Un'introduzione agli scaldacqua senza serbatoio

Davis Grassi

15 mag 2021 • 9 min di lettura

La differenza tra la temperatura dell'acqua calda in uscita dal riscaldatore e l'acqua fredda che entra nell'unità è chiamata aumento di temperatura.

In una casa moderna con ampie docce, lavatrici di grande capacità e forse anche più di una lavastoviglie, lo scaldabagno tradizionale con un serbatoio di stoccaggio potrebbe non essere abbastanza grande per stare al passo con le richieste. Quando si decide di un aggiornamento, prestare molta attenzione a uno scaldabagno senza serbatoio. Gli scaldacqua senza serbatoio, noti anche come scaldacqua a richiesta perché di solito non immagazzinano acqua calda, creano acqua calda su richiesta, rimanendo inattivi quando non ce n'è bisogno. Il tipo selezionato si basa sull'uso previsto e l'uso previsto avrà ancora più a che fare con il costo di queste unità.

Ma per tutto il clamore che circonda questi apparecchi, ci sono alcune limitazioni e compromessi da considerare prima di poter davvero decidere se uno scaldabagno senza serbatoio fa per te. Ma considera attentamente la tua scelta; usati in modo improprio, sono deludenti e costosi.

Gli scaldacqua tankless sono disponibili in due modelli principali: versioni point-of-use e per l'intera casa. In ogni categoria ci sono sia modelli elettrici che modelli a gas naturale o propano. Alcune unità tankless sono dimensionate per riscaldare una tazza di tè, mentre altre per fornire acqua calda sufficiente per due o più bagni. Inoltre, la regione del paese in cui vivi ha molto a che fare con la quantità di acqua calda in grado di produrre uno scaldabagno senza serbatoio.

Ci sono molti fattori da considerare con queste unità, quindi i seguenti esempi spiegheranno ciò che devi sapere.

Come funziona uno scaldabagno senza serbatoio

Lo scaldabagno tankless funziona riscaldando direttamente l'acqua su richiesta, come richiesto. A differenza dei riscaldatori di acqua calda tradizionali che utilizzano un serbatoio di accumulo, le unità senza serbatoio non hanno serbatoi di stoccaggio e quindi non hanno perdite di calore in standby : il calore perso e l'energia sprecata riscaldando l'acqua solo per immagazzinarla in un serbatoio, un difetto caratteristico dei riscaldatori di acqua calda tradizionali. Evitare la perdita di calore in standby è principalmente il modo in cui gli scaldacqua senza serbatoio affermano di essere efficienti dal punto di vista energetico.

Indipendentemente dal fatto che uno scaldabagno senza serbatoio sia un punto d'uso, come nell'illustrazione sopra, o un'unità per l'intera casa, funzionano allo stesso modo di base. L'acqua fredda entra nell'unità e viene riscaldata da un elemento riscaldante (scambiatore di calore), che viene attivato da un interruttore attivato dal flusso. Lo scambiatore di calore può essere una batteria di riscaldamento a resistenza elettrica o un bruciatore a gas che utilizza gas naturale o propano. (Le unità a gas generalmente hanno una maggiore capacità di riscaldamento e le unità più grandi di tutta la casa sono tipicamente alimentate a gas.)

Ci sono tre variabili che devono essere considerate nel dimensionamento dell'unità.

Il volume di acqua che l'unità deve riscaldare, misurato come portata in galloni al minuto (GPM).
La temperatura dell'acqua fredda che entra nell'unità.
La temperatura desiderata dell'acqua calda in uscita dall'unità.

Questi tre fattori determinano il tipo, le dimensioni e forse anche il numero di scaldacqua senza serbatoio di cui hai bisogno.

Scaldacqua tankless al punto d'uso

Lo scaldabagno senza serbatoio al punto d'uso è relativamente piccolo e di solito si inserisce all'interno di un mobile lavello o in un armadio. Sono tipicamente riscaldatori per uso dedicato, il che significa che l'unità serve un lavandino / rubinetto o una doccia, ecc.

Gli scaldacqua senza serbatoio al punto d'uso sono meno costosi delle unità dell'intera casa e costano circa poche centinaia di dollari per l'unità (senza installazione). Sono buone scelte per alcune applicazioni, come quando il tuo scaldabagno standard (con serbatoio) è in buone condizioni ma non ha una capacità sufficiente per servire dispositivi extra.

Scaldabagno tankless per tutta la casa

Le unità di tutta la casa hanno una capacità di portata GPM più elevata e possono gestire la domanda di più di un dispositivo alla volta. Ad esempio, un'unità può avere una capacità sufficiente per gestire contemporaneamente due doccette oppure una lavastoviglie, un lavello da cucina e un rubinetto dell'acqua calda del gabinetto contemporaneamente. Perché il diverso numero di dispositivi? Perché dispositivi diversi utilizzano quantità d'acqua diverse. Alcuni soffioni possono utilizzare sei volte più acqua di un rubinetto del bagno.

Le dimensioni e il numero di scaldacqua senza serbatoio necessari per l'intera casa dipenderanno in gran parte dalla portata, che è determinata dal numero e dai tipi di dispositivi che potresti avere in funzione contemporaneamente. E i peggiori colpevoli sono i soffioni della doccia. Ecco perché potresti aver bisogno di più di uno scaldabagno senza serbatoio per tutta la casa collegato in parallelo per soddisfare le tue richieste di acqua calda, specialmente per l'uso simultaneo della doccia.

Le unità abitative sono molto più costose delle unità point-of-use e costano da diverse centinaia a diverse migliaia di dollari (senza installazione).

Considerando la temperatura delle acque sotterranee

Oltre al numero e al tipo di infissi che vuoi servire contemporaneamente dallo scaldabagno tankless, dovrai considerare anche la temperatura della tua falda acquifera. E questo è determinato da dove vivi nel paese.

Questo grafico delinea quella che è generalmente accettata come la linea di divisione freddo / caldo di circa 13°C di acque sotterranee. Più fredda diventa l'acqua sotterranea, meno acqua calda può essere prodotta da un'unità per una data portata GPM. Ciò significa che uno scaldabagno senza serbatoio nel Michigan deve essere dal 33 al 50 percento più grande rispetto alla Florida per servire lo stesso numero e tipo di apparecchiature.

Questo perché il riscaldatore dell'unità tankless deve lavorare di più per riscaldare l'acqua fredda in entrata poiché l'acqua sotterranea che entra nell'unità può essere -1°C più fredda nel Michigan (6°C) rispetto alla Florida (22°C).

Lo scaldabagno tankless funziona riscaldando direttamente l'acqua su richiesta, come richiesto.

Vediamo come questo influisce davvero sulla determinazione delle dimensioni dell'unità e dell'aumento di temperatura.

Calcolo dell'aumento di temperatura

Le tre variabili che devono essere considerate nel dimensionare e selezionare l'unità includono:

Il volume di acqua che l'unità deve riscaldare, misurato in GPM .
La temperatura dell'acqua fredda che entra nell'unità.
La temperatura desiderata dell'acqua calda in uscita dall'unità.

Determinare l'aumento di temperatura desiderato:

La differenza tra la temperatura dell'acqua calda in uscita dal riscaldatore e l'acqua fredda che entra nell'unità è chiamata aumento di temperatura. Se vuoi una doccia fino a 43°C e vivi nel sud della Florida con acque sotterranee a 22°C, allora hai bisogno di un aumento della temperatura di 3°C (110-72 = 38).

Uno scaldabagno senza serbatoio viene dimensionato valutando il suo aumento di temperatura a un dato GPM. Quindi un'unità potrebbe essere valutata con un aumento della temperatura di 1°C a 2,0 GPM. Sulla base dei dati del produttore, questa stessa unità potrebbe anche fornire un aumento della temperatura di 18°C a 1,0 GPM.

Vedete, più lento è il flusso dell'acqua attraverso l'unità, più l'acqua può essere riscaldata.

Calcolo della portata

Il Federal Energy Policy Act del 1992 richiedeva che tutti i rubinetti / docce fabbricati in Europa avessero una portata non superiore a 2,2 GPM a 60 PSI. Spesso è possibile ottenere meno di 2,2 GPM con aeratori a basso flusso, ma prima del 1992 gli apparecchi più vecchi utilizzavano molta più acqua di 2,2 GPM. Per determinare il GPM richiesto, somma quanti dispositivi di quale tipo avrai servito dallo scaldabagno senza serbatoio:

Rubinetto lavabo:

Basso flusso: 0,5-1,5 GPM
Conforme allo standard del codice / 1992: 2,2 GPM
Rubinetto pre-1992: 3,0-5,0 GPM

Rubinetto della cucina:

Flusso basso: non adatto per la pulizia dei piatti
Conforme allo standard del codice / 1992: 2,2 GPM
Rubinetto pre-1992: 3,0-7,0 GPM

Soffione doccia:

Basso flusso: 1,0-2,0 GPM
Conforme allo standard del codice / 1992: 2,2 GPM
Rubinetto pre-1992: 4,0-8,0 GPM

Come puoi vedere, i rubinetti e le docce precedenti al 1992 possono richiedere un flusso d'acqua molto grande. Quindi, per dimensionare accuratamente lo scaldabagno, è necessario misurare il flusso d'acqua effettivo dai rubinetti e dai soffioni.

È utile eseguire quel semplice esercizio per un rubinetto del bagno, una doccia e un lavandino della cucina, anche quelli relativamente nuovi. Dal momento che il Federal Energy Policy Act del 1992 non è fortemente monitorato, ci sono stati problemi con i rubinetti che superano i loro rating 2,2 GPM dichiarati. In tal caso, è necessario saperlo prima di dimensionare e installare lo scaldabagno senza serbatoio.

Dimensionamento dello scaldacqua (o dei riscaldatori) senza serbatoio

A questo punto, si conosce l'aumento di temperatura richiesto (la temperatura dell'acqua calda desiderata meno la temperatura dell'acqua di falda in entrata è uguale all'aumento di temperatura); e aver aggiunto le portate richieste per tutti i rubinetti e doccia a essere riscaldati da parte dell'unità che può essere su in una sola volta.

Ad esempio, supponiamo che tu abbia bisogno di 11 GPM per ospitare due soffioni (uno pre-1992 a 4 GPM, uno a 2,2 GPM), un rubinetto del lavabo a 2,2 GPM e il rubinetto della cucina a 2,2 GPM. In base alla sezione precedente, è necessario un aumento della temperatura di 3°C se vivi nella Florida meridionale. Quindi, è necessario un'unità di tutta la casa in grado di gestire 11 GPM (4 + 2,2 + 2,2 + 2,2 = 11) ad una C di aumento di 3° , e vuoi un modello elettrico.

Una tale capacità è abbastanza grande per uno scaldabagno elettrico senza serbatoio, ma un modello Tempra 29 da 240 volt di Stiebel Eltron (ad esempio) può produrre circa 5,5 GPM con un aumento di 3°C. Ciò indica che avresti bisogno di due unità di queste dimensioni per soddisfare il requisito di 11 GPM.

D'altra parte, se vivi nella metà settentrionale del paese, ad esempio nel Michigan, nel Maine o a Washington, le tue acque sotterranee in arrivo saranno molto più fredde del nostro esempio in Florida. Probabilmente almeno -1°C in meno, il che significa che cercherai un'unità in grado di sopportare un aumento di temperatura di 20°C. Una volta che hai bisogno di un'unità più grande come quella, dovrai passare a uno scaldabagno senza serbatoio o riscaldatori a gas o propano.

Produttori di scaldabagni senza serbatoio

Ci sono molti produttori da cui prendere in considerazione il tuo nuovo scaldacqua senza serbatoio. I seguenti sono alcuni dei produttori da verificare:

Altre idee per il risparmio energetico

I riscaldatori di acqua calda senza serbatoio, adeguatamente dimensionati e installati, faranno risparmiare un bel po 'di energia. Ma cosa succede se vuoi andare ancora oltre? Il Dipartimento per l'energia ha questi suggerimenti per ulteriori strategie di risparmio energetico:

Riduci il consumo di acqua calda
Abbassare la temperatura di riscaldamento dell'acqua
Isolare i tubi dell'acqua calda
Scaricare il sistema di recupero del calore dall'acqua

Alcune buone idee da considerare, ma non dimenticare quella ovvia: cambiare i vecchi rubinetti e soffioni pre-1992 con gli attuali modelli 2,2 GPM.