Een inleiding tot tankloze waterverwarmers

Inleiding tot tankloze waterverwarmers

In een moderne woning met ruime douches, grote wasmachines en misschien zelfs meer dan één vaatwasser, is de traditionele boiler met een opslagtank misschien niet groot genoeg om aan de eisen te voldoen. Houd bij het nemen van een upgrade rekening met een boiler zonder tank. Boilers zonder tank, ook bekend als on-demand boilers omdat ze meestal geen warm water opslaan, op aanvraag heet water creëren en inactief blijven wanneer dat niet nodig is. Het type dat u selecteert, is gebaseerd op uw beoogde gebruik - en uw beoogde gebruik zal nog meer te maken hebben met de kosten van deze eenheden.

Maar voor alle hype rond deze apparaten, zijn er enkele beperkingen en afwegingen om te overwegen voordat u echt kunt beslissen of een tankless boiler voor u geschikt is. Maar overweeg uw keuze zorgvuldig; onjuist gebruikt, zijn ze teleurstellend en duur.

Tankless boilers komen er twee principiële ontwerpen: point-of-use en hele-huis versies. In elke categorie zijn er zowel elektrische modellen als aardgas- of propaanmodellen. Sommige tankless units zijn bemeten om een ​​kopje thee te verwarmen, terwijl andere voldoende warm water leveren voor twee of meer badkamers. Ook heeft de regio van het land waar je woont veel te maken met hoeveel warm water een boiler zonder tank kan produceren.

Er zijn veel factoren waarmee u rekening moet houden bij deze eenheden, dus de volgende voorbeelden geven aan wat u moet weten.

Hoe een tankloze boiler werkt

De tankless boiler werkt door direct water op aanvraag te verwarmen, zoals vereist. In tegenstelling tot traditionele warmwaterverwarmers die een opslagtank gebruiken, hebben de tankloze units geen opslagtanks en daardoor geen stand-by warmteverlies - de verloren warmte en energie die wordt verspild door alleen water te verwarmen om het in een tank op te slaan, een karakterfout van traditionele warmwaterverwarmers . Het vermijden van stand-by warmteverlies is in de eerste plaats hoe tankloze boilers beweren energiezuinig te zijn.

Of een boiler zonder tank een gebruikspunt is, zoals in de bovenstaande afbeelding, of een hele huisunit, ze werken op dezelfde basismanier. Koud water komt het apparaat binnen en wordt verwarmd door een verwarmingselement (warmtewisselaar), dat wordt ingeschakeld door een door stroom geactiveerde schakelaar. De warmtewisselaar kan elektrische weerstand verwarmingsspiralen zijn of een gasgestookte brander die aardgas of propaan gebruikt. (Gastoestellen hebben over het algemeen meer verwarmingscapaciteit en grotere units voor het hele huis zijn meestal gasgestookt.)

Er zijn drie variabelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het bepalen van de grootte van de eenheid.

• Het volume water dat de eenheid moet verwarmen, gemeten als het debiet in gallons per minuut (GPM).
• De temperatuur van het koude water dat de unit binnenkomt.
• De gewenste temperatuur van het warme water dat de unit verlaat.

Die drie factoren zijn bepalend voor het type, de grootte en mogelijk zelfs het aantal tankless boilers dat u nodig hebt.

Point-of-Use tankless boiler

De tankless boiler is relatief klein en past meestal in een gootsteenkast of in een kast. Het zijn meestal kachels voor specifiek gebruik, wat betekent dat de unit één wastafel / kraan of één douche, enz. Bedient.

Tankless boilers die op het gebruik staan ​​zijn goedkoper dan hele units en kosten ongeveer een paar honderd dollar voor de unit (zonder installatie). Ze zijn goede keuzes voor sommige toepassingen, zoals wanneer uw standaard boiler (met tank) in goede staat is, maar niet voldoende capaciteit heeft om extra armaturen te bedienen.

Gehele tankloze boiler

Whole-house units hebben een hogere GPM-debietcapaciteit en kunnen de vraag naar meer dan één armatuur tegelijk aan. Een eenheid kan bijvoorbeeld voldoende capaciteit hebben om twee douchegarnituren tegelijkertijd te hanteren, of een vaatwasser, gootsteen en toiletwaterkraan in één keer. Waarom het verschillende aantal armaturen? Omdat verschillende armaturen verschillende hoeveelheden water gebruiken. Sommige douchekoppen kunnen zes keer meer water gebruiken dan een toiletkraan.

De grootte en het aantal tankless boilers dat u nodig hebt, worden grotendeels bepaald door het debiet, dat wordt bepaald door het aantal en de soorten armaturen die u in één keer gebruikt. En de ergste boosdoeners zijn douchekoppen. Daarom is het mogelijk dat u meer dan een tankless boiler in het hele huis nodig heeft die parallel is aangesloten om aan uw warmwaterbehoeften te voldoen, vooral voor gelijktijdig douchegebruik.

Whole-house units zijn veel duurder dan point-of-use units en kosten honderden tot enkele duizenden dollars (zonder installatie).

Gezien de grondwatertemperatuur

Naast het aantal en het type armaturen dat u tegelijkertijd door de tankless boiler wilt bedienen, moet u ook de temperatuur van uw grondwater overwegen. En dat wordt bepaald door waar in het land waar u woont.

Deze grafiek geeft een overzicht van wat algemeen wordt aanvaard als de koele / warme scheidingslijn van ongeveer 55 F grondwater. Hoe kouder het grondwater wordt, hoe minder warm water kan worden geproduceerd door een eenheid voor een gegeven GPM-stroomsnelheid. Dit betekent dat een boiler zonder tank in Michigan 33 tot 50 procent groter moet zijn dan in Florida om hetzelfde aantal en soorten armaturen te bedienen.

Dit komt omdat de tankloze unitverwarmer harder moet werken om het binnenkomende koude water te verwarmen, omdat het grondwater dat de unit binnenkomt 30 F kouder kan zijn in Michigan (42 F) dan Florida (72 F).

Laten we eens kijken hoe dit echt invloed heeft op het bepalen van de grootte van de unit en temperatuurstijging.

Temperatuurstijging berekenen

De drie variabelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het bepalen van de grootte en het selecteren van de eenheid zijn:

• Het volume water dat de eenheid moet verwarmen, gemeten als GPM .
• De temperatuur van het koude water dat de unit binnenkomt.
• De gewenste temperatuur van het warme water dat de unit verlaat.

Bepaal de gewenste temperatuurstijging:

Het verschil tussen de temperatuur van het warme water dat de kachel verlaat en het koude water dat de unit binnenkomt, wordt de temperatuurstijging genoemd. Als je een douche tot 110 F wilt en je woont in Zuid-Florida met grondwater op 72 F, dan heb je een temperatuurstijging van 38 F nodig (110-72 = 38).

Een tankless boiler heeft de grootte van zijn temperatuurstijging bij een gegeven GPM. Een eenheid kan dus worden geclassificeerd als een temperatuurstijging van 33 F bij 2, 0 GPM. Op basis van gegevens van de fabrikant kan dezezelfde unit ook een temperatuurstijging van 65 F bij 1, 0 GPM bieden.

U ziet, hoe langzamer de waterstroom door de eenheid, hoe meer het water kan worden verwarmd.

Debiet berekenen

De federale energiebeleidswet van 1992 vereiste dat alle kranen / douchebenodigdheden in de Verenigde Staten een debiet van niet meer dan 2, 2 GPM bij 60 PSI hadden. Vaak kun je onder 2, 2 GPM komen met low-flow beluchters, maar vóór 1992 gebruikten oudere armaturen veel meer water dan 2, 2 GPM. Om uw vereiste GPM te bepalen, telt u op hoeveel armaturen van welk type u door de tankless boiler hebt gediend:

Toilet kraan:

• Lage stroom: 0, 5 - 1, 5 GPM
• Voldoet aan Code / 1992 Standard: 2.2 GPM
• Kraan vóór 1992: 3.0–5.0 GPM

Keuken kraan:

• Low Flow: Niet geschikt voor afwas
• Voldoet aan Code / 1992 Standard: 2.2 GPM
• Kraan vóór 1992: 3.0–7.0 GPM

Douchekop:

• Low Flow: 1.0-2.0 GPM
• Voldoet aan Code / 1992 Standard: 2.2 GPM
• Kraan vóór 1992: 4.0–8.0 GPM

Zoals u kunt zien, kunnen oudere kranen en douchekoppen van vóór 1992 een zeer grote waterstroom vereisen. Om uw boiler nauwkeurig op maat te maken, moet u de werkelijke waterstroom van uw kranen en douchekoppen meten.

Het is nuttig om die eenvoudige oefening voor een badkamerkraan, douchekop en aanrechtkranen door te nemen - zelfs relatief nieuwe. Aangezien de Federal Energy Policy Act van 1992 niet zwaar wordt gecontroleerd, zijn er problemen geweest met kranen die de aangegeven 2.2 GPM-waarden overschrijden. Als dat het geval is, moet u dit weten voordat u uw tankless boiler verwarmt en installeert.

Grootte van de tankloze boiler (of kachels)

U kent inmiddels de vereiste temperatuurstijging (gewenste temperatuur van het warme water minus inkomende grondwatertemperatuur is gelijk aan temperatuurstijging); en u hebt de vereiste stroomsnelheden opgeteld voor alle kranen en douchekoppen die door de unit kunnen worden verwarmd en die tegelijkertijd kunnen zijn ingeschakeld.

Laten we als voorbeeld zeggen dat u 11 GPM nodig hebt om twee douchekoppen onder te brengen (een pre-1992 op 4 GPM, een op 2.2 GPM), een toiletkraan op 2.2 GPM en de keukenkraan op 2.2 GPM. Op basis van het vorige gedeelte heb je een temperatuurstijging van 38 F nodig als je in Zuid-Florida woont. Dus je hebt een hele huiseenheid nodig die 11 GPM (4 + 2.2 + 2.2 + 2.2 = 11) bij een stijging van 38 F kan verwerken , en je wilt een elektrisch model.

Een dergelijke capaciteit is redelijk groot voor een elektrische boiler zonder tank, maar een 240-volt Tempra 29-model van Stiebel Eltron (bijvoorbeeld) kan ongeveer 5, 5 GPM produceren bij een stijging van 38 F. Dit geeft aan dat u nodig zou hebben twee eenheden van deze grootte om te voldoen aan de 11 GPM-vereiste.

Aan de andere kant, als je in de noordelijke helft van het land woont, bijvoorbeeld in Michigan, Maine of Washington, dan is je binnenkomende grondwater veel kouder dan ons voorbeeld in Florida. Waarschijnlijk minstens 30 F kouder, wat betekent dat u op zoek bent naar een eenheid die een temperatuurstijging van 68 F aankan. Als je eenmaal zo'n grotere eenheid nodig hebt, moet je overstappen op een tankloze boiler of verwarmingstoestellen op gas of propaan.

Fabrikanten van tanks zonder boiler

Er zijn tal van fabrikanten om uw nieuwe tankloze boiler te overwegen. Hier volgen enkele van de fabrikanten die moeten worden bekeken:

• AO Smith
• Bosch VS.
• Bradford White Corp.
• Chronomite Laboratories Inc.
• Eemax, Inc.
• Noritz America Corp.
• Paloma Industries
• Rheem Productie
• Stiebel Eltron USA
• Takagi Industrial Co.

Andere energiebesparende ideeën

Warmwaterboilers zonder tank, in de juiste maat en geïnstalleerd, besparen behoorlijk wat energie. Maar wat als je nog verder wilt gaan? Het ministerie van Energie heeft deze suggesties voor aanvullende energiebesparende strategieën:

• Verminder het gebruik van warm water
• Lagere waterverwarmingstemperatuur
• Warmwaterleidingen isoleren
• Tap het warmteterugwinningssysteem voor water af

Enkele goede ideeën om te overwegen, maar vergeet niet de voor de hand liggende: oude kranen en douchekoppen van vóór 1992 te veranderen in huidige 2.2 GPM-modellen.