudi drugi elementi, kot so nikelj, molibden, titan in ogljik. Obstaja veliko različnih kombinacij teh različnih kovinskih zlitin, ki proizvajajo specifične "vrste" in "razrede" nerjavečega jekla. Samo reči, da je nekaj izdelano iz nerjavečega jekla, ne pove celotne zgodbe.
Če bi vam kdo rekel "dajte mi nekaj plastičnih cevi", kaj bi prinesli? PEX, CPVC, polietilen? Vse to so "plastične" cevi, vendar imajo vse zelo različne lastnosti, trdnosti in uporabo. Enako velja za nerjaveče jeklo. Obstaja več kot 150 vrst nerjavečega jekla, vse z zelo različnimi lastnostmi in uporabo. Nerjaveča jekla, ki se uporabljajo v gospodinjskih grelnikih vode, so običajno izdelana iz le nekaj vrst nerjavečega jekla, običajno tipov 304, 316L, 316Ti in 444.
Razlika med tema vrstama je v koncentraciji zlitine v njih. Vsa nerjavna jekla razreda "300" vsebujejo približno 18 % kroma in 10 % niklja. Dve vrsti 316 vsebujeta tudi 2 % molibdena, medtem ko je vrsti 316Ti v mešanico dodan 1 % titana. V primerjavi z jeklom 304 molibden daje jeklom 316 boljšo splošno odpornost proti koroziji, zlasti večjo odpornost proti jamkasti in špranjski koroziji v kloridnih okoljih. Titan razreda 316Ti mu daje odlično oblikovnost in trdnost. Razred 444 vsebuje krom in molibden, vendar ne vsebuje niklja. Na splošno velja, da več niklja, molibdena in titana v mešanici pomeni boljšo odpornost proti koroziji in trdnost, hkrati pa tudi višje stroške. Ko nekdo reče, da ima grelnik vode iz "nerjavečega jekla", natančno preglejte vrste jekel, saj niso enake kakovosti.
Nerjaveče jeklo se uporablja v vseh vrstah grelnikov vode. Najpogosteje se uporablja v posrednih grelnikih sanitarne vode in kondenzacijskih grelnikih vode brez rezervoarja. Posredni grelniki vode vsebujejo notranjo tuljavo za prenos toplote, ki je priključena na kotel ali zanko sončnega kolektorja. Zaradi prevlade evropskih hidroelektrarn in sončnih sistemov za ogrevanje vode so pogostejši v Evropi kot v Kanadi.
Konstrukcija iz nerjavečega jekla predstavlja velik del teh evropskih posrednih trgov. V Kanadi so na voljo posredni rezervoarji iz nerjavečega jekla in jekla s stekleno oblogo, rezervoarji iz nerjavečega jekla pa imajo običajno višjo ceno. Pri nekondenzacijskih grelnikih vode brez rezervoarja je toplotni izmenjevalec običajno izdelan iz bakra. Zaradi prizadevanj za bolj učinkovite kondenzacijske enote so toplotni izmenjevalniki bodisi v celoti iz nerjavečega jekla bodisi kombinacija primarnega bakrenega in sekundarnega toplotnega izmenjevalnika iz nerjavečega jekla. Grelniki vode z neposrednim ogrevanjem ostajajo kralj kanadskega trga grelnikov vode. V tem segmentu prevladuje ogljikovo jeklo s stekleno oblogo. Nerjaveče jeklo se pogosto uporablja v kondenzacijskih grelnikih vode brez rezervoarja ali z neposrednim ogrevanjem.
Za povečanje učinkovitosti teh naprav je treba dimne pline ohladiti pod rosišče, da se sprosti latentna toplota goriva. Nastali kondenzat je v bistvu destilirana vodna para iz plinastih produktov zgorevanja, ki ima zelo nizek pH in visoko kislost. Ta kisli kondenzat je treba odpeljati v odtok za odstranjevanje, vendar je večji problem njegov korozivni učinek na površine toplotnega izmenjevalnika grelnika vode.
Toplotni izmenjevalniki iz navadnega jekla ali bakra težko prenesejo kondenzat dimnih plinov dlje časa. Nerjaveče jeklo je dobra izbira materiala zaradi visoke odpornosti proti koroziji in fleksibilnosti, kar omogoča oblikovanje kompleksnih oblik toplotnih izmenjevalnikov. Obstaja veliko blagovnih znamk kondenzacijskih pretočnih grelnikov vode, ki uporabljajo toplotne izmenjevalnike iz nerjavečega jekla. To jim omogoča, da spodbudijo popolno kondenzacijo dimnih plinov v toplotnem izmenjevalniku in imajo za posledico visoke vrednosti EF do 0,97.
Grelniki vode s kondenzacijsko tehnologijo se zdaj vse pogosteje uporabljajo, zlasti zaradi nekaterih sprememb gradbenih predpisov, ki zahtevajo večjo učinkovitost grelnikov vode. Na tem trgu obstajata dve pogosti vrsti gradenj. Rezervoarji s stekleno oblogo so sestavljeni iz popolnoma potopljenih sekundarnih kondenzacijskih toplotnih izmenjevalnikov. Zunanjost (vodna stran) in notranja stran (ognjena stran) tuljav toplotnega izmenjevalnika sta obloženi s stekleno oblogo, notranjost s stekleno oblogo pa preprečuje kondenzacijo dimnih plinov. Modeli rezervoarjev s konstrukcijo rezervoarja in tuljave iz nerjavečega jekla niso pogosti, vendar je na voljo več takšnih konstrukcij iz nerjavečega jekla.
Začetni stroški rezervoarja s stekleno oblogo so res nižji in le čas bo pokazal, kako odporen bo toplotni izmenjevalec v zahtevnih kondenzacijskih okoljih. Ti novi grelniki vode s kondenzacijskim rezervoarjem lahko dosežejo večjo učinkovitost kot tradicionalni grelniki vode z neposrednim ogrevanjem, s toplotno učinkovitostjo od 90 % do 96 %. Ker vlade vedno bolj zaostrujo predpise o učinkovitosti grelnikov vode, bomo zagotovo videli več inovativnih visoko učinkovitih grelnikov vode z rezervoarjem.
Če si podrobneje ogledate grelnike vode z rezervoarjem, boste ugotovili, da ima večina vrst direktnih, posrednih notranjih grelnikov in ravnih grelnikov vode konstrukcijo s stekleno oblogo in nerjavnim jeklom.
Kakšne so torej prednosti nerjavečega jekla pred rezervoarji s stekleno oblogo? Kako prepričati stranke, da več investirajo v rezervoarje iz nerjavečega jekla? Največja prednost nerjavečega jekla je njegova naravna odpornost proti koroziji v sladki vodi, kar podaljša življenjsko dobo. Zaradi svoje sestave iz kovinskih zlitin, odpornih proti koroziji, so rezervoarji iz nerjavečega jekla močnejši in trpežnejši od rezervoarjev s stekleno oblogo. Rezervoarji iz nerjavečega jekla imajo na strani vode zaščitno oksidno pregrado, ki naravno preprečuje korozijo.
Po drugi strani pa se rezervoarji s stekleno oblogo zanašajo na stekleno oblogo, ki zagotavlja pregrado med ogljikovim jeklom in vodo. Če se jim ponudi možnost, bodo kisik in kemikalije v vodi napadle jeklo in ga hitro korodirale. Ker je skoraj nemogoče popolnoma nanesti zaščitni premaz (brez mikroskopskih razpok ali luknjic v zaščitni plasti), imajo rezervoarji s stekleno oblogo žrtvene anodne palice, nameščene znotraj rezervoarja.
Žrtvene anodne palice se sčasoma obrabijo in ko je postopek končan, elektroliza začne erodirati izpostavljena jeklena območja v rezervoarju. Hitrost praznjenja anode je odvisna od kakovosti vode in količine porabljene vode. Žrtvene anode običajno zdržijo od tri do pet let, anode pa je mogoče zamenjati, da se prepreči nadaljnja škoda.
Pravzaprav se redni pregledi in zamenjava anod pogosto spregledajo, zaradi česar rezervoar pušča, zaradi česar je treba zamenjati celotno enoto. Za razliko od rezervoarjev s stekleno oblogo rezervoarji iz nerjavečega jekla ne potrebujejo "žrtvenih anod" za preprečevanje korozije na njihovih površinah. To pomeni, da anode ni treba pregledovati ali zamenjati, kar prihrani čas in stroške vzdrževanja v celotni življenjski dobi grelnika vode.
Zaradi te povečane vzdržljivosti in odpornosti proti koroziji imajo rezervoarji iz nerjavečega jekla pogosto daljše garancije, nekateri proizvajalci pa ponujajo doživljenjsko garancijo za rezervoarje.
Rezervoarji iz nerjavečega jekla imajo tudi prednost, da so lažji v primerjavi z rezervoarji s stekleno oblogo, zaradi česar so lažji za transport, rokovanje in namestitev. Debelina stene nerjavečega jekla, ki se uporablja v rezervoarjih, je običajno veliko tanjša kot pri podobnih jeklenih rezervoarjih s stekleno oblogo. V kombinaciji s težo same steklene obloge so kozarci s stekleno oblogo običajno veliko težji.
Za razliko od kozarcev s stekleno oblogo kozarci iz nerjavečega jekla zahtevajo manj pozornosti pri pošiljanju, steklena obloga pa se lahko med pošiljanjem poškoduje. Če je steklena obloga rezervoarja poškodovana ali razpokana zaradi grobega ravnanja med pošiljanjem ali namestitvijo, se to ne bo opazilo, dokler rezervoar prezgodaj ne odpove.
Rezervoarji iz nerjavečega jekla običajno prenesejo višje temperature vode kot rezervoarji s stekleno oblogo, temperature nad 81 °C pa ne bodo povzročale težav. Nekateri rezervoarji s stekleno oblogo so pri visokih temperaturah nagnjeni k obremenitvam, kar ima za posledico večje tveganje za poškodbe steklene obloge. Temperature nad 71 °C so lahko problem za nekatere steklene obloge. Uporaba, kot so sončni grelniki vode in nekatere komercialne industrijske aplikacije, lahko zahteva shranjevanje vode pri visokih temperaturah.
Priporočljivo je, da se za priporočeno najvišjo delovno temperaturo posvetujete s proizvajalcem rezervoarjev s stekleno oblogo. Rezervoarji iz nerjavečega jekla so običajno boljša izbira za uporabo pri visokih temperaturah.
Nedvomno so začetni stroški rezervoarja iz nerjavečega jekla višji od stroškov rezervoarja s stekleno oblogo. Zaradi tukaj navedenih razlogov pa se lahko stroški življenjskega cikla rezervoarja s stekleno oblogo povečajo. Pri primerjavi teh stroškov življenjskega cikla so rezervoarji iz nerjavečega jekla dolgoročno na splošno stroškovno učinkovitejši in jih je treba pokazati strankam.
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.
Študenti prejemajo štipendije HRAI. https://www.hpacmag.com/human-resources/students-awarded-with-hrai-bursary/1004133729/
AD Canada gosti prvi dogodek za mreženje žensk v industriji. https://www.hpacmag.com/human-resources/ad-canada-holds-first-women-in-industry-network-event/1004133708/
Povpraševanje po dovoljenjih za stanovanjsko gradnjo še naprej narašča. https://www.hpacmag.com/construction/demand-for-residential-building-permits-continues-to-grow/1004133714/
Peč Action Furnace podjetja Direct Energy Alberta. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/action-furnace-acquires-direct-energy-alberta/1004133702/
HRAI podeljuje članom nagrade za dosežke za leto 2021. https://www.hpacmag.com/heat-plumbing-air-conditioning-general/hrai-recognizes-members-with-2021-achievement-awards/1004133651/