Una introducción a los calentadores de agua sin tanque

Introducción a los calentadores de agua sin tanque

En una casa moderna con duchas amplias, lavadoras de gran capacidad y tal vez incluso más de un lavavajillas, el calentador de agua tradicional con tanque de almacenamiento puede no ser lo suficientemente grande como para satisfacer las demandas. Al decidir sobre una actualización, considere seriamente un calentador de agua sin tanque. Los calentadores de agua sin tanque, también conocidos como calentadores de agua a pedido porque generalmente no almacenan agua caliente, crean agua caliente a pedido y permanecen inactivos cuando no es necesario. El tipo que seleccione se basa en su uso previsto, y su uso previsto tendrá aún más que ver con el costo de estas unidades.

Pero a pesar de todo el bombo que rodea a estos electrodomésticos, hay algunas limitaciones y compensaciones a tener en cuenta antes de que realmente pueda decidir si un calentador de agua caliente sin tanque es para usted. Pero considere su elección cuidadosamente; mal utilizados, son decepcionantes y caros.

Los calentadores de agua sin tanque vienen en dos diseños principales: punto de uso y versiones para toda la casa. En cada categoría, hay modelos eléctricos y modelos de gas natural o propano. Algunas unidades sin tanque están dimensionadas para calentar una taza de té, mientras que otras proporcionan suficiente agua caliente para dos o más baños. Además, la región del país en el que vive tiene mucho que ver con la cantidad de agua caliente que puede producir un calentador de agua sin tanque.

Hay muchos factores a considerar con estas unidades, por lo que los siguientes ejemplos expondrán lo que necesita saber.

Cómo funciona un calentador de agua sin tanque

El calentador de agua sin tanque funciona calentando directamente el agua a pedido, según sea necesario. A diferencia de los calentadores de agua calientes tradicionales que usan un tanque de almacenamiento, las unidades sin tanque no tienen tanques de almacenamiento y, por lo tanto, no tienen pérdida de calor en espera : el calor perdido y la energía desperdiciada al calentar agua solo para almacenarla en un tanque, una falla de carácter de los calentadores de agua tradicionales . Evitar la pérdida de calor en espera es principalmente cómo los calentadores de agua sin tanque hacen su reclamo de ser energéticamente eficientes.

Ya sea que un calentador de agua sin tanque sea un punto de uso, como en la ilustración anterior, o una unidad para toda la casa, funcionan de la misma manera básica. El agua fría ingresa a la unidad y se calienta mediante un elemento de calentamiento (intercambiador de calor), que se enciende mediante un interruptor activado por flujo. El intercambiador de calor puede ser bobinas de calentamiento de resistencia eléctrica o un quemador de gas que utiliza gas natural o propano. (Las unidades de gas generalmente tienen más capacidad de calefacción, y las unidades más grandes de toda la casa generalmente funcionan con gas).

Hay tres variables que deben considerarse al dimensionar la unidad.

• El volumen de agua que necesita calentar la unidad, medido como la velocidad de flujo en galones por minuto (GPM).
• La temperatura del agua fría que ingresa a la unidad.
• La temperatura deseada del agua caliente que sale de la unidad.

Esos tres factores son los que determinan el tipo, el tamaño y posiblemente incluso la cantidad de calentadores de agua sin tanque que necesita.

Calentador de agua sin tanque de punto de uso

El calentador de agua sin tanque de punto de uso es relativamente pequeño y generalmente cabe dentro de un gabinete de fregadero o en un armario. Por lo general, son calentadores de uso dedicado, lo que significa que la unidad sirve un lavabo / grifo o una ducha, etc.

Los calentadores de agua sin tanque en el punto de uso son menos costosos que las unidades de toda la casa y cuestan unos cientos de dólares por la unidad (sin instalación). Son buenas opciones para algunas aplicaciones, como cuando su calentador de agua estándar (con tanque) está en buena forma pero no tiene la capacidad suficiente para servir accesorios adicionales.

Calentador de agua sin tanque para toda la casa

Las unidades para toda la casa tienen una capacidad de flujo de GPM más alta y pueden manejar la demanda de más de un dispositivo a la vez. Por ejemplo, una unidad puede tener capacidad suficiente para manejar dos accesorios de ducha a la vez, o un lavaplatos, fregadero de cocina y grifo de agua caliente de lavabo a la vez. ¿Por qué la cantidad diferente de accesorios? Porque diferentes accesorios usan diferentes cantidades de agua. Algunos cabezales de ducha pueden usar seis veces más agua que un grifo de baño.

El tamaño y la cantidad de calentadores de agua sin tanque para toda la casa que necesite dependerán en gran medida de la velocidad de flujo, que está determinada por la cantidad y los tipos de accesorios que puede tener funcionando al mismo tiempo. Y los peores culpables son los cabezales de ducha. Es por eso que puede necesitar más de un calentador de agua sin tanque de toda la casa conectado en paralelo para satisfacer sus demandas de agua caliente, especialmente para el uso simultáneo de duchas.

Las unidades de toda la casa son mucho más caras que las unidades de punto de uso y cuestan desde varios cientos hasta varios miles de dólares (sin instalación).

Considerando la temperatura del agua subterránea

Además del número y tipo de accesorios que desea que el calentador de agua sin tanque sirva simultáneamente, también deberá tener en cuenta la temperatura de sus aguas subterráneas. Y eso está determinado por el lugar del país en el que vives.

Este cuadro delinea lo que generalmente se acepta como la línea divisoria fría / cálida de aproximadamente 55 F de agua subterránea. Cuanto más frío se pone el agua subterránea, menos agua caliente puede ser producida por una unidad para un flujo de GPM dado. Esto significa que un calentador de agua sin tanque en Michigan necesita ser 33 a 50 por ciento más grande que en Florida para servir el mismo número y tipo de accesorios.

Esto se debe a que el calentador de la unidad sin tanque tiene que trabajar más para calentar el agua fría entrante, ya que el agua subterránea que ingresa a la unidad puede ser 30 F más fría en Michigan (42 F) que Florida (72 F).

Veamos cómo esto realmente afecta la determinación del tamaño de la unidad y el aumento de la temperatura.

Cálculo de aumento de temperatura

Las tres variables que deben considerarse al dimensionar y seleccionar la unidad incluyen:

• El volumen de agua que necesita calentar la unidad, medido como GPM .
• La temperatura del agua fría que ingresa a la unidad.
• La temperatura deseada del agua caliente que sale de la unidad.

Determine el aumento de temperatura deseado:

La diferencia entre la temperatura del agua caliente que sale del calentador y el agua fría que ingresa a la unidad se llama aumento de temperatura. Si desea una ducha de hasta 110 F y vive en el sur de Florida con agua subterránea a 72 F, entonces necesita un aumento de temperatura de 38 F (110-72 = 38).

Un calentador de agua sin tanque se clasifica clasificando su aumento de temperatura a un GPM dado. Por lo tanto, una unidad podría clasificarse a un aumento de temperatura de 33 F a 2.0 GPM. Según los datos del fabricante, esta misma unidad también podría proporcionar un aumento de temperatura de 65 F a 1.0 GPM.

Verá, cuanto más lento es el flujo de agua a través de la unidad, más se puede calentar el agua.

Cálculo del caudal

La Ley Federal de Política Energética de 1992 requería que todos los accesorios de grifería / ducha fabricados en los Estados Unidos tuvieran un caudal de no más de 2.2 GPM a 60 PSI. A menudo puede obtener menos de 2.2 GPM con aireadores de bajo flujo, pero antes de 1992, los accesorios más antiguos usaban mucha más agua que 2.2 GPM. Para determinar sus GPM requeridos, sume cuántos accesorios de qué tipo habrá servido con el calentador de agua sin tanque:

Grifo del lavabo:

• Flujo bajo: 0.5–1.5 GPM
• Cumple con el Código / Estándar de 1992: 2.2 GPM
• Grifo anterior a 1992: 3.0–5.0 GPM

Grifo de la cocina:

• Bajo flujo: no es apropiado para la limpieza de platos
• Cumple con el Código / Estándar de 1992: 2.2 GPM
• Grifo anterior a 1992: 3.0–7.0 GPM

Alcachofa de la ducha:

• Flujo bajo: 1.0–2.0 GPM
• Cumple con el Código / Estándar de 1992: 2.2 GPM
• Grifo anterior a 1992: 4.0–8.0 GPM

Como puede ver, los grifos y cabezales de ducha anteriores a 1992 pueden requerir un flujo de agua muy grande. Por lo tanto, para dimensionar con precisión su calentador de agua, debe medir el flujo de agua real de sus grifos y duchas.

Es útil realizar ese ejercicio simple para un grifo del baño, un cabezal de ducha y un grifo del fregadero de la cocina, incluso los relativamente nuevos. Dado que la Ley Federal de Política Energética de 1992 no se controla de manera exhaustiva, ha habido problemas con los grifos que exceden sus clasificaciones establecidas de 2.2 GPM. Si ese es el caso, debe saber antes de dimensionar e instalar su calentador de agua sin tanque.

Dimensionamiento del calentador de agua sin tanque (o calentadores)

En este momento, ya conoce el aumento de temperatura requerido (la temperatura deseada del agua caliente menos la temperatura del agua subterránea entrante es igual al aumento de temperatura); y ha agregado los caudales requeridos para que todos los grifos y cabezales de ducha sean calentados por la unidad que puede estar encendida al mismo tiempo.

Como ejemplo, supongamos que necesita 11 GPM para acomodar dos cabezales de ducha (uno anterior a 1992 a 4 GPM, uno a 2.2 GPM), un grifo de inodoro a 2.2 GPM y el grifo de la cocina a 2.2 GPM. Según la sección anterior, necesita un aumento de temperatura de 38 F si vive en el sur de Florida. Por lo tanto, necesita una unidad para toda la casa capaz de manejar 11 GPM (4 + 2.2 + 2.2 + 2.2 = 11) a un aumento de 38 F , y desea un modelo eléctrico.

Tal capacidad es bastante grande para un calentador de agua eléctrico sin tanque, pero un modelo Tempra 29 de 240 voltios de Stiebel Eltron (por ejemplo) puede producir aproximadamente 5.5 GPM a una elevación de 38 F. Esto indica que necesitarías dos unidades de este tamaño para cumplir con el requisito de 11 GPM.

Por otro lado, si vive en la mitad norte del país, en Michigan, Maine o Washington, por ejemplo, entonces su agua subterránea entrante será mucho más fría que nuestro ejemplo de Florida. Probablemente al menos 30 F más frío, lo que significa que estará buscando una unidad que pueda soportar un aumento de temperatura de 68 F. Una vez que necesite una unidad más grande como esa, tendrá que pasar a un calentador o calentadores de agua sin tanque alimentados con gas o propano.

Calentador de agua sin tanque Fabricantes

Hay muchos fabricantes para considerar su nuevo calentador de agua caliente sin tanque. Los siguientes son algunos de los fabricantes a los que debe prestar atención:

• AO Smith
• Bosch Estados Unidos
• Bradford White Corp.
• Chronomite Laboratories Inc.
• Eemax, Inc.
• Noritz America Corp.
• Industrias Paloma
• Rheem Manufacturing
• Stiebel Eltron Estados Unidos
• Takagi Industrial Co.

Otras ideas para ahorrar energía

Los calentadores de agua caliente sin tanque, de tamaño e instalación adecuados, ahorrarán bastante energía. Pero, ¿y si quieres ir aún más lejos? El Departamento de Energía tiene estas sugerencias para estrategias adicionales de ahorro de energía:

• Reduce el uso de agua caliente
• Baja temperatura de calentamiento del agua
• Aislar tuberías de agua caliente
• Sistema de recuperación de calor de agua de drenaje

Algunas buenas ideas para tener en cuenta, pero no olvide la obvia: cambiar los grifos y cabezales de ducha anteriores a 1992 a los modelos actuales de 2.2 GPM.