La Water Quality Research Foundation (WQRF) a lancé l'étude Battelle pour tester des appareils alimentés avec de l'eau adoucie et non adoucie dans des conditions de laboratoire contrôlées, conçues pour accélérer l'entartrage au niveau de l'eau dans les chauffe-eau électriques et quantifier l'efficacité des performances.
Cette partie de l'étude a été menée pour étudier l'interaction des niveaux de dureté de l'eau sur les performances des chauffe-eau électriques. Ils voulaient également quantifier la quantité de tartre formé dans le chauffe-eau en raison de l'eau dure, ainsi que se forger une opinion sur la durée de vie du chauffe-eau, car il est affecté par les dépôts d'eau dure.
Battelle a installé et testé dix chauffe-eau électriques à accumulation avec les spécifications suivantes en utilisant une méthodologie de mise à l'échelle accélérée développée par Battelle. Ils ont utilisé 10 chauffe-eau électriques d'une capacité de 40 gallons avec 4 500 éléments chauffants.
Cinq ont été testés sans aucun préconditionnement de l’approvisionnement en eau, et les cinq autres ont été testés en utilisant un adoucisseur d’eau pour éliminer la dureté de l’approvisionnement en eau. Cinq unités ont été choisies afin de pouvoir calculer des intervalles de confiance de 95 pour cent pour les résultats.
Au début de l'essai, et à environ une semaine d'intervalle, l'efficacité thermique de chaque chauffe-eau a été mesurée afin de déterminer le changement d'efficacité à mesure que le tartre s'accumulait au bord de l'eau dans chaque chauffe-eau. Chaque chauffe-eau
a été instrumenté pour mesurer la température de l'eau d'entrée et de sortie à des intervalles de 15 secondes, la quantité d'eau chaude générée et la quantité d'énergie électrique utilisée pour produire l'eau chaude. Ces données ont été utilisées pour calculer l’efficacité thermique moyenne du chauffe-eau.
En résumé, les chauffe-eau électriques à eau douce ont bien fonctionné pendant toute la période de test. Bien que les régulateurs de pression et les vannes à pointeau aient été modifiés tout au long des tests pour maintenir des conditions de test constantes, tous les chauffe-eau à eau douce nécessitaient
attention minimale car les conditions étaient très stables. Cela se reflète dans les données d'efficacité de ces unités qui montrent que l'efficacité est restée essentiellement constante pendant toute la durée des tests, les variations se situant dans les limites de l'erreur expérimentale de l'instrumentation et du protocole de test.
En revanche, aucun des chauffe-eau électriques fonctionnant à l'eau non adoucie n'a survécu à toute la période de test, car le système de tuyauterie de sortie composé d'un tuyau en cuivre d'un demi-pouce, d'un robinet à pointeau et d'une électrovanne s'est obstrué par une accumulation de tartre. Bien que les régulateurs de pression et
Les robinets à pointeau ont été modifiés tout au long des tests pour tenter de maintenir des conditions de test constantes. Tous les chauffe-eau fonctionnant à l'eau non adoucie ont été retirés des tests à un moment donné en raison de l'incapacité de maintenir un débit suffisant.
Les implications financières de ces résultats sont abordées dans ce rapport.
Les chauffe-eau électriques sur eau adoucie et non adoucie ont pu maintenir une efficacité constante pendant toute la période de test car les éléments chauffants étaient complètement immergés dans l'eau.
Cependant, la durée de vie de l'élément chauffant dans l'eau non adoucie devrait être raccourcie en raison de l'accumulation de tartre augmentant la température de fonctionnement de l'élément. Le taux moyen d'accumulation de tartre dans les chauffe-eau électriques à accumulation sur de l'eau non adoucie était d'environ 907 g/an (2,00 lb/an), comparativement au taux moyen d'accumulation de tartre sur de l'eau douce qui était d'environ 14 g/an (0,03 lb/an). ), ce qui est presque négligeable.
Donc, en résumé, chaque 5 gpg de dureté de l’eau provoquait 0,4 livre d’accumulation de tartre chaque année dans les chauffe-eau électriques domestiques à réservoir de stockage. Jusqu'à 30 livres de dépôts de calcaire, semblables à des roches de carbonate de calcium, peuvent s'accumuler dans les chauffe-eau électriques au cours de leur durée de vie avant de tomber en panne lorsqu'ils sont utilisés avec de l'eau non adoucie. Le Battelle Memorial Institute déclare que « la durée de vie de l'élément chauffant peut être raccourcie en raison de l'accumulation de tartre augmentant la température de fonctionnement de l'élément » dans les chauffe-eau électriques à accumulation fonctionnant avec de l'eau non adoucie.