Une introduction aux chauffe-eau sans réservoir

Introduction aux chauffe-eau sans réservoir

Dans une maison moderne dotée de grandes douches, de machines à laver de grande capacité et peut-être même de plus d’un lave-vaisselle, le chauffe-eau traditionnel avec réservoir de stockage peut ne pas être assez grand pour répondre à la demande. Lorsque vous décidez de procéder à une mise à niveau, pensez sérieusement à un chauffe-eau sans réservoir. Les chauffe-eau sans réservoir, également appelés chauffe-eau à la demande, parce qu'ils ne stockent généralement pas d'eau chaude, créent de l'eau chaude à la demande, restant inactifs quand ils n'en ont pas besoin. Le type que vous choisissez est basé sur votre utilisation prévue - et son utilisation prévue aura encore plus à voir avec le coût de ces unités.

Mais malgré tout le battage publicitaire entourant ces appareils, il existe certaines limites et compromis à prendre en compte avant de pouvoir vraiment décider si un chauffe-eau sans réservoir est fait pour vous. Mais considérez votre choix avec soin; mal utilisés, ils sont décevants et coûteux.

Les chauffe-eau sans réservoir ont deux conceptions principales: des versions pour utilisation sur le lieu d'utilisation et pour toute la maison. Dans chaque catégorie, il existe des modèles électriques et des modèles au gaz naturel ou au propane. Certaines unités sans réservoir sont conçues pour chauffer une tasse de thé, tandis que d'autres fournissent suffisamment d'eau chaude pour deux salles de bains ou plus. En outre, la région du pays dans laquelle vous vivez a beaucoup à voir avec la quantité d'eau chaude qu'un chauffe-eau sans réservoir peut produire.

Il y a beaucoup de facteurs à prendre en compte avec ces unités, donc les exemples suivants détailleront ce que vous devez savoir.

Comment fonctionne un chauffe-eau sans réservoir

Le chauffe-eau sans réservoir fonctionne en chauffant directement de l'eau à la demande, selon les besoins. Contrairement aux chauffe-eau traditionnels utilisant un réservoir de stockage, les unités sans réservoir ne possèdent pas de réservoir de stockage et n'ont donc aucune perte de chaleur en attente - la chaleur perdue et l'énergie gaspillée en chauffant de l'eau uniquement pour le stocker dans un réservoir, ce qui est un défaut des chauffe-eau traditionnels. . La principale raison pour laquelle les chauffe-eau sans réservoir revendiquent leur efficacité énergétique est d'éviter les pertes de chaleur en mode veille.

Qu'il s'agisse d'un chauffe-eau sans réservoir, comme dans l'illustration ci-dessus, ou d'une unité de la maison entière, ils fonctionnent de la même manière. L'eau froide entre dans l'appareil et est chauffée par un élément chauffant (échangeur de chaleur), qui est activé par un interrupteur activé par le débit. L'échangeur de chaleur peut être constitué de serpentins de chauffage à résistance électrique ou d'un brûleur à gaz utilisant du gaz naturel ou du propane. (Les unités à gaz ont généralement une plus grande capacité de chauffage et les plus grandes unités de la maison sont généralement alimentées au gaz.)

Il y a trois variables à prendre en compte dans le dimensionnement de l'unité.

• Le volume d'eau que l'unité doit chauffer est mesuré en débit par gallon par minute (GPM).
• La température de l'eau froide entrant dans l'appareil.
• La température souhaitée de l'eau chaude sortant de l'appareil.

Ce sont ces trois facteurs qui déterminent le type, la taille et peut-être même le nombre de chauffe-eau sans réservoir dont vous avez besoin.

Chauffe-eau sans réservoir au point d'utilisation

Le chauffe-eau sans réservoir au point d'utilisation est relativement petit et s'adapte généralement à l'intérieur d'un évier ou d'un placard. Ce sont généralement des appareils de chauffage à usage spécialisé, ce qui signifie que l’appareil sert un évier / robinet ou une douche, etc.

Les chauffe-eau sans réservoir au point d'utilisation sont moins coûteux que les unités de la maison entière et coûtent environ quelques centaines de dollars pour l'unité (sans installation). Ce sont de bons choix pour certaines applications, par exemple lorsque votre chauffe-eau standard (avec réservoir) est en bon état mais n’a pas une capacité suffisante pour servir des appareils supplémentaires.

Chauffe-eau sans réservoir pour toute la maison

Les unités de la maison entière ont une capacité de débit en GPM plus élevée et peuvent gérer la demande de plusieurs appareils à la fois. Par exemple, une unité peut avoir une capacité suffisante pour gérer deux robinets de douche à la fois, ou un lave-vaisselle, un évier de cuisine et un robinet d’eau chaude de lavabo à la fois. Pourquoi le nombre différent de fixtures? Parce que différents appareils utilisent différentes quantités d'eau. Certaines pommes de douche peuvent utiliser six fois plus d'eau qu'un robinet de lavabo de salle de bain.

La taille et le nombre de chauffe-eau sans réservoir pour toute la maison dont vous avez besoin dépendent en grande partie du débit, qui est déterminé par le nombre et le type de luminaires que vous pouvez utiliser simultanément. Et les pires coupables sont les pommes de douche. C'est pourquoi vous aurez peut-être besoin de plus d'un chauffe-eau sans réservoir pour toute la maison, raccordés en parallèle pour répondre à vos besoins en eau chaude, en particulier pour une utilisation simultanée de la douche.

Les logements complets coûtent beaucoup plus cher que les appareils au point d’utilisation et coûtent plusieurs centaines à plusieurs milliers de dollars (sans installation).

Considérant la température des eaux souterraines

Outre le nombre et le type de luminaires que vous souhaitez desservir simultanément par le chauffe-eau sans réservoir, vous devrez également tenir compte de la température de vos eaux souterraines. Et cela dépend du pays dans lequel vous vivez.

Ce graphique indique ce qui est généralement accepté comme la ligne de partage froid / chaud d’eaux souterraines d’environ 55 ° F. Plus les eaux souterraines sont froides, moins une unité produira d'eau chaude pour un débit donné. Cela signifie qu'un chauffe-eau sans réservoir dans le Michigan doit être 33 à 50% plus grand qu'en Floride pour desservir le même nombre et le même type de luminaires.

En effet, le chauffage de l'unité sans réservoir doit travailler plus fort pour réchauffer l'eau froide entrante, car l'eau souterraine entrant dans l'unité peut être 30 degrés plus froide au Michigan (42 ° F) qu'en Floride (72 ° F).

Voyons comment cela affecte réellement la détermination de la taille de l'unité et de l'élévation de la température.

Calcul de l'élévation de température

Les trois variables à prendre en compte lors du dimensionnement et de la sélection de l'unité sont les suivantes:

• Le volume d'eau que l'appareil doit chauffer est mesuré en gallons par minute .
• La température de l'eau froide entrant dans l'appareil.
• La température souhaitée de l'eau chaude sortant de l'appareil.

Déterminer l'élévation de température souhaitée:

La différence entre la température de l'eau chaude sortant de l'appareil de chauffage et celle de l'eau froide entrant dans l'appareil s'appelle l'élévation de température. Si vous voulez une douche jusqu'à 110 F et que vous vivez dans le sud de la Floride avec des eaux souterraines à 72 F, il vous faut une augmentation de température de 38 F (110 à 72 = 38).

Un chauffe-eau sans réservoir est dimensionné en notant son augmentation de la température à un GPM donné. Ainsi, une unité pourrait être évaluée à une élévation de température de 33 F à 2, 0 GPM. Selon les données du fabricant, cette même unité pourrait également fournir une élévation de température de 65 F à 1, 0 GPM.

Vous voyez, plus le débit d'eau dans l'appareil est lent, plus l'eau peut être chauffée.

Calcul du débit

En vertu de la loi fédérale sur la politique énergétique de 1992, tous les robinets et robinets de douche fabriqués aux États-Unis devaient avoir un débit ne dépassant pas 2, 2 GPM à 60 PSI. Vous pouvez souvent obtenir des aérateurs à faible débit en dessous de 2, 2 GPM, mais avant 1992, les appareils anciens utilisaient beaucoup plus d’eau que 2, 2 GPM. Pour déterminer votre GPM requis, additionnez combien d'appareils de ce type vous aurez servi avec le chauffe-eau sans réservoir:

Robinet De Toilette:

• Débit faible: 0, 5 à 1, 5 GPM
• Conforme à la norme Code / 1992: 2.2 GPM
• Robinet avant 1992: 3.0–5.0 GPM

Robinet de cuisine:

• Débit faible: non approprié pour le nettoyage de la vaisselle
• Conforme à la norme Code / 1992: 2.2 GPM
• Robinet avant 1992: 3.0–7.0 GPM

Pomme de douche:

• Débit faible: 1, 0 à 2, 0 GPM
• Conforme à la norme Code / 1992: 2.2 GPM
• Robinet avant 1992: 4.0–8.0 GPM

Comme vous pouvez le constater, les anciens robinets et pommes de douche d’avant 1992 peuvent nécessiter un très grand débit d’eau. Ainsi, pour dimensionner avec précision votre chauffe-eau, vous devez mesurer le débit d'eau réel provenant de vos robinets et de vos pommes de douche.

Il est utile de faire cet exercice simple pour un robinet de salle de bain, une pomme de douche et un robinet pour évier de cuisine, même relativement neufs. Depuis que la loi fédérale sur la politique énergétique de 1992 n’est pas très surveillée, il existe des problèmes avec les robinets dépassant leur indice de 2, 2 GPM. Si tel est le cas, vous devez le savoir avant de dimensionner et d'installer votre chauffe-eau sans réservoir.

Dimensionnement du chauffe-eau sans réservoir

A présent, vous connaissez l'élévation de température requise (la température de l'eau chaude souhaitée moins la température de l'eau souterraine entrante est égale à l'élévation de température); et vous avez ajouté les débits requis pour que tous les robinets et les pommes de douche soient chauffés par l'unité pouvant être allumée en même temps.

Par exemple, supposons que vous avez besoin de 11 GPM pour accueillir deux pommes de douche (une avant 1992 à 4 GPM, une autre à 2, 2 GPM), un robinet de lavabo à 2, 2 GPM et le robinet de cuisine à 2, 2 GPM. D'après la section précédente, vous avez besoin d'une augmentation de température de 38 F si vous habitez dans le sud de la Floride. Il vous faut donc une unité complète capable de gérer 11 GPM (4 + 2, 2 + 2, 2 + 2, 2 = 11) à une élévation de 38 ° F et vous aimeriez un modèle électrique.

Une telle capacité est assez grande pour un chauffe-eau électrique sans réservoir, mais un modèle Tempra 29 de 240 volts de Stiebel Eltron (par exemple) peut produire environ 5, 5 GPM à une élévation de 38 ° F. Cela indique que vous auriez besoin deux unités de cette taille pour répondre à l'exigence de 11 GPM.

Par contre, si vous habitez dans la moitié nord du pays, par exemple au Michigan, dans le Maine ou à Washington, votre eau souterraine entrante sera beaucoup plus froide que notre exemple de la Floride. Probablement au moins 30 F plus froid, ce qui signifie que vous serez à la recherche d'un appareil capable de supporter une élévation de température de 68 F. Une fois que vous avez besoin d’une plus grosse unité comme celle-là, vous devrez passer à un chauffe-eau ou à un chauffe-eau sans réservoir alimenté au gaz ou au propane.

Fabricants de chauffe-eau sans réservoir

Il existe de nombreux fabricants à considérer pour votre nouveau chauffe-eau sans réservoir. Voici certains des fabricants à vérifier:

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

Autres idées d'économie d'énergie

Les chauffe-eau sans réservoir, correctement dimensionnés et installés, permettront d'économiser un peu d'énergie. Mais si vous voulez aller encore plus loin? Le ministère de l'Énergie propose ces stratégies supplémentaires d'économie d'énergie:

• Réduire la consommation d'eau chaude
• Baisse de la température de chauffage de l'eau
• Isoler les tuyaux d'eau chaude
• Système de récupération de chaleur des eaux de drainage

Quelques bonnes idées à prendre en considération, mais n'oubliez pas celle qui est évidente: remplacer les anciens robinets et pommes de douche d’avant 1992 par des modèles actuels à 2, 2 GPM.