Calculadora de dimensionamento de aquecedor de água

Reservatório e passagem usam capacidades diferentes

Um aquecedor com reservatório deve ser verificado pela capacidade na primeira hora (First Hour Rating ou FHR), e não apenas pelo volume nominal do tanque. A ENERGY STAR define FHR como o volume de água quente que o aparelho consegue fornecer em uma hora quando começa totalmente aquecido. A recuperação durante essa hora faz parte do valor. O ensaio padronizado de FHR usa uma saída de água quente a 125 °F (cerca de 52 °C). Se uma residência usa 225 litros na hora de maior consumo, esta calculadora compara esse volume com um FHR de 225 litros como avaliação inicial para o planejamento. Antes de escolher o produto, verifique o volume de água quente utilizável que ele fornece na temperatura necessária.

Se ainda não mediu a hora de maior consumo, a tabela permite somar até três usos de água quente. Informe em cada linha o volume de água quente realmente utilizado durante essa hora, incluindo usos repetidos no total da linha. A tabela não pressupõe um número de moradores nem considera toda a capacidade de uma banheira como demanda de água quente.

Um aquecedor de passagem não possui uma reserva equivalente. Ele precisa sustentar a vazão total dos pontos que provavelmente funcionarão juntos e produzir a elevação de temperatura necessária:

elevação de temperatura = temperatura de saída desejada − temperatura de entrada de projeto

A calculadora também mostra a potência térmica teórica transferida para a água:

BTU/h = US GPM × elevação de temperatura em °F × 500,4

O fator 500,4 considera 8,34 libras por galão americano e 60 minutos por hora. O resultado é a potência térmica no lado da água, não a potência de entrada do aparelho. Eficiência, conversão elétrica, altitude e outros limites do produto ainda precisam ser considerados.

Exemplo de aquecedor de passagem

Suponha que dois pontos consumam juntos 19 litros por minuto. No inverno, a água entra a 10 °C e a saída desejada é 49 °C. A elevação é de aproximadamente 39 °C, equivalente a cerca de 5 US GPM e 70 °F:

5 × 70 × 500,4 = 175.140 BTU/h, ou cerca de 51,33 kW transferidos para a água.

O aparelho precisa fornecer pelo menos 19 L/min com elevação de 39 °C. Uma vazão máxima divulgada e medida com uma elevação menor não comprova esse desempenho.

Para um aquecedor de passagem, informe a vazão apenas de água quente de até três pontos que realmente possam funcionar juntos. Quando for seguro, colete apenas água quente durante um intervalo cronometrado ou consulte as especificações dos pontos: vazão por minuto = volume coletado × 60 ÷ segundos. Se você só souber a vazão misturada de um chuveiro ou de uma torneira, contar todo esse volume como água quente pode superestimar a demanda do aquecedor. Esta calculadora não deduz a proporção de água quente a partir de uma temperatura de mistura presumida. Use a vazão da curva de desempenho do fabricante para a mesma elevação de temperatura informada.

Medições e verificação do produto

• Monte um cronograma realista da hora de maior consumo com chuveiros, torneiras e ciclos de aparelhos que usam água quente, utilizando volumes medidos de água quente em vez do volume total de água misturada.
• Para o aquecedor de passagem, use a menor temperatura esperada da água de entrada, não a média anual.
• Consulte a ficha técnica do modelo exato. Em geral, a vazão diminui quando a elevação de temperatura aumenta.
• Peça a um profissional habilitado que verifique o fornecimento de energia, a instalação elétrica, a exaustão, a pressão, a perda de capacidade em altitude e as normas locais, incluindo as exigências aplicáveis da ABNT NBR 13103 para aparelhos a gás.

As referências técnicas incluem os critérios da ENERGY STAR para aquecedores de água, o guia do Departamento de Energia dos EUA para dimensionar aquecedores de passagem e o guia residencial da A. O. Smith.