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Introdução
Aquecedor de água sem tanque elétrico de toda a casa. Stiebel Eltron Inc. Em uma casa moderna com chuveiros amplos, máquinas de lavar de grande capacidade e talvez até mais do que uma máquina de lavar louça, o aquecedor de água tradicional com um tanque de armazenamento pode não ser grande o suficiente para atender às demandas. Ao decidir sobre uma atualização, considere com ênfase um aquecedor de água sem tanque . Aquecedores de água sem tanque, também conhecidos como aquecedores de água sob demanda, porque eles normalmente não armazenam água quente, criam água quente sob demanda, permanecendo inativos quando não há necessidade. O tipo que você seleciona é baseado no seu uso pretendido - e o uso pretendido terá ainda mais a ver com o custo dessas unidades.
Mas para todo o hype em torno destes aparelhos, existem algumas limitações e trade-offs a considerar antes que você possa realmente decidir se um aquecedor de água quente tankless é para você. Mas considere sua escolha com cuidado; indevidamente utilizados são decepcionantes e caros.
Os aquecedores de água sem tanque vêm com dois projetos principais: versões de ponto de uso e de toda a casa . Em cada categoria, existem modelos elétricos e modelos de gás natural ou propano. Algumas unidades sem tanque são dimensionadas para aquecer uma xícara de chá, outras fornecem água quente suficiente para dois ou mais banheiros. Além disso, a região do país em que vive tem muito a ver com a quantidade de água quente que um aquecedor de água sem tanque pode produzir.
Há muitos fatores a serem considerados com essas unidades, portanto, as páginas a seguir descreverão o que você precisa saber.
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Como funciona um aquecedor de água sem tanque
Aquecedor de água sem tanque Instant-Flow. Chronomite Laboratories, Inc. O aquecedor de água sem tanque funciona aquecendo diretamente a água sob demanda, conforme necessário. Ao contrário dos aquecedores de água tradicionais que usam tanques de armazenamento, os tanques não têm tanques de armazenamento e não têm perda de calor - o calor perdido e a energia desperdiçada aquecendo a água apenas para armazená-la em um tanque, uma falha característica dos aquecedores de água tradicionais . Evitar a perda de calor em espera é, principalmente, como os aquecedores de água sem tanque alegam eficiência energética.
Se um aquecedor de água sem tanque é o ponto de uso , como na ilustração acima, ou uma unidade de casa inteira , eles funcionam da mesma maneira básica. A água fria entra na unidade e é aquecida por um elemento de aquecimento (trocador de calor), que é ligado por um interruptor ativado por fluxo. O trocador de calor pode ser bobinas de aquecimento com resistência elétrica ou um queimador a gás usando gás natural ou propano. (Unidades de gás geralmente têm mais capacidade de aquecimento, e unidades inteiras maiores geralmente são acionadas a gás.)
Existem três variáveis que devem ser consideradas no dimensionamento da unidade.
- O volume de água que a unidade é necessária para aquecer, medido como vazão em galões por minuto (GPM).
- A temperatura da água fria que entra na unidade.
- A temperatura desejada da água quente saindo da unidade.
Esses três fatores, como você verá mais adiante neste tutorial, são os que determinam o tipo, tamanho e possivelmente até o número de aquecedores de água sem tanque de que você precisa.
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Aquecedor de água sem tanque Point-of-Use
Dois tipos de sistemas de aquecedor de água sem tanque. Home-Cost.com O aquecedor de água tankless do ponto de uso é relativamente pequeno e geralmente cabe dentro de um gabinete de pia ou em um armário. Eles são tipicamente aquecedores de uso dedicado, o que significa que a unidade serve uma pia / torneira ou um chuveiro, etc.
Os aquecedores de água sem tanque de ponto de uso são mais baratos que as unidades da casa inteira e custam cerca de algumas centenas de dólares para a unidade (sem instalação). São boas opções para algumas aplicações, como quando seu aquecedor de água padrão (com tanque) está em boa forma, mas não tem capacidade suficiente para servir acessórios extras.
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Aquecedor de água sem tanque
Aquecedor de água elétrico sem casa. Stiebel Eltron Unidades domésticas inteiras têm maior capacidade de vazão de GPM e podem lidar com a demanda por mais de um equipamento de cada vez. Por exemplo, uma unidade pode ter capacidade suficiente para lidar com duas instalações de chuveiro de uma só vez, ou uma máquina de lavar louça, pia de cozinha e torneira de água quente para lavatórios ao mesmo tempo. Por que o número diferente de luminárias? Porque diferentes luminárias usam diferentes quantidades de água. Alguns chuveiros podem usar seis vezes mais água do que uma torneira de banheiro.
O tamanho e o número de aquecedores de água tankless que você precisa serão em grande parte impulsionados pela taxa de fluxo, que é determinada pelo número e tipos de equipamentos que você pode ter ao mesmo tempo. E os piores culpados são os chuveiros. É por isso que você pode precisar de mais de um aquecedor de água sem tanque para toda a casa conectado em paralelo para atender às suas demandas de água quente, especialmente para o uso simultâneo do chuveiro.
Unidades domésticas inteiras são muito mais caras que unidades de ponto de uso e custam de centenas a milhares de dólares (sem instalação).
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Considerando a temperatura da água subterrânea ao selecionar um aquecedor de água sem tanque
Temperaturas da água subterrânea nos EUA. Home-Cost.com Além do número e do tipo de equipamentos que você quer simultaneamente servidos pelo aquecedor de água sem tanque, você também terá que considerar a temperatura do seu lençol freático. E isso é determinado por onde você mora no país.
O gráfico acima delineia o que é geralmente aceito como a linha divisória fria / quente de cerca de 55 ° F de lençol freático. Quanto mais fria a água subterrânea fica, menos água quente pode ser produzida por uma unidade para uma dada vazão de GPM. Isso significa que um aquecedor de água sem tanque em Michigan precisa ser de 33% a 50% maior do que na Flórida para atender o mesmo número e tipos de equipamentos.
Isso ocorre porque o aquecedor da unidade sem tanque tem que trabalhar mais para aquecer a água fria que entra, já que o lençol freático que entra na unidade pode ser 30 ° F mais frio em Michigan (42 ° F) do que na Flórida (72 ° F).
Vamos ver como isso afeta o tamanho da unidade e o aumento da temperatura.
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Calculando a elevação da temperatura
As três variáveis que devem ser consideradas no dimensionamento e seleção da unidade incluem:- O volume de água da unidade é necessário para aquecer, medido como vazão (GPM).
- A temperatura da água fria que entra na unidade.
- A temperatura desejada da água quente saindo da unidade.
Determinar a elevação da temperatura desejada:
A diferença entre a temperatura da água quente que sai do aquecedor e a água fria que entra na unidade é chamada de aumento de temperatura . Se você quiser um banho de até 110 ° F e você vive no sul da Flórida com água subterrânea a 72 ° F, então você precisa de um aumento de temperatura de 38 ° F (110-72 = 38).Um aquecedor de água sem tanque é dimensionado pela classificação de seu aumento de temperatura em um determinado GPM. Portanto, uma unidade pode ser classificada em um aumento de temperatura de 33 ° F a 2,0 GPM. Com base nos dados do fabricante, essa mesma unidade também pode fornecer uma elevação de temperatura de 65 ° F a 1,0 GPM.
Você vê, quanto mais lento o fluxo de água através da unidade, mais a água pode ser aquecida .
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Cálculo da taxa de fluxo
Cabeça de chuveiro de baixo fluxo. O Federal Energy Policy Act de 1992 exigia que todas as torneiras e chuveiros feitos nos EUA tivessem uma vazão não superior a 2,2 GPM a 60 PSI . Muitas vezes você pode obter abaixo de 2,2 GPM com aeradores de baixo fluxo, mas antes de 1992, os equipamentos mais antigos usavam muito mais água do que 2,2 GPM. Para determinar seu GPM necessário, some quantos equipamentos de que tipo você terá servido pelo aquecedor de água sem tanque:
Torneira de lavatório:
- Baixo fluxo: 0,5 -1,5 GPM
- Atende ao Código / 1992 Padrão: 2,2 GPM
- Torneira Pré-1992: 3,0 - 5,0 GPM
Torneira de cozinha:
- Baixo fluxo: não é adequado para a limpeza do prato
- Atende ao Código / 1992 Padrão: 2,2 GPM
- Torneira Pré-1992: 3,0 - 7,0 GPM
Lavar a cabeça:
- Fluxo baixo: 1,0 - 2,0 GPM
- Atende ao Código / 1992 Padrão: 2,2 GPM
- Torneira Pré-1992: 4,0 - 8,0 GPM
Como você pode ver, antigas torneiras e chuveiros anteriores a 1992 podem exigir um fluxo de água muito grande. Assim, para dimensionar com precisão o seu aquecedor de água, você precisa medir o fluxo de água real de suas torneiras e chuveiros, uma tarefa que é descrita nesta tutoria .
É útil passar por esse exercício simples de torneiras de banheiro, chuveiros e torneiras de pia de cozinha - mesmo relativamente novas. Como o Federal Energy Policy Act de 1992 não é muito monitorado, tem havido problemas com as torneiras excedendo as classificações declaradas de 2,2 GPM. Se for esse o caso, você precisa saber antes de dimensionar e instalar o aquecedor de água sem tanque.
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Dimensionamento do aquecedor de água sem tanque (ou aquecedores)
Vários aquecedores de água a gás sem tanque. Até agora, você sabe o aumento de temperatura necessário (temperatura da água quente desejada - temperatura da água no subsolo = aumento da temperatura ); e você adicionou as taxas de fluxo necessárias para todas as torneiras e chuveiros a serem aquecidos pela unidade que pode estar ligada ao mesmo tempo .
Por exemplo, digamos que você precise de 11 GPM para acomodar 2 chuveiros (1 pré 1992 a 4 GPM, 1 a 2,2 GPM), 1 torneira de lavatório a 2,2 GPM e a torneira da cozinha a 2,2 GPM. Com base na nossa seção anterior "Calculando a elevação da temperatura", você precisa de um aumento de temperatura de 38 ° F se você mora no sul da Flórida. Então, você precisa de uma unidade de casa inteira capaz de lidar com 11 GPM (4 + 2.2 + 2.2 + 2.2 = 11) a uma elevação de 38 ° F, e você gostaria de um modelo elétrico.
Tal capacidade é razoavelmente grande para um aquecedor elétrico de água sem tanque, mas um modelo Tempra 29 de 240 volts da Stiebel Eltron (por exemplo) pode produzir cerca de 5,5 GPM a uma elevação de 38 ° F. Isso indica que você precisaria de duas unidades desse tamanho para atender ao requisito de 11 GPMs.
Por outro lado, se você mora na metade norte dos EUA - em Michigan ou Minneapolis ou Maine ou Washington, por exemplo - então a água subterrânea que chega será muito mais fria que o nosso exemplo na Flórida. Provavelmente pelo menos 30 ° F mais frio, o que significa que você estará procurando uma unidade que possa suportar um aumento de temperatura de 68 ° F. Uma vez que você precisar de uma unidade maior como essa, você terá que passar para um aquecedor de água sem tanque ou movido a gás propano ou aquecedores, como mostra a foto acima.
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Fabricantes de aquecedor de água sem tanque
Você não encontra falta de fabricantes para considerar seu novo aquecedor de água sem tanque. A seguir estão alguns dos fabricantes para verificar:
- AO Smith
- Stiebel Eltron USA
- Rheem Manufacturing
- Conjuntos de sistemas, Inc.
- Eemax, Inc.
- Noritz America Corp.
- Takagi Industrial Co.
- Bosch EUA
- Bradford White Corp.
- Paloma Industries
- Chronomite Laboratories Inc.
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Outras idéias de economia de energia
Os aquecedores de água sem tanque, adequadamente dimensionados e instalados, economizarão bastante energia. Mas e se você quiser ir ainda mais longe? O Departamento de Energia tem estas sugestões para estratégias adicionais de economia de energia:
- Reduzindo o uso de água quente
- Baixa temperatura de aquecimento de água
- Isole as tubulações de água quente
- Drenar o sistema de recuperação de calor de água
Algumas boas idéias a serem consideradas - mas não se esqueça do óbvio: trocar velhas torneiras e chuveiros anteriores a 1992 para modelos atuais de 2,2 GPM.