Co je lepší smaltovaný nebo nerezový ohřívač vody?

Nedávno jsem si všiml, že ve většině internetových obchodů prodávajících ohřívače vody nemají filtry položku „materiál vnitřní nádrže“. Čím je povrch nádrže pokryt zevnitř, můžete zjistit, pokud se podíváte na technické vlastnosti konkrétního produktu. Není divu, že mého kolegu z práce, který se staral o kotel, prostě nenapadla otázka „který vnitřní povlak nádrže ohřívače vody je lepší“. Považoval jsem za nutné provést na toto téma stručný výukový program, protože materiál určuje, jak dlouhý a bezproblémový bude provoz jednotky.

Obsah

1. Provozní podmínky a prodloužení životnosti
2. Nádrž a vnitřní nátěrové hmoty
3. nerezová ocel
4. Vyrobeno ze smaltu
5. Ze skleněné keramiky (skleněný porcelán)
6. Nejdůležitější znaky
7. Požadavky na nádrže ohřívače vody
8. Materiály pro výrobu nerezových nádrží
9. Materiály pro výrobu smaltovaných nádrží
10. Výsledky

Provozní podmínky a prodloužení životnosti

Při výběru zařízení se řídí jeho technickými vlastnostmi, například výkonem, typem topného tělesa a ovládacího panelu, objemem a umístěním nádrže. Přístup je jistě správný, ale ne úplný, pokud si pamatujete podmínky, za kterých se používá.

Během provozu ohřívač vody spotřebovává svůj zdroj. Vnitřní povrch nádrže je neustále v kontaktu s vodou s pravidelným kolísáním teploty. V tomto provozním režimu se voda stává elektrolytem, ​​který spouští proces elektrochemické koroze nádoby. Zároveň hrozí usazování solí, protože voda protékající potrubím obsahuje mnoho nečistot.

Tvorba vodního kamene a koroze ovlivňuje životnost kotle. Pro zpomalení těchto procesů a prodloužení jejich životnosti používají výrobci různé technologie:

• Je instalována hořčíková anoda. Hořčík je schopen chránit topné těleso před tvorbou vodního kamene a nádobu před korozí, čímž tyto procesy zpomaluje.
• Vyvíjejí speciální tvar nádrže, který zpomaluje hromadění vodního kamene.
• Vnitřní povrch zakryjte inertním materiálem s ochrannými vlastnostmi.

Nádrž a vnitřní nátěrové hmoty

Materiál určuje, jak dlouho nádrž vydrží a jaké provozní podmínky vydrží. Při výrobě moderních ohřívačů vody se používá plech (nerezová a konstrukční ocel různých jakostí), takže každý výrobek má na boku návar.

Třídy oceli se liší složením (mohou obsahovat chrom, molybden a další kovy v různých poměrech). Rozdílná je proto i jejich odolnost vůči korozi (včetně důlkové koroze). Kvalita povrchu je testována podle normy EN12897:2006 (TUV pro uzavřené zásobníkové ohřívače vody), která vyžaduje dodržení následujících zátěží:

• 20 tisíc provozních cyklů, pokud je přetlak provozního tlaku 50 %.
• 100 tisíc cyklů, pokud se provozní tlak zvýší o 30 %.

Výrobky z nerezové oceli se nebojí vody a nevyžadují další vnitřní nátěr; Pouze šev potřebuje antikorozní úpravu. Nádrž ohřívače vody z konstrukční oceli však musí být zevnitř chráněna vrstvou inertního materiálu.

Existuje několik možností pro vnitřní nátěr kotle; Nejčastěji jsou povrchy tvořeny smaltem (plněným nebo stříkaným) nebo sklokeramikou (skleněný porcelán). Každý materiál má své klady a zápory, takže k zodpovězení otázky, který povlak nádrže ohřívače vody je nejlepší, je nutný integrovaný přístup. Obecně platí, že všechny pomáhají prodloužit životnost zařízení.

nerezová ocel

První zásobníkové ohřívače vody s nerezovou nádrží byly drahé, prémiové vybavení. Mnoho moderních modelů je také prezentováno ve střední cenové kategorii; jsou vybíráni z následujících důvodů:

• Samotný materiál nádrže (v tloušťce) má antikorozní vlastnosti, což je mnohem spolehlivější než analogy s nanesenou ochrannou vrstvou.
• Snadná údržba, minimální tvorba vodního kamene.
• Nerezové modely se nebojí žádných teplotních výkyvů (plus i minus). Kotel zapnutý bez vody se nepoškodí, i když nefunguje ochrana proti přehřátí (stačí vyměnit topné těleso).

• Výrobek se nebojí mechanických vlivů (otřesy, vibrace): nemá ochrannou vrstvu, což znamená, že není co odlupovat.

Při odpovědi na otázku, která nádrž je lepší v ohřívači vody, nerezové oceli nebo smaltu, se poslední dva body stávají důležitým argumentem při výběru. Absence dalších vrstev je hlavní výhodou nerezové oceli oproti smaltu. Životnost takových výrobků je také delší, pohybuje se od 5 do 10 let.

Slabým místem modelů z nerezové oceli je svarový šev, ve kterém kov ztrácí své vlastnosti. Situace se zlepšila, když se začalo používat argonové svařování ve vakuové komoře, ale následující nevýhody zůstávají relevantní:

• Oxidace švu je omezena na minimum, ale úplná ochrana proti korozi není při nejkvalitnějším svařování možná. Problémem je periodické zahřívání kovu.
• Pokud je svařování nekvalitní, může šev po 2-3 letech začít prosakovat.
• Kovová chuť ve vodě a alergické reakce možné u lidí citlivých na legující přísady (například nikl nebo vanad). Z těchto důvodů jsou ocelové nádrže v Evropě zakázány.

Vyrobeno ze smaltu

Na otázku, která nádrž ohřívače vody je lepší, nerezová nebo smaltovaná, lze přistoupit z druhé strany posouzením schopností smaltovaných kotlů. Ve skutečnosti jsou docela skromné ​​a hlavní výhodou je jejich nízká cena (téměř poloviční). Další výhody: smalt je chemicky inertní, neinteraguje s vodou a neuvolňuje do vody žádné látky.

K vytvoření antikorozní vrstvy se používá smalt podobný tomu, který se používá u van, dřezů a nádobí. Pravidelné změny teploty způsobují jeho praskání (kov se roztahuje, ale smalt nikoli) a dokonce i vylepšené povlaky s plastickými vlastnostmi jsou náchylné k tomuto procesu.

Hlavní nevýhodou modelů se smaltem je jejich nízká životnost, zřídka přesahující 3 roky. Technologie se stává zastaralou, takže modely s ochrannou vrstvou samonivelačního smaltu se prakticky nevyrábějí.

Ze skleněné keramiky (skleněný porcelán)

Protože klasický smalt se rychle kazí v důsledku tepelné roztažnosti odlišné od oceli, problém byl vyřešen použitím skloporcelánového smaltu. Složení tohoto materiálu zahrnuje titanový prášek a technologie zahrnuje vypalování při 900°C.

Znalost následujících výhod keramického povlaku vám pomůže vyhodnotit, která ochranná vrstva pro ohřívač vody, sklokeramiku nebo nerezovou ocel:

• Neovlivňuje chuť vody, která je výrazně lepší než analogy z nerezové oceli.
• Vysoký stupeň inertnosti: sklokeramická vrstva neinteraguje s vodou a nečistotami, nevstupuje do oxidačních reakcí a neuvolňuje žádné látky.
• Na povrchu se pomalu tvoří vodní kámen a hromadí nečistoty, takže se snadno čistí.
• K dispozici jsou modely, jejichž smalt obsahuje jemně mleté ​​stříbro, které vytváří dodatečný antibakteriální účinek.

Je důležité vědět, že sklokeramika se aplikuje dvěma způsoby:

• Technologie tekutého lakování. Kapalná kompozice se nastříká na povrch, vysuší a poté vypálí. V důsledku toho je vrstva nerovnoměrná a v tenkých oblastech je pravděpodobnější výskyt koroze.
• Suchá (prášková) technologie. Metoda elektrostatického nástřiku vytváří jednotnou ochrannou vrstvu; adheze k povrchu je silnější než při použití tekuté technologie.

Při porovnávání, která nádrž je lepší v ohřívači vody, nezapomeňte na nevýhody sklokeramiky:

• Pravděpodobnost odtržení zůstává (i když snížená).
• Skleněná keramika je křehká a náraz nebo otřesy ji mohou poškodit. Kvůli křehkosti nepřesahuje životnost 3-5 (méně často 7 let).
• Vrstva je citlivá na abrazivní částice ve vodě (například písek).
• Skleněná keramika ve velmi starých (raných) modelech může obsahovat olovo nebo arsen.

O vlastnostech smaltovaného povlaku v následujícím videu:

Nejdůležitější znaky

Před nákupem kotle se musíte rozhodnout pro parametry, které jsou pro vás vhodné. Mimo jiné stojí za to zjistit, z jakého materiálu je vyrobena ochranná vrstva uvnitř nádrže ohřívače vody; jeho vlastnosti přímo ovlivňují životnost a cenovku výrobku.

Materiál vnitřního povlaku může být nerezová ocel, smalt nebo sklokeramika. Kotle se smaltem jsou považovány za nejkratší životnost, nádrž z nerezové oceli vydrží nejdéle. Jejich výběr ale mohou ovlivnit i jejich další vlastnosti.

Napište do komentářů, co si myslíte – vyplatí se instalovat sklokeramický ohřívač vody, pokud aktivně používáte vodu?

Nádrž zásobníkového ohřívače vody je jeho nejzranitelnějším místem. Neustálý kontakt s agresivním prostředím, cyklické změny teploty a tlaku, chemické a elektrochemické korozní procesy atd. vedou k jeho poškození a mohou způsobit předčasné selhání. Pro prodloužení životnosti používají výrobci speciální materiály a speciální typy ochranných nátěrů. Budeme o nich mluvit v materiálu.

Požadavky na nádrže ohřívače vody

Navzdory jednoduchosti konstrukce pracuje zásobníkový ohřívač vody v poměrně obtížných podmínkách. Stěny nádrže jsou vlivem cyklických změn teploty a tlaku uvnitř kontejneru v neustálém pohybu. Zdá se, že nádrž „dýchá“. Jeho geometrické rozměry se buď zvětší, nebo se vrátí na původní hodnoty. Rozměry se mění o desetiny či dokonce setiny milimetrů, ale těmto změnám podléhají všechny povrchy nádrže po celou dobu jejího životního cyklu. Takové procesy vyžadují zvláštní požadavky na pevnost konstrukce.

Požadavky na mechanickou pevnost akumulační nádrže jsou popsány v normě EN 12897:2006, která jasně říká, že nádrž musí odolat zvýšení provozního tlaku o 50 % po dobu minimálně 20000 100000 cyklů nebo 30 XNUMX cyklů expanze-komprese se zvýšením v provozním tlaku XNUMX %.

Podle Pascalova zákona je zásobník vyroben válcového tvaru, aby se minimalizoval vliv kolísání provozního tlaku. Tento tvar umožňuje rovnoměrné rozložení tlaku po celém povrchu nádoby.

Materiál, ze kterého je nádrž vyrobena, musí mít určitou plasticitu a snadno odolávat opakovaným cyklům roztahování a smršťování.

Druhým důležitým aspektem při volbě materiálu je, že voda ohřátá v nádrži je využívána pro domácí potřeby (hygienické procedury, mytí nádobí atd.). Z tohoto důvodu musí být nádrž vyrobena z materiálů, které umožňují kontakt s potravinami a neotráví je.

Nejvhodnější materiály pro takové provozní podmínky jsou následující:

• uhlíková ocel;
• nerezová ocel.

Abychom byli spravedliví, poznamenáváme, že v prodeji najdete modely s kompozitními polymerovými a měděnými nádržemi. Ti první velmi neradi tolerují změny tlaku uvnitř nádrže. Doporučují se instalovat v systémech s minimálním (do 0,6-0,8 bar) tlakem vody v potrubí.

Ty druhé jsou neoprávněně drahé právě kvůli materiálu použitému při výrobě nádrže.

Třetím důležitým faktorem je odolnost materiálu vůči korozi. Podle tohoto kritéria je nerezová ocel nesporným lídrem, protože je méně náchylná k oxidačním procesům. Při výrobě nerezových nádrží je třeba věnovat zvláštní pozornost svarům, protože právě na nich se objevují první skvrny rzi.

Nádrže z uhlíkové oceli vyžadují spolehlivý ochranný nátěr. Použití běžného kovu bez povrchové úpravy je nepřijatelné!

Zlatou střední cestou jsou kovové nádrže z obyčejné nebo nerezové oceli. Oba materiály poskytují potřebnou pevnost a mají dostatečnou tažnost, aby vydržely změny tlaku a teplotní roztažnost.

Materiály pro výrobu nerezových nádrží

Použitým materiálem je ocel austenitické skupiny. Jsou doplněny speciálními legujícími přísadami pro zamezení vzniku a rozvoje koroze.

Kvalitní nerezová ocel by měla zpravidla obsahovat asi 15-20 % chrómu, 5-15 % niklu a asi 2-3 % molybdenu. Díky tomuto složení je schopen odolávat korozi po mnoho let.

Slabým místem nerezové nádrže je svar. Faktem je, že při svařování se kov v místě kontaktu s elektrodou přehřívá, vyhoří z něj uhlík, v důsledku čehož se mění jeho struktura. Z tohoto důvodu existují celé metody svařování nerezové oceli:

• svařování speciálními elektrodami;
• svařování dílů v prostředí ochranného plynu. Speciální plyn, obvykle argon, vytlačuje kyslík z místa svařování a blokuje jeho přístup ke svaru, což zabraňuje oxidaci kovu;
• pulzní svařování, které poskytuje plnou kontrolu nad procesem tavení dílů: je udržována určitá teplota svaru a vzniká svarová lázeň budoucího spoje.

Výrobce odpovídá za odolnost švu proti korozi (podle technologie a pomocí pokročilých metod svařování), ale nerezové nádrže mohou mít problémy s kvalitou zvoleného materiálu. Hovoříme o takovém jevu, jako je mezikrystalová koroze.

Mezikrystalická koroze je destrukce materiálu podél hranic krystalů, tj. strukturální změny v kovu nastávají zevnitř.

Achillovou patou nerezových ocelí je vysoký obsah chrómu (více než 12 %), který vyvolává vznik mezikrystalové koroze. Jedná se o elektrochemický typ koroze. Děje se to následovně: když se nerezová ocel dostane do kontaktu s vodou, dojde k elektrochemické reakci „poháněné“ solemi rozpuštěnými ve vodě a vysokou teplotou. V důsledku toho je chrom aktivně „vymýván“ z kovové struktury za vzniku velkého množství karbidu chromu.

Titan (Ti), který se přidává v malých množstvích (asi 0,6 %) do nerezové oceli, je navržen tak, aby minimalizoval negativní důsledky. Stabilizuje karbid chrómu tím, že se kombinuje s karbidy uhlíku a vytváří silnou ochrannou bariéru na hranicích krystalů.

Vysoce kvalitní nerezová ocel vyrobená v souladu s technologií a obsahující titan je mnohem dražší než její analogy, které jsou méně odolné vůči různým druhům koroze. Právě tento faktor vysvětluje vysoké náklady na ohřívače vody s nerezovou nádrží od renomovaných výrobců: jsou zodpovědnější při výběru materiálu a jeho chemického složení.

Materiály pro výrobu smaltovaných nádrží

Na rozdíl od nádrží z nerezové oceli se kovové nádoby snadno vyrábějí a stojí méně. Při jejich výrobě jsou požadavky na chemické složení kovu a technologii svařování mnohem nižší. Jediné, co je vysoce žádoucí, je použití za studena válcovaného plechu. Takový materiál, který se během výrobního procesu nezahřívá, má lepší tažnost, což je důležité pro cyklické změny geometrických rozměrů během provozu. Do popředí se však dostává otázka odolnosti proti korozi, protože uhlíková ocel je extrémně slabá ve své odolnosti vůči oxidačním procesům.

Kovová nádrž rozhodně potřebuje ochranný nátěr, aby se zabránilo přímému kontaktu kovu s vodou v nádrži.

Vysoce kvalitní ochranné povlaky zpravidla používají smalt a kompozice na něm založené, ale technologie nanášení takových povlaků se může velmi lišit.

Nejjednodušší je aplikace tekuté kompozice, která se následně tepelně upravuje v peci při teplotách od 260 °C. To umožňuje smaltu přilnout poměrně pevně k povrchu, na který byl aplikován. Navzdory snadné aplikaci a nízkým nákladům na materiál má tento povlak dvě významné nevýhody:

1. Protože se materiál nanáší na stěny nádrže v kapalné formě, část kompozice stéká během sušení dolů. V důsledku toho bude vrstva smaltu v horní části nádrže tenčí než povlak na dně.
2. Smalt a kov nádoby mají různé koeficienty tepelné roztažnosti, proto se při pravidelných změnách teploty a tlaku uvnitř nádoby vrstvy smaltu a kovu roztahují nerovnoměrně. Při dlouhodobém používání to vede ke vzniku prasklin, poškození a odlupování skloviny a začátku intenzivního korozního procesu.

S prvním faktorem se bojuje změnou technologie barvení. Pro získání jednotné vrstvy po celém povrchu se používá metoda práškového lakování. Typické schéma instalace je znázorněno na obrázku.

Suché, kladně nabité částice práškové barvy jsou nanášeny na uzemněný obrobek ze zvonu rozprašovače, načež je díl umístěn do pece, ve které se smalt pod vlivem vysoké teploty slinuje s materiálem povrchu je nalakován a vytváří na něm odolnou ochrannou vrstvu.

Aby se zabránilo praskání smaltu během provozu, je nutné zlepšit jeho fyzikální vlastnosti: přiblížit koeficient tepelné roztažnosti úrovni lakovaného kovu. K tomu se do barvicí kompozice zavádějí různé další složky.

Složení smaltu je obchodním tajemstvím výrobce, jeho struktura se většinou nezveřejňuje.

Nejčastější doplňkovou složkou je oxid křemičitý, ze kterého se získává běžné silikátové sklo. Při vypalování takové kompozice při teplotách nad 800 °C se na povrchu smaltu vytvoří tenká vrstva skla, inertní vůči solím a dalším chemickým prvkům obsaženým ve vodě. Tento povlak se nazývá skleněný smalt nebo skleněný porcelán.

Jako každé sklo je povlak velmi citlivý na nárazy a jiné mechanické poškození ohřívače vody. Je také velmi citlivý na vysoké teploty. Pro prodloužení životnosti nádrže potažené smaltovaným sklem se za optimální teplotu ohřevu vody považuje 50-60 °C. Bylo by užitečné použít hrubé filtry na vstupu zařízení. Nečistoty pevných částic přítomné ve vodě působí na stěny nádrže jako abrazivo a po čase činí povlak nepoužitelným.

Pokud se do základního smaltu přidají kromě oxidu křemičitého ještě oxidy lithia a hliníku, bude výstupem z pece odolný sklokeramický povlak, který je vysoce odolný a odolný vůči výrazným změnám teplot.

Pokud je ke smaltu přidán titanový prášek, koeficient lineární roztažnosti povlaku bude co nejblíže charakteristikám kovu, na který je nanesen. Je pravda, že takové složení je někdy dražší než dobrá nerezová ocel.

Někteří výrobci zavádějí do smaltů další komponenty, které zabraňují rozvoji mikroorganismů v zásobní nádrži. Takové smalty mají patentovaný název – bioskleněný porcelán. Obsahují stříbro, které dodává povlaku antibakteriální vlastnosti.

Výsledky

Materiály a technologie používané při výrobě zásobníku zásobníkového ohřívače vody nejsou zdaleka tak jednoduché, jak se zdá. Drží krok s technologickým pokrokem a boří zažité stereotypy o spolehlivosti a ceně různých řešení. Může se například ukázat, že ohřívač vody s kovovou nádrží potaženou moderním typem smaltu bude stát více než bojler s nádrží z nerezové oceli. Nebo naopak – nádrž z nerezové oceli brzy vyteče kvůli korozi.

Výrobci však obvykle nezveřejňují jakosti oceli používané při výrobě a nesdílejí složení ochranných povlaků, což kupujícímu neumožňuje informovaný výběr. Při hledání ohřívače vody se musíte více spolehnout na provozní zkušenosti získané jinými uživateli a čerpat informace z recenzí produktů a tematických fór.