Sustitución convencional: calentador de agua eléctrico con tankless

TLDR: Reemplace el "horno" de calor de tira de resistencia eléctrica de 100 A de la casa Y 40 A su aire acondicionado con una bomba de calor de rango amplio de 30 A que no requiere calefacción de emergencia. Disfrute de facturas de electricidad más bajas todo el año. Instale el subpanel para permitir que tres disyuntores de 40 A estén en el mismo panel.

Un on-demand es una gran idea.

Y 27 kw es lo suficientemente serio como para que su proyecto no termine en frustración con agua tibia, como sucederá cuando no se dimensionen por descuido. Ahora tenga en cuenta algunos aspectos de diseño.

El flujo lo es todo: cuando maximiza la capacidad de flujo, la temperatura bajará y la cura es reducir el flujo . Puede hacer mucho bien desde el principio al dimensionar cuidadosamente sus cargas, por ejemplo, un cabezal de ducha de "flujo bajo".

Esa larga gota de agua fría que se encuentra en la tubería de agua caliente seguirá siendo un problema. Toda esa agua debe ser expulsada de la tubería por agua caliente: ese es el retraso que se obtiene en las habitaciones lejanas. Ubicar un tanque sin tanque centralmente no hará nada para curar eso: será igual de malo, o peor, si usa estrategias de bajo flujo, por ejemplo, grifos y cabezales de ducha de bajo flujo.

Una respuesta a esto son los calentadores más pequeños y distribuidos . En casos extremos, los británicos tienen "duchas eléctricas" en las que la ducha tiene un calentador incorporado a pedido justo en el cabezal de la ducha , de 8500-9500 vatios de capacidad (40 A), bueno para un poco más de 1 GPM, pero agua caliente instantánea. sin espera. No sé si iría tan lejos, pero ciertamente si su casa tiene 2 o 3 "islas" de uso de agua caliente muy separadas, puede valer la pena considerar 2 o 3 unidades más pequeñas (o incluso 1 por baño equipado con ducha). + 1 para cocina/lavadero).

No podrá pasar mucho más de 27 kw, a menos que "se vuelva nuclear" con una actualización de servicio de 400 A, en cuyo caso limite los calentadores de agua totales a 48 kw.

Ese panel tiene algunos problemas.

Es un panel "Split-bus", también conocido como "Regla de los seis". Eso significa que no tiene un interruptor principal, esos 6 interruptores grandes son juntos el interruptor principal. Ese fue un truco que se hizo en las décadas de 1960 y 1970 para evitar el entonces muy alto costo de los interruptores automáticos de 100A y 200A. Sin embargo, es un problema de seguridad porque esos interruptores juntos pueden superar la clasificación del panel y nada protege el panel. La seguridad provino del cálculo de la carga original de la casa realizado en el momento de la construcción, pero eso depende totalmente de que el cálculo de la carga se vuelva a realizar cada vez que se agregue algo al panel. Y en el mundo real, eso no pasa.

Esto no es una violación del Código porque era legal en el momento en que se instaló... pero es algo que debe solucionarse si se alinea con otros planes. Aparte de esto, necesita espacios adicionales para interruptores de todos modos . Entonces....

• Puede instalar un nuevo panel de 200A, convertirlo en el panel principal, convertir el panel de bus dividido en un subpanel (incluso suministrado a través de "a través de terminales" que eliminan la necesidad de otro interruptor de 200A).

• Puede reemplazar la bandeja del medidor con un "Medidor principal" de 200 A que también incluye algunos espacios para interruptores grandes, lo que proporcionará los espacios adicionales para interruptores que necesitará.

• Si se ve obligado a actualizar el servicio a 400A, esto sucederá como un efecto secundario. (La red eléctrica de medidor de 400 A proporciona dos interruptores de 200 A, una vez más debido al alto costo de los interruptores demasiado grandes).

Ese "horno" está en el camino.

Tienes un vecindario completamente eléctrico. Hay formas "buenas" y formas "baratas" de proporcionar calefacción en vecindarios totalmente eléctricos.

• Lo peor: tira eléctrica/calefacción tostadora. Barato de instalar, asesino en la factura de electricidad. Solo tiene sentido cuando una región tiene un exceso de carga base nuclear/hidroeléctrica inutilizable y tiene precios/tarifas de energía bajos para igualar.
• Compromiso: Bombas de calor eléctricas antiguas o baratas que funcionan muy bien, pero las temperaturas más frías están fuera de su rango de trabajo. Por lo tanto, necesitan cantidades masivas de calefacción de banda eléctrica barata, como "calor de emergencia". Este calor de emergencia debe estar completamente aprovisionado, es decir, calculado como parte del cálculo de carga de la casa, aunque rara vez se use .
• Lo mejor: bombas de calor modernas de alto rango que funcionan a cualquier temperatura plausible (en Texas, al menos, sí, incluyendo su -5F últimamente). Estos solo necesitan ser aprovisionados para su consumo de bomba de calor.

Lo que tiene ahora son calentadores de tostadora, y eliminan una gran parte de su servicio eléctrico disponible, hasta el punto en que no hay espacio para 27 KW de calentador de agua a pedido. La única forma en que puede tener tostadoras y a pedido es actualizar su servicio eléctrico a "Clase 320"/400A.

Cada escenario posible le costará una gran cantidad de dinero . La pregunta es sólo cómo:

• Mantenerse firme. Compre un calentador de agua con tanque, quédese con las tostadoras y el aire acondicionado viejo e ineficiente, y pague facturas de electricidad extravagantes (ay, todos los meses, para siempre).
• Instale el servicio 400A (gran ay, una vez), instale el a pedido (sí) y mantenga las extravagantes facturas de electricidad (ay, todos los meses, para siempre)
• Instale una bomba de calor avanzada de rango completo (¡ay!) y use su generosa provisión de 100 A para el calentador a pedido (¡sí!). Reduzca las facturas de electricidad incluso en la temporada de aire acondicionado debido al alto número SEER de bombas de calor modernas... facturas de electricidad enormemente más bajas en el invierno, y ya no tendrá miedo del termostato.

Elige tu veneno.

Según las tarifas de energía y el precio de compra/instalación y los posibles programas de subsidio, se podría considerar una bomba de calor. Una bomba de calor para agua doméstica ahorraría al menos el 50 % de los costos de energía, a menudo entre el 60 y el 70 %. Tal vez la energía fotovoltaica (también los subsidios disponibles en muchos lugares) podría ayudar a reducir la factura total, considerando las tarifas de entrada y salida. Texas suena como días soleados.

Un calentador sin tanque puede ahorrar costos porque las pérdidas en espera son muy bajas y porque la calefacción antilegionela no es necesaria.

Pero la demanda de energía es enorme, lo más probable es que sea necesario cambiar el panel.

La demanda de energía para los calentadores de agua (controlados electrónicamente) puede reducirse mediante la instalación de un intercambiador de calor de contraflujo al menos para las duchas (por ejemplo, vea los videos Rob the Plumber en YT). En la práctica, es una disminución del 20-50% para ducharse.

Una hoja de Excel con todos los datos mencionados anteriormente revelaría una mejor respuesta del ROI, si se tiene en cuenta el perfil promedio de demanda de agua caliente.

Estoy de acuerdo con ahorrar dinero al no tener un tanque grande. Habrá mucha energía desperdiciada cuando el aparato no esté en uso. La calefacción individual como en las duchas es una posible respuesta, pero necesitará un electricista calificado, ya que estoy seguro de que necesitará una nueva unidad de consumo con viajes individuales para que cualquier problema no lo deje sin energía. Necesitaría una gran cantidad de energía ya que se podrían usar tres o cuatro calentadores de agua al mismo tiempo. Dependiendo de cómo use el agua caliente (fregaderos, lavabos y baños, etc.), en mi opinión, creo que debería quedarse con un tanque nuevo, debería ser más barato que tratar con nuevas unidades de consumo y necesitará una gran cantidad de energía disponible para unidades separadas. Sería una respuesta rápida y adecuada: ¿puede que no necesites un tanque tan grande?

No estoy seguro de cómo se calienta el agua, pero fácilmente podría tener una segunda inmersión para aumentar el agua caliente con resultados más rápidos. También podría tener un temporizador para que no se necesitara el agua caliente cuando no estaba. Mis padres tenían un sistema similar con solo un calentador de agua rápido debajo del fregadero de la cocina en un armario debajo.