24.03.2022

Kompakter Wassererhitzer

Unser Anwendungsfall: kompakter Hochleistungs-Wassererhitzer

Für ein Projekt, das auf die Entwicklung eines neuen Wasserhitzers mit Wandhalterung abzielte, hatte unser Kunde eine kompakte Lösung mit einem flachen Formfaktor (reduzierte Dicke), einer hohen Leistung für ein maximales Warmwasservolumen und einem Einstiegsmarktziel, das den Einsatz billiger Technologie bei gleichzeitiger Einhaltung strenger Sicherheitsstandards erfordert.

Was ist ein kompakter Wassererhitzer?

Kleine Wassererhitzer oder kompakte Wassererhitzer sind Wassererhitzer, die einen einzelnen Ziehpunkt versorgen sollen, z. B. ein Waschbecken / Waschbecken, das eher zum Händewaschen bestimmt ist, oder ein Badezimmer mit Dusche. Es handelt sich um Produkte, deren Fassungsvermögen von 5 Litern bis etwa 30 l reicht und die nach den europäischen Profilen in die Kategorien XXS bis XS eingeteilt werden. Es ist notwendig, den kompakten Wassererhitzer vom Durchlauferhitzer zu unterscheiden, der das Wasser sofort mit einem hohen Leistungswiderstand erwärmt, der nur in Regionen mit kompatiblen Stromzählern möglich ist.

Was ist die Herausforderung bei dieser Art von Anwendung?

Die erste Herausforderung bei dieser Art von Anwendung besteht darin, ein Komfortniveau zu bieten, das den Bedürfnissen entspricht, die in einer Warmwassermenge von 40 ° C (V40) gemessen werden. Die erzielte Leistung ergibt sich aus der Größe des Tanks, der Heizleistung des elektrischen Widerstands, der Positionierung des Widerstands im Tank und dem Formfaktor des Wassererhitzers, der häufig mit seinem Installationsort (auf der Spüle, unter der Spüle, unter der Decke) verbunden ist. Die zweite Herausforderung besteht darin, die Sicherheit des Produkts zu gewährleisten. Aufgrund der Größe der reduzierten Tanks tendieren die verwendeten Widerstände zu höheren Leistungen als ein herkömmlicher Wassererhitzer von 50 l und mehr. Am Ende haben wir Leistungen von 1,5 k bis 2,5 kW für Wassermengen von 5 l bis 30 l. In diesen Konfigurationen haben wir vollständige Aufheizzeiten, die weniger als 15 Minuten betragen können, und eine schlechte Dimensionierung der Regelung oder Sicherheit kann den Wassererhitzer in eine Minibombe verwandeln, hohe Temperaturen erzeugen hohe Drücke im Tank. Die dritte Herausforderung ist, je nach Region, eine optimale Zielenergieeffizienz, die in hohem Maße von Regulierung und Widerstand abhängt. Um die Konformität beim Inverkehrbringen zu gewährleisten, müssen die im Labor an Prototypen erzielten Ergebnisse in Großserien und bei der Kontrolle durch zertifizierte Laboratorien reproduzierbar sein.

Der Prozess:

Wir haben den Projektprozess der Begleitung in 4 Phasen angewendet (Link zur Begleitung) Das Projekt begann mit einem Austausch, um die Spezifikationen des Produkts festzulegen. Dank der Erfahrung von Cotherm mit dieser Art von Produkten und der Wissensdatenbank für Labor- und Feldmessungen haben wir uns schnell angenähert und technische Spezifikationen und ein Zielpreisbudget für die Anwendung festgelegt, die mit dem Zielmarkt kompatibel ist. Im Anschluss an diesen Austausch beginnt die Entwurfsphase. Wir bereiten die Prototypmuster von Thermostat und Widerstand vor und unser Kunde bereitet einen Mustertank gemäß den Empfehlungen vor. Im Allgemeinen können zwischen 2 und 3 Proben des Wassererhitzers erforderlich sein, wenn verschiedene Varianten untersucht werden. Es handelt sich um eine Phase, die in 5 Wochen stattfand, die dem Zeitpunkt der Realisierung der validierten Pläne und Prototyp-Tanks entspricht, wobei jede Partei Muster für ihre Tests hat. Es folgt die Phase der Lösungsqualifizierung. Cotherm ist mit Prüflabors ausgestattet, die nach den verschiedenen geltenden Normen konfiguriert sind. Die Messungen gelten nach den Normen IEC60379 (Leistung), IEC 60335-1 und IEC 60335-2-21 für Sicherheits- und Energieeffizienzvorschriften wie SASO 2884, EU 2013/812 und 814 nach dem Messverfahren EN 50 440. Angesichts des Marktziels ist die gewählte Lösung eine Fühlerthermostat-Regelung, die mit einer dreieckigen Widerstandsform mit einer Frontplattenmontage verbunden ist, die dem Benutzer die Möglichkeit bietet, sein Temperaturniveau zu wählen. Diese Lösung bietet die Möglichkeit, sich für eine EcoFlex-Option zu entscheiden, um eine bessere Energieklasse für Regionen zu erhalten, die eine hohe Energieeffizienz erfordern, ohne die Struktur des Wassererhitzers zu verändern. Die Implementierung verlief reibungslos, mit einer Zertifizierung der Lösung durch ein unabhängiges Labor ohne Überraschung und einem schnellen Produktionsstart einige Wochen nach der Validierung der endgültigen Pläne.

Schlussfolgerung:

Wir waren in der Lage, mit einer Lösung zu reagieren, die Thermostat, Sicherheit und Widerstand für einen wirtschaftlichen kompakten Wassererhitzer kombiniert, der den traditionellen Märkten für elektrische Wassererhitzer mit einem hohen Maß an Komfort gerecht wird, aber dank der EcoFlex-Technologie für europäische Märkte die Möglichkeit einer effizienteren Version eröffnet.