Agua caliente instantánea en aplicaciones residenciales

los Departamento de Energía de EE. UU. ha determinado que el calentamiento de agua representa del 14 al 18 por ciento del consumo de energía en el hogar estadounidense promedio, lo que representa entre $ 400 y $ 600 por año y lo convierte en el segundo gasto de energía más grande. Los gastos de calentamiento de agua están fuertemente determinados por tres factores principales: el tipo de calentador, la fuente de energía y los hábitos de consumo.

Dado que el agua caliente es una necesidad básica en los edificios, especialmente en los estados del norte como Nueva York, los propietarios de los edificios deben asegurarse de seleccionar el tipo de calentador que mejor se adapte a sus necesidades. En la mayoría de los casos, las dos opciones principales son:

  • Un calentador de agua convencional con tanque de almacenamiento.
  • Un calentador de agua instantáneo o sin tanque, en el que el agua se calienta completamente a medida que fluye.

Independientemente del tipo de calentador elegido, hay disponibles modelos eléctricos y de gas. En promedio, una casa con un calentador sin tanque gasta $ 100 menos en agua caliente cada año, pero esto no significa que deba pasarse por alto los calentadores de almacenamiento. Cada alternativa tiene ventajas y desventajas.


La ingeniería excesiva aumenta los costos sin ningún beneficio.

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Clasificación de calentadores instantáneos por fuente de combustible

Hay calentadores sin tanque eléctricos y de gas, y aunque su principio operativo principal es el mismo, existen algunas diferencias clave entre ambos tipos:

Calentadores sin tanque de gas

Estos calentadores normalmente ofrecen un costo operativo más bajo porque funcionan con gas y pueden manejar caudales más altos que los calentadores eléctricos, generalmente hasta 5 GPM en modelos más grandes. Sin embargo, los calentadores instantáneos de gas a menudo requieren una mejora en la entrada del servicio de gas, lo que aumenta su costo inicial; y también requieren una chimenea para eliminar los gases de combustión.

En general, los calentadores sin tanque de gas son rentables si la instalación de gas existente es adecuada para la unidad y ya hay una chimenea en su lugar. De lo contrario, el costo inicial de la instalación de gas y la chimenea asociadas puede anular los beneficios del proyecto.

Calentadores eléctricos sin tanque

Al funcionar con electricidad, estos calentadores tienden a tener un costo operativo más alto que sus contrapartes de gas, pero su costo inicial se reduce: las instalaciones eléctricas son más fáciles de actualizar que las líneas de gas y estos calentadores no requieren una chimenea.

Los calentadores eléctricos sin tanque tienen una desventaja de caudal con respecto a los calentadores de gas: incluso los modelos más grandes normalmente están limitados a valores por debajo de 2 GPM. Sin embargo, esto se puede compensar simplemente instalando más unidades en paralelo. Al actualizar los sistemas de agua caliente existentes, los calentadores eléctricos sin tanque tienden a ser la opción ganadora debido a la ventaja de costo inicial.

Cual es la mejor opcion?

Ninguno de los tipos de calentadores puede considerarse mejor que el otro: algunos proyectos favorecerán el gas y otros favorecerán la electricidad.

  • Los calentadores de gas son más adecuados para nuevas instalaciones o en proyectos existentes con una alta demanda de agua caliente y donde la instalación de gas y la chimenea son adecuadas.
  • Los calentadores eléctricos son normalmente la mejor opción cuando se mejoran las instalaciones existentes sin la provisión de un calentador de gas, cuando la demanda de calefacción es relativamente baja o si el cliente prefiere calentadores en el punto de uso en varios lugares.

Cuando las condiciones del sitio son adecuadas para ambas opciones, la decisión se puede tomar en función del rendimiento financiero: ¿qué tipo de calentador proporciona los mayores ahorros netos con respecto a la instalación existente?

Ventajas del agua caliente instantánea

Independientemente de la fuente de energía, los calentadores de agua sin tanque ofrecen varias características de rendimiento que los convierten en la opción preferida en muchos hogares estadounidenses.

Los calentadores instantáneos son compactos

El tanque de agua caliente es el equipo más grande en las instalaciones de calefacción convencionales, y esto puede ser un problema cuando el espacio es una limitación. Por lo tanto, los calentadores de agua sin tanque son comunes en apartamentos para una sola persona, casas diminutas y otras viviendas de tamaño similar.

La ventaja del tamaño es especialmente cierta para los calentadores de punto de uso, que se pueden instalar fácilmente en una pared junto a un fregadero, una ducha o un grifo.

Los calentadores instantáneos ahorran energía en la mayoría de las aplicaciones

Los calentadores de agua de almacenamiento consumen energía constantemente solo para mantener el agua en el tanque a la temperatura deseada. Este desperdicio de energía se evita con calentadores sin tanque y, aunque sus ahorros varían según el proyecto, pueden superar el 30 por ciento en casos extremos.

Aunque no es común, hay casos en los que los calentadores eléctricos sin tanque pueden ser más costosos de operar que sus contrapartes de almacenamiento; Sucede si se aplican tarifas de electricidad por hora y si el calentador se usa mucho precisamente cuando se cobran tarifas pico.

Flexibilidad de diseño en nuevas instalaciones

Otra ventaja significativa de los calentadores instantáneos es que, al no utilizar tanque de almacenamiento, existe flexibilidad en cuanto a cómo se configura la instalación:

  • Se puede instalar un solo calentador para todo un hogar.
  • Se pueden usar varios calentadores de punto de uso en ubicaciones estratégicas.
  • Una combinación de ambos enfoques.

El uso de un solo calentador es la opción recomendada cuando hay una carga de calentamiento de agua constante y predecible que demandará la capacidad total de la unidad. Por otro lado, los calentadores de punto de uso son la mejor opción cuando hay pocos lugares con consumo variable, por ejemplo, dos baños y un grifo de cocina en un departamento pequeño.

Los calentadores sin tanque tienen una vida útil superior

Otra ventaja significativa de los calentadores sin tanque es su larga vida útil: generalmente duran 20 años o más, mientras que las bombas de calor y los calentadores de almacenamiento convencionales normalmente duran de 10 a 15 años. Solo los calentadores solares ofrecen una vida útil comparable a la de los calentadores sin tanque.

Un calentador sin tanque puede parecer caro en términos de costo inicial, pero considere que reemplaza dos calentadores convencionales durante su vida útil. Evitará el costo del calentador de almacenamiento de reemplazo, así como el costo de mano de obra asociado.

Sinergia con calentadores de agua solares

Un calentador sin tanque puede proporcionar excelentes resultados cuando se combina con un calentador de agua solar:

  • El colector solar tiene un tanque de almacenamiento, compensando una de las principales limitaciones de los calentadores instantáneos.
  • El calentador sin tanque permite que el colector solar proporcione una salida constante: en los días en que la luz solar no puede proporcionar un calentamiento constante debido a las condiciones climáticas, el calentador sin tanque puede cubrir cualquier espacio.

Básicamente, el calentador sin tanque proporciona agua caliente a pedido, mientras que el colector solar proporciona calefacción y almacenamiento gratuitos. Cuando se combinan ambos tipos de calentadores, el resultado es un suministro confiable de agua caliente.

Desventajas del agua caliente instantánea

Los sistemas de agua caliente instantánea ofrecen un rendimiento sólido, pero no están exentos de limitaciones. Al igual que con cualquier decisión de ingeniería, hay pros y contras a considerar antes de la instalación.

Los calentadores sin tanque no pueden almacenar agua caliente

Al carecer de un tanque, los calentadores instantáneos no pueden almacenar agua caliente para su uso posterior, y hay varios escenarios en los que esto puede ser un problema.

Si la empresa de gas o electricidad debe interrumpir su servicio debido a un mantenimiento de rutina o una emergencia, los clientes afectados no tendrán acceso a agua caliente hasta que se restablezca la fuente de calor. Con los calentadores de almacenamiento, es posible mantener un tanque lleno de agua caliente como respaldo.

Los calentadores de almacenamiento eléctricos pueden aprovechar las tarifas de electricidad por hora, maximizando el consumo cuando la energía es barata y solo utilizan agua caliente almacenada cuando las tarifas son altas. Esto no es posible con un calentador sin tanque; si se necesita agua caliente durante los picos de demanda, no hay otra opción que consumir electricidad cara.

El calentador sin tanque ofrece una eficiencia menor que las bombas de calor

Según lo declarado por el Departamento de Energía, el hogar promedio de los EE. UU. Ahorra $ 100 por año con un calentador sin tanque, pero esto aumenta a $ 300 en promedio con una bomba de calor. Además, las bombas de calor pueden utilizar tanques de agua caliente: ofrecen la máxima eficiencia sin renunciar a la comodidad del almacenamiento de energía.

La única limitación de las bombas de calor es que básicamente son refrigeradores que funcionan a la inversa, por lo que su respuesta es más lenta que la de los calentadores sin tanque. También tienen un costo inicial más alto, pero generalmente son la opción más eficiente energéticamente disponible. Ahora existen modelos de bombas de calor que pueden utilizar energía geotérmica para aumentar su eficiencia, proporcionando ahorros aún mayores para su propietario.

Los calentadores sin tanque pueden proporcionar temperaturas inconsistentes

Los calentadores convencionales tienen un depósito de agua caliente, lo que facilita que el sistema suministre agua a una temperatura constante. Por otro lado, los calentadores sin tanque deben elevar la temperatura del agua a un valor específico a medida que pasa, y pueden tener problemas para responder a cambios repentinos en la demanda:

  • En hogares con Calentador central sin tanque, las caídas repentinas en el consumo de agua caliente pueden provocar un aumento drástico de la temperatura. El calentador luego ajustará el funcionamiento para satisfacer la nueva demanda, pero el agua sobrecalentada presente durante el período de transición puede causar molestias o incluso quemaduras menores.
  • También se aplica lo contrario: un aumento repentino en el consumo de agua caliente puede hacer que las temperaturas bajen, mientras que el calentador aumenta su salida para alcanzar el caudal más alto.

Las temperaturas fluctuantes son normalmente un problema cuando un calentador instantáneo central está sujeto a una carga variable. Cuando se usan varios calentadores sin tanque de forma independiente, la temperatura del agua caliente tiende a ser más constante porque los accesorios de plomería no se afectan entre sí.

¿Cómo comparar calentadores sin tanque?

Asumiendo un proyecto Ofrece condiciones adecuadas para calentadores sin tanque eléctricos y de gas., el factor clave que determina la mejor opción es el costo operativo. Todos los calentadores tienen un factor de energía (EF), que es una medida de la eficacia con la que la unidad utiliza la entrada de energía. Sin embargo, el calentador con el EF más alto no será necesariamente el más barato de operar; también es necesario considerar el costo del combustible.

  • Si ambos calentadores usan la misma fuente de energía, el que tenga la EF más alta tendrá el costo operativo más bajo.
  • Cuando la fuente de energía es diferente, el costo operativo debe estimarse en base tanto a la EF como al precio unitario de la energía.

Observaciones finales

Los sistemas de agua caliente instantánea ofrecen las ventajas de un tamaño compacto y una mayor eficiencia energética que los calentadores de almacenamiento convencionales, a la vez que tienen una vida útil más larga. Sin embargo, renuncian a la capacidad de almacenar agua caliente para su uso posterior, y las temperaturas pueden fluctuar cuando la demanda de agua caliente cambia drásticamente.

Para determinar el mejor calentador de agua para su aplicación, le recomendamos que se ponga en contacto con una empresa de ingeniería calificada. Pueden ayudarlo a seleccionar la opción que mejor se adapte a las condiciones y necesidades de su proyecto, mientras optimiza el costo total de propiedad.