Programas piloto y proyectos de demostración finalizados 120V HPWH Estudio de campo

Sobre el proyecto de demostración

Los calentadores de agua con bomba de calor (HPWH) son una tecnología prometedora para el calentamiento de agua residencial energéticamente eficiente. Utilizan la tecnología de bomba de calor para calentar el agua de forma más eficiente que la resistencia eléctrica y los calentadores de agua de gas o propano. Sin embargo, los calentadores de agua de alta presión tradicionales requieren un circuito de 240 V, lo que reduce su rentabilidad como solución de electrificación en caso de que sea necesario realizar grandes reformas eléctricas. Para solucionar este problema, los fabricantes han lanzado modelos de HPWH de 120 V que se conectan a una toma de corriente estándar. Estas unidades evitan las actualizaciones eléctricas, pero calientan el agua más lentamente.

La primera fase de esta investigación (2022) consistió en un estudio de mercado y un modelo del potencial de los HPWH de 120 V en los hogares del Medio Oeste. El estudio concluyó que los calentadores de alta presión de 120 V pueden proporcionar suficiente agua caliente a los residentes con un uso típico de agua caliente. Sin embargo, las entrevistas con fontaneros, distribuidores y minoristas indicaron que sería poco probable que vendieran el producto sin la validación del alto rendimiento de los HPWH de 120 V en climas fríos.

En la segunda fase de esta investigación (2024), Focus on Energy llevó a cabo un estudio de campo en Wisconsin, en colaboración con empresas de servicios públicos de otros estados del Medio Oeste, para evaluar el rendimiento de los HPWH de 120 V en climas fríos. El estudio de campo esbozó el potencial de mercado y las oportunidades de ahorro de los HPWH de 120 V en Wisconsin mediante la evaluación del rendimiento de las unidades en hogares reales. El informe final del estudio de campo ofrece recomendaciones para los programas sobre las mejores aplicaciones de las unidades HPWH de 120 V, directrices de instalación de unidades y mejores prácticas, resultados de entrevistas y encuestas a instaladores y consumidores, y análisis cuantitativos de la eficacia y eficiencia de las unidades.

En marzo de 2025, las HPWH de 120 V aún no estaban disponibles en el Medio Oeste. Sin embargo, este proyecto de investigación demostró que los HPWH de 120 V son viables en las zonas climáticas de Wisconsin y proporcionarán beneficios a los clientes de los servicios públicos. Como resultado de la investigación, los fabricantes han declarado que evaluarán el despliegue de estos modelos en el Medio Oeste.

Calendario: Mayo de 2022 - Diciembre de 2024
Segmento de clientes: Residencias unifamiliares

120v hpwh research single image

Objetivos del proyecto de demostración

  • Determinar los tipos de hogares y las demandas de calentamiento de agua más adecuados para un HPWH de 120 V.
  • Determinar las mejores prácticas para el dimensionamiento y la instalación de HPWH de 120 V. Esbozar las limitaciones de campo de la tecnología, así como las percepciones de la cadena de suministro que podrían afectar a las tasas de adopción del mercado.
  • Comprender la perspectiva de los instaladores, fabricantes y consumidores mediante encuestas y entrevistas.
  • Supervisar el rendimiento sobre el terreno y analizar los datos para caracterizar los factores que predicen la disponibilidad de agua caliente, cuantificar las relaciones entre las temperaturas de las aguas subterráneas, las temperaturas del aire, el consumo y la eficiencia, y calcular los impactos de la modernización y los costes operativos.



Lecciones aprendidas

En la primera fase del proyecto, el equipo de investigación realizó un estudio de mercado y modeló el rendimiento de los calentadores de alta presión de 120 V en función de varios patrones de uso del agua. Los resultados de esta fase del proyecto fueron los siguientes:

  • Rendimiento del equipo:
    • Los HPWH de 120 V pueden suministrar agua suficiente para satisfacer las necesidades de una vivienda unifamiliar de cuatro a seis ocupantes en Wisconsin y pueden suministrar agua caliente durante horas consecutivas con un consumo de 20 galones.

En la segunda y más reciente fase del proyecto, el equipo de investigación instaló y supervisó HPWH de 120 V en 27 viviendas unifamiliares del Medio Oeste. Los resultados y recomendaciones de esta fase del proyecto fueron los siguientes:

  • Diseño del programa:
    • Los calentadores de alta presión de 120 V sustituyen fácilmente a las unidades de gas natural cuando no hay limitaciones de espacio y se dispone de una toma de corriente, como ocurre en muchos sótanos del Medio Oeste. Las empresas de servicios públicos deberían incorporar los calentadores de agua de alta presión de 120 V en los programas de eficiencia energética como medida de ahorro de costes para sustituir los calentadores de agua de gas natural y propano.
    • Las empresas de servicios públicos deberían aprovechar los programas intermedios y las relaciones con los distribuidores para garantizar que los instaladores tengan acceso a estas unidades en el momento de sustituirlas.
    • Los aliados comerciales de los servicios públicos deberían tener acceso a materiales educativos y formación sobre las mejores prácticas de instalación.
  • Satisfacción general:
    • Los participantes se mostraron bastante satisfechos con sus unidades HPWH de 120 V.
    • El cliente ideal para una unidad de 120V es un hogar con 4 o menos ocupantes que consumen una cantidad media de agua, que actualmente tienen un calentador de propano o gas natural, y que tienen una configuración eléctrica que acomoda la unidad.

En el informe final de la segunda fase, cuyo enlace figura más abajo, se ofrecen más conclusiones y recomendaciones sobre las mejores prácticas de instalación, la disponibilidad de las unidades, el consumo de agua y las fugas, el consumo y la eficiencia energéticos y los costes de adaptación y funcionamiento.

En la primera fase de este proyecto, el equipo de investigación llevó a cabo la modelización energética, el análisis de costes, el análisis de datos secundarios y la investigación de la cadena de suministro para determinar las mejores aplicaciones para los HPWH de 120 V en Wisconsin. Los resultados de esta fase del proyecto se pueden encontrar en el Informe Final de la Fase 1 a continuación.



Más información

Informe de investigación y modelización: 120V HPWH Fase 2 Informe Final
Informe del estudio de campo: Informe final de la fase 1 del HPWH de 120 V

¿Tiene alguna pregunta?

Si desea más información sobre este estudio, envíe un correo electrónico a FutureFocus@Focusonenergy.com.

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