Une introduction aux chauffe-eau sans réservoir

Dans une maison moderne avec de grandes douches, des machines à laver de grande capacité et peut-être même plus d'un lave-vaisselle, le chauffe-eau traditionnel avec un réservoir de stockage peut ne pas être assez grand pour répondre à la demande. Lorsque vous décidez d'une mise à niveau, considérez fortement un chauffe-eau sans réservoir. Les chauffe-eau sans réservoir, également connus sous le nom de chauffe-eau à la demande, car ils ne stockent généralement pas d'eau chaude, créent de l'eau chaude à la demande et restent inactifs lorsque cela n'est pas nécessaire. Le type que vous sélectionnez est basé sur votre utilisation prévue et votre utilisation prévue aura encore plus à voir avec le coût de ces unités.

Mais malgré tout le battage médiatique entourant ces appareils, il y a quelques limites et compromis à considérer avant de pouvoir vraiment décider si un chauffe-eau sans réservoir est fait pour vous. Mais considérez attentivement votre choix; mal utilisés, ils sont décevants et chers.

Les chauffe-eau sans réservoir ont deux conceptions principales: les versions point d'utilisation et pour toute la maison. Dans chaque catégorie, il existe à la fois des modèles électriques et des modèles au gaz naturel ou au propane. Certaines unités sans réservoir sont dimensionnées pour chauffer une tasse de thé, tandis que d'autres pour fournir suffisamment d'eau chaude pour deux salles de bains ou plus. De plus, 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 considérer avec ces unités, donc les exemples suivants exposeront ce que vous devez savoir.

Comment fonctionne un chauffe-eau sans réservoir

Le chauffe-eau sans réservoir fonctionne en chauffant directement l'eau à la demande, selon les besoins. Contrairement aux chauffe-eau traditionnels utilisant un réservoir de stockage, les unités sans réservoir n'ont pas de réservoir de stockage et n'ont donc aucune perte de chaleur en veille - la chaleur perdue et l'énergie gaspillée en chauffant l'eau uniquement pour la stocker dans un réservoir, un défaut caractéristique des chauffe-eau traditionnels.. Éviter la perte de chaleur en veille est principalement la façon dont les chauffe-eau sans réservoir prétendent être écoénergétiques.

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

Il y a trois variables qui doivent être prises en compte dans le dimensionnement de l'unité.

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

Ces trois facteurs 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 tient généralement dans un meuble évier ou dans un placard. Ce sont généralement des radiateurs à usage dédié, ce qui signifie que l'unité sert un évier / robinet ou une douche, etc.

Les chauffe-eau sans réservoir au point d'utilisation sont moins chers que les unités pour toute la maison 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 pour toute la maison ont une capacité de débit GPM plus élevée et peuvent répondre à la demande de plus d'un appareil à la fois. Par exemple, une unité peut avoir une capacité suffisante pour gérer deux appareils de douche à la fois, ou un lave-vaisselle, un évier de cuisine et un robinet d'eau chaude de lavabo en même temps. Pourquoi le nombre différent de luminaires? 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.

La taille et le nombre de chauffe-eau sans réservoir pour toute la maison dont vous avez besoin dépendront en grande partie du débit, qui est déterminé par le nombre et les types d'appareils que vous pouvez faire fonctionner en même temps. 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 raccordé en parallèle pour répondre à vos besoins en eau chaude, en particulier pour l'utilisation simultanée de la douche.

Les unités pour toute la maison sont beaucoup plus chères que les unités au point d'utilisation et coûtent de plusieurs centaines à plusieurs milliers de dollars (sans installation).

Considérant la température des eaux souterraines

En plus du nombre et du 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 de l'endroit du pays dans lequel vous vivez.

Ce graphique délimite ce qui est généralement accepté comme la ligne de démarcation froide / chaude d'environ 13°C des eaux souterraines. Plus l'eau souterraine est froide, moins l'eau chaude peut être produite par une unité pour un débit GPM donné. Cela signifie qu'un chauffe-eau sans réservoir au Michigan doit être de 33 à 50% plus grand qu'en Floride pour desservir le même nombre et les mêmes types d'appareils.

En effet, l'aérotherme sans réservoir doit travailler plus fort pour réchauffer l'eau froide entrante, car l'eau souterraine entrant dans l'unité peut être -1°C plus froide au Michigan (6°C) qu'en Floride (22°C).

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

Calcul de l'élévation de température

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

• Le volume d'eau que l'unité doit chauffer, mesuré en GPM .
• La température de l'eau froide entrant dans l'unité.
• La température souhaitée de l'eau chaude sortant de l'unité.

Déterminez l'élévation de température souhaitée:

La différence entre la température de l'eau chaude sortant du chauffe-eau et celle de l'eau froide entrant dans l'unité s'appelle l'élévation de température. Si vous voulez une douche jusqu'à 43°C et que vous vivez dans le sud de la Floride avec des eaux souterraines à 22°C, alors vous avez besoin d'une augmentation de température de 3°C (110-72 = 38).

Un chauffe-eau sans réservoir est dimensionné en évaluant son élévation de température à un GPM donné. Ainsi, une unité pourrait être évaluée à une augmentation de température de 1°C à 2,0 GPM. Sur la base des données du fabricant, cette même unité pourrait également fournir une élévation de température de 18°C à 1,0 GPM.

Vous voyez, plus le débit d'eau à travers l'unité est lent, plus l'eau peut être chauffée.

Calcul du débit

La loi fédérale de 1992 sur la politique énergétique exigeait que tous les robinets / douches fabriqués en Europe aient un débit ne dépassant pas 2,2 GPM à 60 PSI. Souvent, vous pouvez descendre en dessous de 2,2 GPM avec des aérateurs à faible débit, mais avant 1992, les appareils plus anciens utilisaient beaucoup plus d'eau que 2,2 GPM. Pour déterminer votre GPM requis, additionnez le nombre de luminaires de quel type vous aurez servi par le chauffe-eau sans réservoir:

Robinet de lavabo:

• Faible débit: 0,5-1,5 GPM
• Conforme à la norme Code / 1992: 2,2 GPM
• Robinet pré-1992: 3,0-5,0 GPM

Robinet de cuisine:

• Faible débit: ne convient pas 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:

• Faible débit: 1,0-2,0 GPM
• Conforme à la norme Code / 1992: 2,2 GPM
• Robinet pré-1992: 4,0-8,0 GPM

Comme vous pouvez le voir, 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 de vos robinets et pommes de douche.

Il est utile de faire cet exercice simple pour un robinet de salle de bain, une pomme de douche et des robinets d'évier de cuisine, même relativement récents. Étant donné que la loi fédérale de 1992 sur la politique énergétique n'est pas étroitement surveillée, il y a eu des problèmes avec les robinets dépassant leur cote 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 (ou des radiateurs)

À présent, vous connaissez l'élévation de température requise (la température de l'eau chaude souhaitée moins la température de l'eau souterraine entrante équivaut à l'augmentation de la température); et vous avez additionné les débits requis pour tous les robinets et pommes de douche à chauffer par l'unité qui peut être allumée en même temps.

À titre d'exemple, disons que vous avez besoin de 11 GPM pour accueillir deux pommes de douche (une pré-1992 à 4 GPM, une 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 3°C si vous vivez dans le sud de la Floride. Vous avez donc besoin d'une unité pour toute la maison capable de gérer 11 GPM (4 + 2,2 + 2,2 + 2,2 = 11) à une élévation de 3°C , 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 3°C. Cela indique que vous auriez besoin de deux unités de cette taille pour répondre à l'exigence de 11 GPM.

D'un autre côté, si vous vivez dans la moitié nord du pays - au Michigan, au Maine ou à Washington, par exemple - alors votre eau souterraine entrante sera beaucoup plus froide que notre exemple en Floride. Probablement au moins -1°C plus froid, ce qui signifie que vous rechercherez une unité capable de supporter une augmentation de température de 20°C. Une fois que vous avez besoin d'une unité plus grande comme celle-ci, vous devrez passer à un chauffe-eau sans réservoir alimenté au gaz ou au propane.

Fabricants de chauffe-eau sans réservoir

Il existe de nombreux fabricants parmi lesquels envisager votre nouveau chauffe-eau sans réservoir. Voici quelques-uns des fabricants à vérifier:

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

Autres idées d'économie d'énergie

Les chauffe-eau sans réservoir, correctement dimensionnés et installés, permettront d'économiser pas mal d'énergie. Mais que faire si vous voulez aller encore plus loin? Le ministère de l'Énergie a ces suggestions pour des stratégies supplémentaires d'économie d'énergie:

• Réduisez la consommation d'eau chaude
• Basse température de chauffage de l'eau
• Isolez les conduites d'eau chaude
• Système de récupération de chaleur de l'eau de vidange

Quelques bonnes idées à considérer, mais n'oubliez pas la plus évidente: remplacer les anciens robinets et pommes de douche d'avant 1992 par les modèles actuels de 2,2 GPM.