Een inleiding tot tankloze boilers

In een modern huis met uitgebreide douches, wasmachines met een grote capaciteit en misschien zelfs meer dan één vaatwasser, is de traditionele boiler met een opslagtank misschien niet groot genoeg om aan de eisen te voldoen. Denk bij het kiezen van een upgrade goed na over een tankloze boiler. Tankless boilers, ook wel on-demand boilers genoemd, omdat ze gewoonlijk geen warm water opslaan, produceren op aanvraag warm water en blijven inactief wanneer dat niet nodig is. Het type dat u selecteert, is gebaseerd op uw beoogde gebruik - en uw beoogde gebruik zal zelfs nog meer te maken hebben met de kosten van deze eenheden.

Maar ondanks alle hype rondom deze apparaten, zijn er enkele beperkingen en afwegingen die u moet overwegen voordat u echt kunt beslissen of een tankloze warmwaterboiler iets voor u is. Maar overweeg uw keuze zorgvuldig; onjuist gebruikt, zijn ze teleurstellend en duur.

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

Er zijn veel factoren waarmee u rekening moet houden bij deze units, dus in de volgende voorbeelden wordt uitgelegd wat u moet weten.

Hoe een tankloze boiler werkt

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

Of een tankloze boiler nu een gebruikspunt is, zoals in de bovenstaande afbeelding, of een hele huisunit, ze werken op dezelfde basismanier. Koud water komt de unit binnen en wordt verwarmd door een verwarmingselement (warmtewisselaar), dat wordt ingeschakeld door een stroomgeactiveerde schakelaar. De warmtewisselaar kan een verwarmingsspiraal met elektrische weerstand zijn of een gasgestookte brander op aardgas of propaan. (Gasunits hebben over het algemeen meer verwarmingscapaciteit en grotere units voor het hele huis worden meestal op gas gestookt.)

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

• Het watervolume dat de unit 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.

Deze drie factoren bepalen het type, de grootte en mogelijk zelfs het aantal tankloze boilers dat u nodig heeft.

Tankloze boiler op een gebruikspunt

De tankloze boiler is relatief klein en past meestal in een gootsteenkast of in een kast. Het zijn meestal verwarmingen voor speciaal gebruik, wat betekent dat de unit een gootsteen / kraan of een douche, enz.

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

Tankloze boiler voor het hele huis

Units voor het hele huis hebben een hogere GPM-stroomsnelheid en kunnen de vraag naar meer dan één armatuur tegelijk aan. Een unit kan bijvoorbeeld voldoende capaciteit hebben om twee doucheaccessoires tegelijk te hanteren, of een vaatwasser, gootsteen en toiletkraan met warm water tegelijk. Waarom het verschillende aantal armaturen? Omdat verschillende armaturen verschillende hoeveelheden water gebruiken. Sommige douchekoppen kunnen zes keer meer water gebruiken dan een kraan in de badkamer.

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

Units voor het hele huis zijn veel duurder dan point-of-use-units en kosten van enkele honderden tot enkele duizenden dollars (zonder installatie).

Gezien de temperatuur van het grondwater

Naast het aantal en type armaturen dat u tegelijkertijd door de tankloze boiler wilt laten bedienen, moet u ook rekening houden met de temperatuur van uw grondwater. En dat wordt bepaald door waar in het land waar je woont.

Deze grafiek schetst wat algemeen wordt aanvaard als de koele / warme scheidslijn van ongeveer 13°C grondwater. Hoe kouder het grondwater wordt, hoe minder warm water door een unit kan worden geproduceerd bij een gegeven GPM-debiet. Dit betekent dat een tankloze boiler in Michigan 33 tot 50 procent groter moet zijn dan in Florida om hetzelfde aantal en hetzelfde type armaturen te kunnen bedienen.

Dit komt doordat de tankloze luchtverwarmer harder moet werken om het binnenkomende koude water op te warmen, aangezien het grondwater dat de unit binnenkomt -1°C kouder kan zijn in Michigan (6°C) dan in Florida (22°C).

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

Temperatuurstijging berekenen

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

• Het watervolume dat de unit 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 verwarmer verlaat en het koude water dat de unit binnenkomt, wordt de temperatuurstijging genoemd. Wil je douchen tot 43°C en woon je in Zuid-Florida met grondwater van 22°C, dan heb je een temperatuurstijging van 3°C nodig (110-72 = 38).

Een tankloze boiler wordt bemeten door de temperatuurstijging bij een bepaalde GPM te beoordelen. Dus een eenheid kan worden beoordeeld op een temperatuurstijging van 1°C bij 2,0 GPM. Op basis van de gegevens van de fabrikant zou dezelfde eenheid ook een temperatuurstijging van 18°C kunnen bieden bij 1,0 GPM.

Zie je, hoe langzamer de waterstroom door de unit, hoe meer het water kan worden verwarmd.

Debiet berekenen

De Federal Energy Policy Act van 1992 vereiste dat alle kraan- / doucheaccessoires die in Europa werden gemaakt een debiet hadden van niet meer dan 2,2 GPM bij 60 PSI. Vaak kun je met low-flow beluchters onder 2,2 GPM komen, maar vóór 1992 gebruikten oudere armaturen veel meer water dan 2,2 GPM. Om je vereiste GPM te bepalen, tel je op hoeveel armaturen van welk type je hebt bediend door de tankloze boiler:

Toiletkraan:

• Laag debiet: 0,5-1,5 GPM
• Voldoet aan Code / 1992-norm: 2,2 GPM
• Kraan van vóór 1992: 3,0-5,0 GPM

Keuken kraan:

• Low Flow: niet geschikt voor vaatreiniging
• Voldoet aan Code / 1992-norm: 2,2 GPM
• Kraan van vóór 1992: 3,0-7,0 GPM

Douchekop:

• Laag debiet: 1,0-2,0 GPM
• Voldoet aan Code / 1992-norm: 2,2 GPM
• Kraan van 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 te dimensioneren, moet u de werkelijke waterstroom uit uw kranen en douchekoppen meten.

Het is handig om die eenvoudige oefening te doorlopen voor een badkamerkraan, douchekop en keukengootsteenkranen, zelfs relatief nieuwe. Aangezien de Federal Energy Policy Act van 1992 niet zwaar wordt gecontroleerd, zijn er problemen geweest met kranen die hun opgegeven 2,2 GPM-waarden overschreden. Als dat het geval is, moet u dit weten voordat u uw tankloze boiler gaat dimensioneren en installeren.

Dimensionering van de tankloze boiler (of kachels)

Inmiddels weet u de vereiste temperatuurstijging (gewenste warmwatertemperatuur minus inkomende grondwatertemperatuur is gelijk aan temperatuurstijging); en je hebt de benodigde debieten van alle kranen en douchekoppen te worden verwarmd door de eenheid die op kan worden opgeteld bij een keer.

Laten we als voorbeeld zeggen dat u 11 GPM nodig heeft om twee douchekoppen te huisvesten (één vóór 1992 met 4 GPM, één met 2,2 GPM), een toiletkraan met 2,2 GPM en de keukenkraan met 2,2 GPM. Op basis van het vorige gedeelte heb je een temperatuurstijging van 3°C nodig als je in het zuiden van Florida woont. U hebt dus een apparaat voor het hele huis nodig dat 11 GPM (4 + 2,2 + 2,2 + 2,2 = 11) kan verwerken bij een stijging van 3°C , en u wilt een elektrisch model.

Zo'n capaciteit is vrij groot voor een elektrische tankloze boiler, maar een 240-volt Tempra 29-model van Stiebel Eltron (bijvoorbeeld) kan ongeveer 5,5 GPM produceren bij een stijging van 3°C. Dit geeft aan dat u twee eenheden van deze grootte nodig heeft om aan de 11 GPM-vereiste te voldoen.

Aan de andere kant, als u in de noordelijke helft van het land woont, bijvoorbeeld in Michigan, Maine of Washington, dan zal uw inkomend grondwater veel kouder zijn dan ons voorbeeld in Florida. Waarschijnlijk minimaal -1°C kouder, wat betekent dat je op zoek gaat naar een unit die een temperatuurstijging van 20°C aankan. Zodra u zo'n grotere eenheid nodig heeft, moet u overstappen naar een tankloze boiler of kachels op gas of propaan.

Fabrikanten van tankloze boiler

Er zijn tal van fabrikanten om uw nieuwe tankloze warmwaterboiler te overwegen. Hier volgen enkele van de fabrikanten die u kunt bekijken:

• AO Smith
• Bosch Europa
• Bradford White Corp.
• Chronomite Laboratories Inc.
• Eemax, Inc.
• Noritz America Corp.
• Paloma Industries
• Rheem-productie
• Stiebel Eltron Europe
• Takagi industriële co.

Andere energiebesparende ideeën

Tankloze warmwaterboilers, met de juiste afmetingen en geïnstalleerd, zullen behoorlijk wat energie besparen. Maar wat als u nog verder wilt gaan? Het ministerie van energie heeft deze suggesties voor aanvullende energiebesparende strategieën:

• Gebruik minder warm water
• Lagere waterverwarmingstemperatuur
• Isoleer warmwaterleidingen
• Tap het water-warmteterugwinningssysteem af

Enkele goede ideeën om te overwegen, maar vergeet de voor de hand liggende niet: oude kranen en douchekoppen van vóór 1992 vervangen door huidige 2,2 GPM-modellen.