¿Puedo reducir la capacidad de un calentador de agua?

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Hace poco compré un fijador grande con un calentador de agua de gas Aith smith de 135 galones construido en 2001. Solo dos personas viven en la casa, por lo que necesitamos una fracción de esa cantidad.

¿Los calentadores de agua siempre almacenan su capacidad total o hay alguna manera de limitar lo que almacenan o reducir su costo aparte de bajar la temperatura?

water heater

— Dan Cohaan
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Un tanque más grande no cuesta más energía. Lo único que cuesta energía es cuando el agua se enfría, y eso depende solo de la superficie, no de la cantidad de agua en el tanque. (Matemáticamente el volumen aumenta en la tercera potencia, pero el área de superficie solo en la segunda potencia).

Así que para ahorrar energía agregue aislamiento adicional alrededor del tanque. Reducir la cantidad de agua en el tanque no hará nada, ya que no ahorrará toda esa área de superficie (y potencialmente nada).

(Sí, se necesita más energía para calentar el agua en primer lugar, pero después de eso no importa, y ya lo has calentado).

— Ariel
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En parte está equivocado: los tanques más grandes tienen una superficie mayor y, por lo tanto, irradian más calor y su funcionamiento cuesta más. (Tiene razón en que si pudiera poner ladrillos en el tanque o algo para reducir la cantidad de agua almacenada, eso no afectaría la pérdida de calor ya que el área de la superficie es la misma).

— Hank

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@HenryJackson Tienes razón desde el punto de vista teórico. Estaba hablando estrictamente desde el punto de vista práctico. Y también para hacerle saber que un tanque más pequeño no ayuda mucho, por lo general los hacen tan altos, pero más estrechos y el área de superficie es muy similar, por lo que no hace una diferencia.

— Ariel

Nota: Consulte con el fabricante antes de agregar aislamiento. Algunos tienen objeciones. Mi propia solución, cuando reemplacé mi viejo calentador de agua, era un tanque altamente aislado que se calentaba indirectamente desde mi caldera de calefacción de alta eficiencia, dimensionada para la ocupación teórica de la casa a pesar de tener el lugar para mí la mayor parte del tiempo.

— keshlam

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En realidad, los cálculos matemáticos parecen contradecir partes de la respuesta aceptada y con los mejores votos.

Suponga que decide reducir el volumen del tanque de agua a la mitad, reduciendo, en proporción, las dimensiones del tanque interno real, dejando la forma del mismo y dejando el espesor del aislamiento igual.

Esto requeriría que cada dimensión lineal se redujera a 79.4% del valor original (raíz cúbica de 0.5).

Esto a su vez significa que cualquier área del tanque disminuirá a 63.0% del volumen original (79.4% al cuadrado). Entonces, en teoría, este tanque reducido tendría pérdidas de conducción de calor reducidas al mismo 63.0% del original.

Dicho esto, no hay una manera real de lograr este tamaño reducido sin reemplazar el tanque. Como han señalado otros, reducir la temperatura del agua y agregar aislamiento son formas rentables de reducir los costos de espera.

— DJohnM
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Creo que tú y Ariel están usando diferentes suposiciones acerca de cómo se podría reducir el volumen del tanque. Tal vez Ariel estaba considerando el enfoque de desplazamiento del 'tanque de ladrillo en el inodoro', en lugar del enfoque de 'construir un tanque más pequeño'. Tampoco es correcto o incorrecto.

— mac

@mac, entonces, si sustituyes un globo por un ladrillo desplazado, esta respuesta sería mejor, ¿no es así?

— virtualxtc

Mi respuesta fue sobre lo que alguien podría hacer realmente. No se trata, en teoría, de hacer un tanque más pequeño: si quisieras hacer eso, podrías comprar uno nuevo.

— Ariel

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Los tanques de agua almacenan el agua bajo presión, al igual que el resto de la tubería en su casa, por lo que no hay manera de mantenerla parcialmente llena. Bajar la temperatura sería una excelente manera de ahorrar dinero si es más alto que el 120º recomendado.

Si no puede o no quiere rechazarlo, podría considerar reemplazar el tanque. 13 años es subir por un calentador de agua ... es posible que solo le queden unos cuantos años más. Además, es probable que una nueva sea más eficiente, independientemente del tamaño.

— Hank
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-1 como su respuesta es principalmente acerca de bajar la temperatura, cuando el OP lo restringió específicamente como respuesta.

— virtualxtc

@virtualxtc: Justo lo suficiente. Todavía creo que es una buena sugerencia, ya que no hay manera de hacer lo que pidió el OP.

— Hank

Además, no estoy diciendo que esté equivocado, pero no estoy convencido de que el costo amortizado de una nueva unidad pueda justificarse por la diferencia en los costos operativos. Puede agregar algún análisis de cómo los ahorros justificarían una compra anticipada.

— virtualxtc

En realidad, el costo amortizado de una nueva unidad después de que un calentador de agua de 13 años haya provocado una fuga que dañe la casa está bastante limpio de ver en acción. Usted tiene que pagar los costos de reparación y el costo de un calentador nuevo. Bastante fácil de justificar el nuevo calentador por el daño que evitó, solo pregunte a mi vecino que tenía su habitación, el garaje debajo y la sala de estar destruida. Mucho contenido teórico sobre las respuestas a esta pregunta que simplemente no encaja, incluidas las falsas economías.

— Fiasco Labs

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Resulta que la sorprendente respuesta eres tú. puede Reducir la energía térmica almacenada en un tanque de agua de tamaño fijo.

En reposo, el agua en un tanque estratifica o incluso "acumula", un efecto bien conocido por los instaladores solares. El agua caliente flota hacia arriba y el agua fría se hunde.

Un calentador de agua antiguo típico tiene solo un sensor de temperatura en el tanque. Mueva ese sensor más arriba en el tanque, y no reaccionará al agua fría en la parte inferior del tanque. La parte superior del tanque tendrá agua caliente, la parte inferior de agua fría, más o menos como quisieras.

Ahora hay un inconveniente importante: el flujo vigoroso puede mezclar el agua en el tanque, lo que le da el promedio entre el agua caliente en la parte superior y el agua fría en la parte inferior. Si pudiera sacar cuidadosamente el agua de la parte superior, no habría ningún problema, pero los tanques baratos introducirán un poco de turbulencia y ejecutarán la estratificación con bastante rapidez.

Y tenga en cuenta que esto funciona mejor en calentadores eléctricos en comparación con calentadores de gas (con un eléctrico puede desactivar el elemento inferior, y sin importar que haya menos mezcla con el calor activado).

Se pueden leer grandes discusiones sobre estos asuntos en la Patente de Estados Unidos # 6880493 o http://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/musings/all-about-water-heaters

— Bryce
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Parece que mover el sensor de temperatura hacia arriba solo hace que tome lecturas en una parte ligeramente más cálida del gradiente de temperatura, lo que tiene el efecto de ciclar el calentador con menos frecuencia ... exactamente el mismo efecto que bajar la temperatura. La cantidad de mezcla no cambia según la ubicación del sensor.

— Hank

No "necesita" la capacidad total del tanque, por lo que calentar la mitad superior es "suficiente". No es lo mismo que un ciclo menos frecuente, ya que cada ciclo intentará calentar todo el tanque en comparación con la mitad superior del tanque. No es una respuesta PRÁCTICA debido a las limitaciones señaladas, pero se entiende en el espíritu de aprendizaje, y la estratificación es un efecto REAL.

— Bryce

Creo que para que tu estrategia funcione te tener para mover el elemento hacia arriba. De lo contrario, el elemento calentará el agua fría en el fondo y la convección hará que se levante y se mezcle.

— Hank

@Henry Algunos tanques solares hacen exactamente eso (mueven el elemento calentador hacia arriba) para mantener la estratificación. Recuerde que esta es una respuesta "en teoría" no "haga esto ahora" y debe tratarse como tal.

— Bryce