储水式和按需式热水器

热水器是家用电器，通常使用天然气或电力产生热量，并且通常包括坦克来储存热水。他们为现代社会提供了一个非常重要的服务，特别是在与纽约市等寒冷的地方的地方。热水器代表建筑能源费用的重要部分，因此最佳设计非常重要实现低成本运营。

下表总结了热水器的主要类型：

传统的坦克式热水器与气体或电力一起使用。它们提供大量的热水，可以在整个家中分散，通常在始终保持储存的水在120°F附近的温度下。还提供燃油型号，但比天然气加热器具有更高的运行成本和污染。此外，NYC是逐步淘汰重质取暖用油到2030年。

热泵还使用储罐，但与用于提高水温的方法中的传统电加热器不同。虽然传统的加热器施加电压施加电阻，但热泵就像冰箱一样反向操作：它们冷却周围的空气以加热内部的水。

无水箱或按需式热水器不储存热水，而是根据需要快速加热。它们也有燃气型和电动型。

如何选择热水器

热水器的选择过程取决于特定的亚型。例如，必须尺寸的无罐加热器以在短爆发中提供快速加热，而储存加热器可以提供持久性和更不强烈的热量输出。无论选择的加热器类型如何，都认为节约用水也可以节省能源因为每天需要加热的汽油更少。

1） 无水箱式或按需式热水器

第一步是确定所需的流速，单位为加仑/分钟（GPM）。举一个例子，考虑以下2010个管道标准的数字：

• 洗浴厕所水槽=0.5加仑/分钟
• 标准淋浴= 2至2.5 GPM
• 总需求=3加仑/分。

下一步是确定所需的温度升高，从所需水温和进入水温之间的差异。在该示例中，如果所需的温度为110°F并且进入温度为57°F，则温度升高为：

• 温度升高= 110°F - 57°F = 53°F

在本申请中，有必要选择在3 GPM的热水器，53°F加热。这与在罐内110°F的水中的保温水非常不同，因为需求型加热器必须达到全温升高的水流流过。

2） 蓄热式热水器

这里的设计方法是不同的，因为这种类型的加热器可以保持储存器需要热水时。热水需求通常以每小时（GPH）的加仑分析，而不是每分钟加仑（GPM）。通常，GPH值来自局部管道码，而Ashrae代码中提到了商业和住宅占用的需求因素和存储因素。

考虑下面的例子：

• 热水需求= 492 GPH
• 需求系数= 0.3(按ASHRAE计算的私人住宅)
• 存储系数=0.7（适用于每个ASHRAE的私人住宅）
• 温升（ΔT）=100°F

第一步是确定所需的恢复速率，描述了每小时加热器必须处理多少加仑的水。通过乘以总热水需求和需求因素来获得该值：

• 回收率= 492 GPH×0.3 = 147.6 GPH

实际热输入计算如下：

• 热输入（BTU/H）=回收率（GPH）xΔT（°F）x比热（BTU/gal°F）
• 热输入（BTU/H）=147.6 GPH x 100°F x 8.33 BTU/gal°F=122950.8 BTU/H
• 热输入（BTU/H）=123 MBTU/H（千BTU/H）

储罐的所需容量由储存系数决定：

• 储罐容量=回收率x储存系数
• 坦克容量（GAL）= 147.6 GPH×0.7 = 103加仑

在此应用中，热水器在100°F温升下的容量必须为123 MBTU/H，回收率为147.6 GPH。

每种加热器类型的优缺点

与任何工程决策一样，热水器也有明显的优点和缺点。本节总结了每种技术的优点以及局限性。

蓄热式热水器

好处：

• 较低的初始成本——传统热水器的成本可能是无水箱热水器的一半。
• 易于更换且价格低廉——更简单的安装意味着出错的地方更少。维护和维修成本较低。

缺点：

• 更高的公用事业费用-水在预设温度下加热和再加热，而不考虑您的热水需求。这会增加你的水电费，尤其是在冬天。
• 空间要求 - 他们占据了更多的空间，不能放置在外面。
• 可以用完热水 - 曾经是你家人的最后一个淋浴？这是一个寒冷的经历。通过购买更大的坦克可以避免这个问题，但这也会导致更多的能量成本，因为必须保持较大量的水。
• 使用寿命较短–这种类型的加热器持续10-15年。因此，你不得不购买两倍于无水箱热水器的热水器。

无罐热水器

好处：

• 在长期营业的情况下储蓄 - 用于每天41加仑热水的房屋，需求型水加热器可以比传统的储存加热器更高的节能更高。
• 紧凑且多功能 - 它们很小，与储存加热器相比，甚至在墙上的储存加热器相比，可以安装在更多地方。
• 使用寿命更长——可使用20年以上，几乎是传统热水器使用寿命的两倍。
• 按需提供热水–无水箱加热器按需每分钟提供2至3加仑热水。使用燃气加热器时，最高可达5 GPM。

缺点：

• 根据型号和供应商，安装的初始成本高2800至4500美元之间。
• 改装增加了前期成本——用无水箱系统取代传统热水器更为复杂，因为在大多数情况下，必须增加电气或燃气服务入口的容量。

每种加热器的最佳应用是什么？

储存型热水器在热水需求稳定且波动的情况下工作效果最好，在需求较低的时期可以用来补充水箱。一些合适的应用例子是餐厅、商业区、住宅公寓和酒店。

无水加热器更适合于热水需求众所周知且偶尔出现短暂爆发的应用。一些合适的应用是远程浴室和热水浴缸。这些加热器还可用作洗碗机、洗衣机和其他类似电器的助推器。他们还可以补充太阳能热水器，不能满足自己的热水需求。

如果您正在考虑新的家用热水系统，最好的建议是获得专业帮助。这确保了DHW系统将足以满足您的建筑物的需求。