O aquecedor de água é um equipamento doméstico ou industrial utilizado para aquecer água a partir de uma fonte de energia , que pode ser eletricidade , gás , óleo combustível ou energia solar . Os termoacumuladores eléctricos funcionam quer com resistência de aquecimento quer, para esquentadores termodinâmicos mais recentes, com bomba de calor .
Existem duas famílias principais de aquecedores de água:
Aquecedor de água instantâneo | Tanque de água quente | |
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Conveniente | A quantidade de água fornecida é ilimitada, mas a vazão é baixa.
A água deve correr um pouco antes de ficar quente. Alguns fabricantes resolvem este problema com um sistema de pré-aquecimento (água quente em três segundos ) . Isso pode causar transtornos (inconsistência de temperatura) se várias torneiras forem usadas simultaneamente. Um aparelho equipado com um queimador modular ou a utilização de uma válvula misturadora termostática pode resolver o inconveniente das temperaturas variáveis, mas não o do caudal ao retirar água de dois pontos (temperatura constante independentemente do caudal). Quando a torneira está ligeiramente aberta, nem sempre há água quente disponível. |
Fluxo alto (o trocador não obstrui o fluxo) se as torneiras e a tubulação permitirem.
A água quente está sempre disponível mesmo com a torneira apenas ligeiramente aberta, mas a frequência de utilização e a distância entre o esquentador e a torneira determinam a sua disponibilidade. Quanto mais longe a torneira estiver do aquecedor de água, mais tempo leva para levar a água quente à temperatura desejada. Os tanques elétricos de água quente precisam de mais tempo do que os tanques de gás natural ou óleo combustível para atingir a temperatura definida. A temperatura deve ser preferencialmente ajustada de 60 a 65 ° C : |
Energia | O consumo é zero quando não é utilizada água quente, exceto para a luz piloto (antigos sistemas a gás), mas o rendimento é baixo. | Consome mais energia com uso infrequente e isolamento insuficiente.
A água é aquecida mesmo que não seja necessária. |
Produção | Baixa eficiência devido ao tamanho do trocador de calor e ao pouco tempo que resta para o aquecimento da água. | O tanque de água quente tem uma eficiência melhor do que o aquecedor instantâneo (tamanho do trocador e tempo gasto entre o trocador e o líquido). |
Preço | Os aquecedores de água instantâneos são mais baratos de comprar, mas não podem se beneficiar da tarifa "fora do horário de pico ", quando ela existe. | Mais caro para comprar, mas com melhor isolamento. |
Ao escolher um aquecedor de água, sua capacidade de fluxo (capacidade e velocidade de fluxo) é considerada:
Uso / fluxo | 5 L / min. | 10 L / min. | 13 L / min. | 16 L / min. | 20 L / min. |
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Afundar | X | X | X | ||
Pia + chuveiro | X | X | X | X | |
Pia + banheira | X | X | X | ||
Pia + chuveiro + bidê | X | X |
O tempo de espera para obtenção de água quente depende do caudal da torneira, do troço da tubagem, da distância entre o esquentador e a torneira (o mais curto possível) e do isolamento das tubagens (que limitam as perdas de calor).
O gás natural é o combustível mais barato, mas requer algumas modificações:
O gás natural é uma fonte de energia fóssil . É a energia que experimentou o maior crescimento desde a década de 1970. Representa um quinto do consumo mundial de energia .
EletricidadeA eletricidade é freqüentemente usada para pequenas necessidades de água (por exemplo, para uma pia de cozinha). Grandes aparelhos podem exigir uma adaptação da fonte de alimentação.
PropanoO propano é utilizado em residências que não possuem conexão com gás natural.
O tanque deve ser dimensionado de acordo com as necessidades da família.
O tamanho recomendado é:
Também é necessário garantir o bom funcionamento do reservatório de água quente para que garanta o máximo conforto e menor consumo.
A temperatura recomendada é de 60 a 65 ° C .
A temperatura da água no tanque deve ser ajustada:
Para quem tem tarifa de “ horário fora de ponta ” , é preferível aquecer o reservatório de água quente durante os períodos correspondentes (indicados no contrato com o fornecedor).
Os tanques de água quente têm vida útil maior ou menor dependendo dos mecanismos implantados para garantir sua durabilidade e manutenção. Em geral, os tanques de água quente duram mais do que a garantia do fabricante. Como a manutenção deste equipamento é frequentemente negligenciada, uma vez que a quebra ou vazamento é declarado, o dispositivo é frequentemente substituído.
TanqueOs tanques dos tanques de água quente são feitos de metal, que, mesmo protegido por um revestimento como o esmalte, pode ser corroído pela água clorada.
Os aquecedores de água, portanto, têm mecanismos de proteção do tanque:
Existem dois tipos de resistores, blindados e de pedra - sabão :
O primeiro aquecedor elétrico de água com armazenamento foi inventado em 1915 por Frédéric Sauter .
Uma resistência elétrica no tanque traz a água à temperatura desejada.
Eles são mais econômicos e geralmente mais rápidos do que os aquecedores elétricos de água.
Aquecedor de água com aquecimento diretoOs termoacumuladores com aquecimento directo funcionam independentemente do aquecimento central e têm queimador próprio . A água passa por um tubo em espiral colocado nos gases quentes. Este sistema é o mais vantajoso: o tempo de aquecimento é curto e o caudal de água elevado.
Aquecedor de água com aquecimento indiretoOs termoacumuladores de aquecimento indireto funcionam através da caldeira de aquecimento central. A água de aquecimento é enviada para um trocador de placas com uma superfície de troca muito grande. O calor é transferido instantaneamente para a água fria sanitária. Durante o período de retirada da água quente sanitária, o circuito de aquecimento é encurtado por um desvio que devolve a água de aquecimento sob a chama antes de ir para os radiadores. Vantagem: aquecimento quase instantâneo.
Outros modelos funcionam com o mesmo princípio do banho-maria: um tanque no outro. A água quente da caldeira que enche o reservatório externo (água do circuito de aquecimento) aquece a água contida no reservatório interno (água quente sanitária). Vantagem: o aquecimento é mais suave, há menos perigo de depósitos de calcário. O tanque interno contém água quente imediatamente disponível, mas a transferência de calor é mais lenta; se a extração for muito grande, a temperatura pode cair.
Aquecedores de água combinadosAquecedores de água combinados funcionam com uma caldeira durante o período de aquecimento da casa e por eletricidade quando a fonte primária de calor está ausente. Esta escolha é feita quando a fonte principal é manual ou intermitente (lenha, eólica , solar , aquecimento central ).
Aquecedores solares de águaEste tipo de aquecimento normalmente permite complementar os tipos de aquecimento de água utilizando outras fontes de energia ( eletricidade , combustíveis fósseis , biomassa, etc.), alguns aquecedores solares de água com tubos de vácuo, em determinados climas, permitem substituí-los completamente .
Sendo a energia solar perfeitamente renovável, esta substituição permite limitar eficazmente as emissões de gases com efeito de estufa ou a produção de resíduos nucleares , razão pela qual a instalação de tais dispositivos é fortemente encorajada por muitos estados e comunidades através de tributação , bónus e / ou instalação obrigação em novas construções.
Aquecedores de água com bomba de calorUm tanque termodinâmico de água quente incorpora uma bomba de calor que retira as calorias do ar para devolvê-las à água.
Sua eficiência ( coeficiente de desempenho , ou CoP) depende da qualidade da máquina (compressor, peças, placa eletrônica, etc.), da tecnologia (inversor, etc.) e do gás refrigerante utilizado (R410A, CO 2...). Ao contrário do que se possa pensar, os balões de ar interior não têm necessariamente um CoP mais eficiente (e acima de tudo tendem a resfriar o ambiente em que estão instalados, o que pode ser contraproducente).
Um tanque termodinâmico de AQS (água quente sanitária) é geralmente caracterizado por um CoP nominal da ordem de 3 a 4, mas sua eficiência geral ao longo do ano é, na prática, inferior. A relação média geral ao longo de um ano é da ordem de 2,6 se compararmos uma DHW termodinâmica (1.280 kWh ) com uma DHW de resistência elétrica (3.325 kWh ), de modo que esse equipamento pode consumir entre 2, 5 e 6 vezes menos energia em uso que modelos de resistência elétrica , se devidamente ajustados.
Aquecedores de água termodinâmicos podem usar a chamada taxa fora do pico porque nada impede a operação exclusiva nos horários mais economicamente favoráveis. Alguns até possuem recursos (fio piloto de sinal, modo de reforço, etc. ) que permitem um gerenciamento mais inteligente no que diz respeito ao seu uso.
As instalações que beneficiam do regime de horário fora de ponta podem utilizar um relógio de programação, ou utilizar os sinais enviados para a rede elétrica, para aquecer água a um regime elétrico mais económico (aquecedores a gás ou a óleo também consomem um pouco de eletricidade) .
Um tanque de água quente é logicamente abastecido pela rede de água potável através de uma tubulação de água fria.
O reservatório de água quente rejeita o excesso de água devido à dilatação (limitando assim a pressão) através do grupo de segurança , na tubagem de evacuação, e a água quente, na tubagem da rede de água.
Um vaso de expansão também pode ser usado para compensar a expansão da água, o que evita a liberação desnecessária de água pelo grupo de segurança.