24.03.2022

Calentador de agua compacto

Nuestro caso de uso: calentador de agua compacto de alta potencia

Para un proyecto destinado al diseño de un nuevo calentador de agua con un soporte de pared, nuestro cliente tenía por restricciones una solución compacta, con un factor de forma poco profundo (espesor reducido), una alta potencia para un volumen máximo de agua caliente y un objetivo de mercado de nivel de entrada que requiere el uso de tecnología barata mientras cumple con estrictos estándares de seguridad.

¿Qué es un calentador de agua compacto?

Los calentadores de agua pequeños o calentadores de agua compactos son calentadores de agua de almacenamiento destinados a suministrar un solo punto de dibujo, como un fregadero / fregadero en lugar de estar destinado a lavarse las manos o un baño con ducha. Se trata de productos por lo que la capacidad varía de 5 litros a unos 30 L y se clasifican según los perfiles europeos en las categorías XXS a XS. Es necesario distinguir el calentador de agua compacto del calentador de agua instantáneo que calienta instantáneamente el agua con una alta resistencia de potencia, posible solo en regiones con medidores eléctricos compatibles.

¿Cuál es el reto de este tipo de aplicación?

El primer reto de este tipo de aplicación es proporcionar un nivel de confort acorde con las necesidades que se miden en cantidad de agua caliente equivalente a 40ºC (V40). El rendimiento obtenido es el resultado del tamaño del tanque, la potencia de calentamiento de la resistencia eléctrica, el posicionamiento de la resistencia en el tanque y el factor de forma del calentador de agua a menudo vinculado a su lugar de instalación (en el fregadero, debajo del fregadero, debajo del techo). El segundo desafío es garantizar la seguridad del producto. Debido al tamaño de los tanques reducidos, las resistencias utilizadas tienden a potencias más altas que un calentador de agua convencional de 50 L y más. Terminamos con potencias que van desde 1.5 k a 2.5kW para volúmenes de agua de 5L a 30L. En estas configuraciones, estamos en tiempos de calentamiento completos que pueden ser inferiores a 15 minutos y un mal dimensionamiento de la regulación o seguridad puede transformar el calentador de agua en una mini-bomba, altas temperaturas generando altas presiones en el tanque. El tercer desafío es, dependiendo de la región, un objetivo óptimo de eficiencia energética, que depende en gran medida de la regulación y la resistencia. Para garantizar la conformidad en el momento de su comercialización, los resultados obtenidos en el laboratorio sobre prototipos deberán poder reproducirse en grandes series y durante el control por laboratorios certificados.

El proceso:

Aplicamos el proceso de acompañamiento del proyecto en 4 fases (enlace al acompañamiento) El proyecto comenzó con un intercambio para establecer las especificaciones del producto. Gracias a la experiencia de Cotherm en este tipo de productos y a la base de datos de conocimientos establecida sobre mediciones de laboratorio y de campo, rápidamente convergimos y establecimos especificaciones técnicas y un presupuesto de precio objetivo para la aplicación compatible con el mercado objetivo. Después de este intercambio, comienza la fase de diseño. Preparamos las muestras prototipo de termostato y resistencia y nuestro cliente prepara un tanque de muestra de acuerdo con las recomendaciones. En general, se pueden requerir entre 2 y 3 muestras de calentadores de agua en el caso de estudiar diferentes variantes. Es una fase que se llevó a cabo en 5 semanas correspondientes al tiempo de realización de los planos validados, y prototipos de tanques, cada parte tiene muestras para sus pruebas. Esto es seguido por la fase de calificación de la solución. Cotherm está equipado con laboratorios de pruebas configurados de acuerdo con las diversas normas aplicables. Las mediciones se aplican de acuerdo con las normas IEC60379 (rendimiento), IEC 60335-1 e IEC 60335-2-21 para las regulaciones de seguridad y rendimiento energético como SASO 2884, EU 2013/812 y 814 según el método de medición EN 50 440. Dado el objetivo del mercado, la solución elegida es una regulación tipo termostato de sonda asociada a una forma de resistencia triangular con un montaje en el panel frontal que ofrece al usuario la opción de elegir su nivel de temperatura. Esta solución ofrece la posibilidad de optar por una opción EcoFlex, para una mejor clase energética para regiones que requieren un alto rendimiento energético, sin cambiar la estructura del calentador de agua. El despliegue se desarrolló sin problemas, con una certificación de la solución por parte de un laboratorio independiente sin sorpresa y un rápido inicio de la producción unas semanas después de la validación de los planes finales.

Conclusión:

Pudimos responder con una solución que combina termostato, seguridad y resistencia para un calentador de agua compacto económico que puede satisfacer los mercados tradicionales de calentadores de agua eléctricos, con un alto nivel de confort pero abriendo la posibilidad de una versión más eficiente gracias a la tecnología EcoFlex para los mercados europeos.