El calentador de agua es un equipo doméstico o industrial que se utiliza para calentar agua utilizando una fuente de energía , que puede ser electricidad , gas , fuel oil o energía solar . Los calentadores de agua eléctricos funcionan con una resistencia de calentamiento o, para los calentadores de agua termodinámicos más recientes, con una bomba de calor .
Hay dos familias principales de calentadores de agua:
| Calentador de agua instantáneo | Tanque de agua caliente | |
|---|---|---|
| Conveniente | La cantidad de agua suministrada es ilimitada pero el caudal es bajo.
El agua debe correr por un tiempo antes de que se caliente. Algunos fabricantes solucionan este problema con un sistema de precalentamiento (agua caliente en tres segundos ) . Puede causar inconvenientes (inconsistencia de temperatura) si se usan varios grifos simultáneamente. Un aparato equipado con un quemador modular o el uso de una válvula mezcladora termostática puede resolver el inconveniente de las temperaturas variables pero no el del caudal al extraer agua de dos puntos (temperatura constante independientemente del caudal). Cuando el grifo está ligeramente abierto, no siempre hay agua caliente disponible. |
Flujo alto (el intercambiador no obstruye el flujo) si los grifos y las tuberías lo permiten.
El agua caliente siempre está disponible incluso cuando el grifo está ligeramente abierto, pero la frecuencia de uso y la distancia entre el calentador de agua y el grifo determinan su disponibilidad. Cuanto más lejos esté el grifo del calentador de agua, más tardará en llevar el agua caliente a la temperatura deseada. Los tanques de agua caliente eléctricos necesitan más tiempo que los tanques de gas natural o fuel oil para alcanzar la temperatura establecida. La temperatura debe ajustarse preferiblemente entre 60 y 65 ° C :
|
| Energía | El consumo es nulo cuando no se utiliza agua caliente, a excepción del piloto (sistemas de gas antiguos), pero la eficiencia es baja. | Consume más energía con un uso poco frecuente y un aislamiento deficiente.
El agua se calienta incluso si no es necesaria. |
| Producir | Baja eficiencia debido al tamaño del intercambiador de calor y al poco tiempo que queda para que el agua se caliente. | El tanque de agua caliente tiene una mejor eficiencia que el calentador de agua instantáneo (tamaño del intercambiador y tiempo transcurrido entre el intercambiador y el líquido). |
| Premio | Los calentadores de agua instantáneos son más baratos de comprar, pero no pueden beneficiarse de la tarifa "fuera de las horas pico " cuando existe. | Más caro de comprar pero mejor aislado. |
Al elegir un calentador de agua, se considera su capacidad de flujo (capacidad y velocidad de flujo):
| Uso / flujo | 5 L / min. | 10 l / min. | 13 L / min. | 16 L / min. | 20 L / min. |
|---|---|---|---|---|---|
| Hundir | X | X | X | ||
| Lavabo + ducha | X | X | X | X | |
| Lavabo + baño | X | X | X | ||
| Lavabo + ducha + bidet | X | X |
El tiempo de espera para obtener agua caliente depende del caudal del grifo, la sección de la tubería, la distancia entre el calentador y el grifo (lo más corta posible) y el aislamiento de las tuberías (que limitan la pérdida de calor).
El gas natural es el combustible más barato, pero requiere algunas modificaciones:
El gas natural es una fuente de energía fósil . Es la energía que ha experimentado el mayor crecimiento desde la década de 1970. Representa una quinta parte del consumo energético mundial .
ElectricidadLa electricidad se utiliza a menudo para pequeñas necesidades de agua (por ejemplo, para un fregadero de cocina). Los grandes electrodomésticos pueden requerir una adaptación de la fuente de alimentación.
PropanoEl propano se utiliza para hogares que no tienen conexión al gas natural.
El tanque debe tener un tamaño acorde a las necesidades del hogar.
El tamaño recomendado es:
También es necesario asegurar el buen funcionamiento del depósito de agua caliente para que garantice un confort óptimo y un menor consumo.
La temperatura recomendada es de 60 a 65 ° C .
La temperatura del agua en el tanque debe ajustarse:
Para aquellos con tarifa “fuera de pico ” , es preferible calentar el termotanque durante los periodos correspondientes (indicados en el contrato del proveedor).
Los depósitos de agua caliente tienen una vida útil más larga o más corta en función de los mecanismos instalados para garantizar su durabilidad y mantenimiento. En general, los tanques de agua caliente duran más que la garantía del fabricante. Como el mantenimiento de este equipo a menudo se descuida, una vez que se declara la avería o la fuga, el dispositivo a menudo se reemplaza.
TanqueLos depósitos de los depósitos de agua caliente son de metal que, incluso protegido por un revestimiento como el esmalte, puede corroerse con el agua clorada.
Por tanto, los calentadores de agua tienen mecanismos de protección del tanque:
Hay dos tipos de resistencias, blindadas y de esteatita :
El primer calentador de agua de almacenamiento eléctrico fue inventado en 1915 por Frédéric Sauter .
Una resistencia eléctrica en el tanque lleva el agua a la temperatura deseada.
Son más económicos y generalmente más rápidos que los calentadores de agua eléctricos.
Calentador de agua de calentamiento directoLos calentadores de agua directamente calentados funcionan independientemente de la calefacción central y tienen su propio quemador . El agua pasa por una tubería en espiral colocada en los gases calientes. Este sistema es el más ventajoso: el tiempo de calentamiento es corto y el caudal de agua elevado.
Calentador de agua de calentamiento indirectoLos calentadores de agua de calefacción indirecta funcionan mediante la caldera de calefacción central. El agua de calefacción se envía a un intercambiador de placas con una superficie de intercambio muy grande. El calor se transfiere instantáneamente al agua fría sanitaria. Durante el período de extracción de agua caliente sanitaria, el circuito de calefacción se acorta mediante un bypass que devuelve el agua de calefacción bajo la llama antes de que llegue a los radiadores. Ventaja: calentamiento casi instantáneo.
Otros modelos funcionan según el mismo principio que el baño de agua: un tanque en otro. El agua caliente de la caldera que llena el depósito exterior (agua del circuito de calefacción) calienta el agua contenida en el depósito interior (agua caliente sanitaria). Ventaja: el calentamiento es más suave, hay menos peligro de depósitos de cal. El tanque interior contiene agua caliente disponible inmediatamente, pero la transferencia de calor es más lenta; si el sorteo es muy grande, la temperatura puede bajar.
Calentadores de agua combinadosLos calentadores de agua combinados funcionan con una caldera durante el período de calefacción de la casa y con electricidad cuando la fuente primaria de calor está ausente. Esta elección se hace cuando la fuente principal es manual o intermitente (troncos de madera, eólica , solar , calefacción central ).
Calentadores de agua solaresEste tipo de calentamiento suele permitir complementar los tipos de calentamiento del agua utilizando otras fuentes de energía ( electricidad , combustibles fósiles , biomasa, etc.), algunos calentadores solares de agua con tubos de vacío, en determinados climas, permiten sustituirlos por completo. .
Al ser la energía solar perfectamente renovable, esta sustitución permite limitar eficazmente las emisiones de gases de efecto invernadero o la producción de residuos nucleares , razón por la cual muchos estados y comunidades fomentan la instalación de dichos dispositivos a través de impuestos , bonificaciones y / o una instalación. Obligación sobre nuevas construcciones.
Calentadores de agua con bomba de calorUn depósito de agua caliente termodinámico incorpora una bomba de calor que toma las calorías del aire para devolverlas al agua.
Su eficiencia ( coeficiente de rendimiento , o CoP) depende de la calidad de la máquina (compresor, piezas, tarjeta electrónica, etc.), la tecnología (inverter, etc.) y el gas refrigerante utilizado (R410A, CO 2...). Al contrario de lo que se podría pensar, los globos de aire interior no necesariamente tienen CoP más eficiente (y sobre todo tienden a enfriar la habitación en la que están instalados, lo que puede ser contraproducente).
Un acumulador termodinámico de ACS (agua caliente sanitaria) se caracteriza generalmente por un CoP nominal del orden de 3 a 4, pero su eficiencia global durante el año es en la práctica menor. El ratio medio global a lo largo de un año es del orden de 2,6 si comparamos un ACS termodinámico (1.280 kWh ) con un ACS por resistencia eléctrica (3.325 kWh ), por lo que estos equipos pueden consumir entre 2, 5 y 6 veces menos energía en uso que modelos de resistencia eléctrica , si están debidamente ajustados.
Los calentadores de agua termodinámicos pueden utilizar la denominada tarifa de baja demanda porque nada impide el funcionamiento exclusivo en los momentos económicamente más favorables. Algunos incluso cuentan con características (cable piloto de señal, modo boost, etc. ) que permiten una gestión más inteligente en cuanto a su uso.
Las instalaciones beneficiarias de la tarifa de hora baja pueden utilizar un reloj de programación, o utilizar las señales enviadas en la red eléctrica, para calentar el agua a una tarifa eléctrica más económica (los calentadores de agua de gas o gasóleo también consumen un poco electricidad).
Un tanque de agua caliente es alimentado lógicamente por la red de agua potable a través de una tubería de agua fría.
El termotanque rechaza el exceso de agua por dilatación (limitando así la presión) a través del grupo de seguridad , en una tubería de evacuación, y agua caliente, en la tubería de la red de agua caliente.
También se puede utilizar un tanque de expansión para compensar la expansión del agua, lo que evita la descarga innecesaria de agua por parte del grupo de seguridad.