Distillatori d'acqua consumano una notevole quantità di elettricità rispetto ad altri metodi di purificazione dell’acqua da banco. Un tipico distillatore d'acqua domestico utilizza tra 600 e 1.000 watt di potenza e impiega circa 4-6 ore per produrre un litro di acqua distillata. Ciò si traduce approssimativamente Da 0,7 a 1 kWh per gallone . Se questo conta come "molto" dipende interamente dalla tariffa elettrica locale, dalla frequenza con cui utilizzi la macchina e da cosa la confronti.
Per la maggior parte delle famiglie negli Stati Uniti, dove la tariffa media dell’elettricità è di circa 0,16 dollari per kWh, la produzione di un litro di acqua distillata costa tra $ 0,11 e $ 0,16 . Esegui il distillatore una volta al giorno per un anno intero e otterrai circa $ 40-$ 58 all'anno solo in elettricità. Questo è molto meno che comprare acqua distillata in bottiglia al negozio, che in genere costa da 1 a 2 dollari al gallone, ma è significativamente più di quanto costerebbe il funzionamento di un sistema di osmosi inversa o di un semplice filtro a carbone.
Quindi la risposta onesta è questa: i distillatori d’acqua non sono apparecchi ad alta efficienza energetica, ma per la maggior parte delle famiglie sono del tutto convenienti da gestire. La chiave è capire esattamente cosa sta succedendo dal punto di vista elettrico e fare scelte intelligenti su quando e quanto spesso utilizzare il tuo.
Per comprendere il consumo di elettricità dei distillatori d'acqua, è utile sapere cosa stanno effettivamente facendo al loro interno. Il processo di distillazione funziona riscaldando l'acqua fino al suo punto di ebollizione - 100 °C (212 °F) - trasformandola in vapore, incanalandolo attraverso una serpentina di raffreddamento e quindi condensandolo nuovamente in forma liquida in un contenitore di raccolta pulito. Tutto ciò che era disciolto nell’acqua originale – minerali, metalli pesanti, batteri, la maggior parte delle sostanze chimiche – rimane nella camera di ebollizione.
Il processo di ebollizione è la parte ad alta intensità energetica. L’acqua ha una capacità termica specifica eccezionalmente elevata, il che significa che è necessaria una notevole quantità di energia per aumentare la sua temperatura. Ottenere un litro pieno di acqua di rubinetto dalla temperatura ambiente (circa 70 ° F) fino all'ebollizione, e quindi mantenere l'ebollizione abbastanza a lungo da far evaporare l'intero volume, richiede un consumo costante di elettricità per diverse ore.
La maggior parte dei distillatori d'acqua da banco utilizza a elemento riscaldante con potenza nominale compresa tra 750 W e 850 W . Alcuni modelli compatti consumano fino a 580 W, mentre le unità più grandi o di livello commerciale possono superare i 1.200 W. La potenza nominale indica la velocità di funzionamento dell'unità: un distillatore con potenza più elevata riscalda l'acqua più velocemente e completa un ciclo in meno tempo, mentre un modello con potenza inferiore impiega più tempo ma consuma meno energia in un dato momento. L'energia totale consumata per gallone spesso finisce per essere simile a prescindere.
Molti distillatori d’acqua da banco includono un piccolo ventilatore elettrico per raffreddare la serpentina di condensazione. Questo ventilatore in genere attira un ulteriore Da 30 a 60 watt . Sebbene si tratti di una piccola frazione del totale, copre l'intero ciclo e contribuisce alla bolletta energetica complessiva. Alcuni modelli in acciaio inossidabile o raffreddati ad aria si affidano interamente al flusso d'aria passivo ed eliminano completamente la ventola, il che può ridurre marginalmente i consumi.
La maggior parte dei moderni distillatori d'acqua domestici includono un meccanismo di spegnimento automatico che interrompe l'alimentazione una volta che la camera di ebollizione si asciuga alla fine di un ciclo. Questa è una caratteristica importante in termini di efficienza: impedisce all'elemento riscaldante di continuare a funzionare in assenza di acqua, il che sprecherebbe elettricità e potrebbe danneggiare l'unità. Se il tuo distillatore non ha questa funzionalità, quasi sicuramente stai sprecando energia ad ogni ciclo.
Non tutti i distillatori d’acqua consumano elettricità allo stesso ritmo. La tabella seguente scompone i dati tipici sul consumo energetico in diverse categorie comuni di distillatori d'acqua, dalle piccole unità da banco progettate per uso personale ai sistemi più grandi costruiti per tutta la famiglia o per scopi commerciali leggeri.
| Tipo di distillatore | Potenza | Tempo di ciclo (per gallone) | kWh per gallone | Costo giornaliero (a $ 0,16/kWh) |
|---|---|---|---|---|
| Piano di lavoro compatto (1 gallone) | 580–750 W | 5–6 ore | 0,75–0,90 kWh | $ 0,12–$ 0,14 |
| Piano di lavoro standard (1 gallone) | 800–850 W | 4–5 ore | 0,80–0,95 kWh | $ 0,13–$ 0,15 |
| Piano di lavoro ad alto rendimento (4 galloni) | 1.000–1.200 W | 6–8 ore totali | 0,70–0,85 kWh | $ 0,45–$ 0,55 (per corsa) |
| Commerciale/flusso continuo | 2.000–5.000 W | Continuo | 0,60–0,80 kWh | Varia in base all'output |
Uno schema interessante nei dati: i distillatori a wattaggio più elevato non utilizzano necessariamente più elettricità per gallone rispetto a quelli a wattaggio inferiore. Un'unità da 1.000 W che completa un ciclo da 4 galloni in 7 ore utilizza circa 7 kWh in totale, ovvero 1,75 kWh per gallone. Ma un modello da banco da 850 W ben progettato che completa un singolo gallone in 4,5 ore utilizza circa 0,85 kWh. La relazione tra potenza ed efficienza è più sfumata di quanto suggerisca il solo numero di wattaggio.
Mettiamo sul tavolo i dati sui costi annuali reali, perché i numeri astratti sulla potenza non significano molto finché non vedi cosa fanno sulla tua bolletta elettrica. I calcoli seguenti presuppongono un distillatore d'acqua da banco standard da 850 W che consuma 0,85 kWh per gallone, funzionante a frequenze diverse durante tutto l'anno.
Anche con il massimo utilizzo giornaliero, il costo annuale dell'elettricità per un distillatore d'acqua domestico è pari ben sotto i 100 dollari per la maggior parte delle famiglie americane. I residenti negli stati con tariffe elettriche più elevate – la California ha una media di circa 0,27 dollari/kWh, le Hawaii sono più vicine a 0,39 dollari/kWh – pagheranno notevolmente di più. Una famiglia californiana che gestisce il proprio distillatore una volta al giorno spenderebbe più vicino $ 83 all'anno sull'elettricità solo per quell'apparecchio.
Confrontalo con il costo di acquisto di acqua distillata a livello commerciale. Ad un prezzo al dettaglio medio di $ 1,50 al gallone, l'acquisto di un gallone al giorno per un anno costa $ 547,50 . Anche alle Hawaii, dove le tariffe elettriche sono elevate, gestire un distillatore d’acqua domestico fa risparmiare oltre 400 dollari all’anno rispetto all’acquisto di acqua distillata a litri presso il negozio.
I distillatori d’acqua sono senza dubbio il metodo di purificazione dell’acqua domestica più dispendioso in termini energetici disponibile. Ma questo confronto merita di essere contestualizzato, perché diverse tecnologie di purificazione non producono risultati equivalenti. Ecco come la distillazione si confronta con le alternative:
Un sistema di osmosi inversa sottolavello standard utilizza una pompa booster elettrica che aspira in modo approssimativo Da 24 a 80 watt solo mentre si produce attivamente acqua, in genere da 15 a 30 minuti al giorno per la maggior parte delle famiglie. Ciò corrisponde a circa 0,006-0,04 kWh al giorno, rendendo i sistemi RO notevolmente più economici da gestire rispetto ai distillatori d’acqua. Il costo annuale dell'elettricità per un sistema RO è spesso meno di $ 3 . Detto questo, l’RO non rimuove tutti i composti organici volatili (COV) o alcuni gas disciolti come fa la distillazione, e i sistemi RO sprecano un volume significativo di acqua sotto forma di salamoia, in genere da 3 a 4 litri di acque reflue per ogni litro di acqua purificata prodotta.
Filtri al carbone stile brocca come Brita o PUR zero elettricità . Si affidano interamente alla gravità per trascinare l'acqua attraverso il mezzo filtrante. Allo stesso modo, i filtri al carbone da appoggio o montati sul rubinetto non richiedono alimentazione. Il compromesso è che la filtrazione del carbonio rimuove efficacemente il cloro, alcuni pesticidi e alcuni composti organici, ma essenzialmente non fa nulla sui minerali disciolti, sui metalli pesanti come piombo, fluoro, nitrati o sui solidi totali disciolti (TDS), tutti elementi che la distillazione elimina.
Utilizzo di depuratori d'acqua ultravioletti Da 4 a 80 watt a seconda delle dimensioni dell'unità. Una lampada UV domestica al punto di utilizzo funziona generalmente a 4-12 watt ininterrottamente mentre il sistema è attivo, sebbene la maggior parte venga attivata solo durante l'aspirazione dell'acqua. Il trattamento UV è eccellente nel neutralizzare batteri, virus e altri microrganismi, ma lascia completamente intatti i prodotti chimici disciolti, i metalli pesanti e i minerali nell’acqua.
Gli addolcitori d'acqua per tutta la casa che utilizzano lo scambio ionico assorbono all'incirca Da 75 a 150 kWh all'anno per il motore della valvola di controllo e i componenti del timer, inoltre richiedono ricariche regolari di sale. Riguardano i minerali della durezza come calcio e magnesio, ma non sono progettati per la rimozione di agenti patogeni o per l'eliminazione di contaminanti chimici.
La conclusione dei confronti: se il costo dell'elettricità è la tua preoccupazione principale, un filtro al carbone vince a mani basse. Se desideri l’acqua con la massima purezza che rimuova la più ampia gamma possibile di contaminanti, la distillazione rimane uno dei metodi più accurati disponibili e il suo costo energetico, sebbene reale, è il prezzo da pagare per quel livello di purezza.
Non tutti gli utenti dei distillatori vedranno lo stesso impatto sulla bolletta elettrica. Diverse variabili hanno un’influenza significativa sul consumo energetico effettivo:
L'acqua dura, ovvero l'acqua con alte concentrazioni di calcio e magnesio disciolti, provoca nel tempo l'accumulo di calcare sull'elemento riscaldante. Il calcare agisce come uno strato isolante, costringendo l'elemento a lavorare di più e a consumare più energia per raggiungere e mantenere la temperatura di ebollizione. Nelle aree con acqua molto dura (superiore a 200 ppm TDS), il calcare può accumularsi notevolmente entro poche settimane di uso regolare. Una camera di ebollizione di un distillatore rivestita di pochi millimetri di scaglia minerale può consumare Dal 10 al 20% di elettricità in più di un'unità pulita. La decalcificazione regolare con acido citrico o aceto bianco mantiene l'elemento riscaldante funzionante alla sua efficienza nominale.
I distillatori d’acqua funzionano in modo più efficiente in ambienti caldi. Il processo di condensazione sulla serpentina di raffreddamento è meno faticoso quando l'aria circostante è a temperatura ambiente e la fase di riscaldamento iniziale è leggermente più veloce quando l'acqua di fonte entra nella camera di ebollizione a una linea di base leggermente più calda. Il funzionamento di un distillatore in un garage freddo in inverno rispetto al bancone della cucina a 22 °C introduce differenze minori ma misurabili nel consumo energetico e nel tempo di ciclo.
L'acqua fredda direttamente dal rubinetto in inverno può arrivare fino a 40°F negli stati settentrionali. Si tratta di un aumento di temperatura di 172°F necessario solo per raggiungere l'ebollizione, rispetto a circa 142°F se l'acqua è a una temperatura ambiente confortevole di 70°F. Riempire il distillatore con acqua leggermente calda del rubinetto (non calda, solo tiepida) può ridurre il tempo di ciclo 15-25 minuti e ridurre modestamente il consumo di elettricità ad ogni corsa.
Trascurare la pulizia regolare della camera di ebollizione non è solo una questione igienica, ma influisce direttamente sull'efficienza energetica. I residui di minerali, composti volatili e materia organica che si accumulano sull'elemento riscaldante e sulle pareti della camera riducono la conduttività termica, aumentando l'energia necessaria per completare ogni ciclo. I produttori di distillatori in genere consigliano di pulire la camera di ebollizione ogni 5-10 cicli a seconda del contenuto di minerali dell'acqua.
Far funzionare il tuo distillatore durante le ore di elettricità non di punta, in genere durante la notte tra le 21:00 e le 6:00 nella maggior parte dei distretti dei servizi pubblici, può ridurre il costo effettivo per gallone se hai un piano tariffario per l'elettricità in base al tempo di utilizzo. Alcuni clienti di servizi pubblici in stati come la California o il Texas pagano Dal 30 al 50% in meno per kWh durante le finestre non di punta. Un semplice timer di uscita da $ 15 può automatizzarlo senza alcuno sforzo.
Non puoi cambiare radicalmente la fisica dell'acqua bollente, ma ci sono passi concreti che riducono la quantità di elettricità consumata dal tuo distillatore d'acqua nel corso di un anno.
La questione se "valga la pena" il consumo di elettricità di un distillatore d'acqua dipende dal problema che stai cercando di risolvere e da cosa stai confrontando il distillatore.
Questo è il caso più evidente in cui vince in maniera decisiva un distillatore d’acqua domestico. L'acqua distillata acquistata in negozio viene solitamente venduta al dettaglio tra $ 1,00 e $ 2,00 al gallone nella maggior parte dei mercati statunitensi. Produrre lo stesso gallone a casa costa da $ 0,11 a $ 0,27 a seconda della tariffa elettrica locale. Anche tenendo conto del prezzo di acquisto della macchina (un distillatore d’acqua da banco di qualità costa dai 150 ai 400 dollari) una famiglia che consuma 1 litro di acqua distillata al giorno recupera il prezzo di acquisto entro Da 4 a 10 mesi rispetto all'acquisto commerciale.
Se il tuo obiettivo principale è l'acqua potabile purificata, un sistema ad osmosi inversa è notevolmente più economico da utilizzare elettricamente. I sistemi RO producono acqua a una frazione del costo energetico e funzionano in modo continuo anziché in cicli batch. Tuttavia, la distillazione rimuove uno spettro più ampio di contaminanti – inclusi molti COV che rilasciano gas durante l’ebollizione, alcuni prodotti farmaceutici e gas disciolti – che alcune membrane RO lasciano passare. Per le famiglie con specifiche preoccupazioni relative alla contaminazione segnalate nei rapporti locali sulla qualità dell’acqua, la distillazione può giustificare un maggiore consumo di energia.
Alcuni usi richiedono specificamente acqua distillata: camere di umidificazione di macchine CPAP e BIPAP, ferri da stiro a vapore, alcuni dispositivi medici, acquari e allestimenti idroponici, manutenzione della batteria dell'auto e alcuni lavori di laboratorio o di formulazione cosmetica. In questi casi d’uso, il requisito di purezza rende la distillazione il metodo appropriato indipendentemente dal costo energetico, e il piccolo costo dell’elettricità per gallone è semplicemente parte delle spese generali operative per tali applicazioni.
Il funzionamento quotidiano di un distillatore d'acqua genera circa 310 kWh di consumo di elettricità all'anno – equivalente al funzionamento continuo di una lampadina da 60 watt per quasi sei mesi. L’impronta di carbonio di tale elettricità dipende fortemente dal mix di rete regionale. Nelle regioni alimentate principalmente da fonti rinnovabili o nucleare, l’impatto ambientale è minimo. Nelle regioni con una rete ad alta intensità di carbone, il consumo annuale di elettricità genera circa 250-280 libbre di emissioni di CO₂. Confrontandolo con il costo ambientale della produzione, del trasporto e dello smaltimento di oltre 300 brocche d’acqua in plastica monouso all’anno, un distillatore domestico spesso risulta in vantaggio sui parametri ambientali anche tenendo conto del consumo di elettricità.
Se l’efficienza energetica è una priorità, queste sono le specifiche e le caratteristiche a cui vale la pena prestare attenzione quando si confrontano i modelli di distillatore d’acqua:
Tra i distillatori d’acqua residenziali più utilizzati, i modelli di Megahome, Pure Water, H2O Labs e CO-Z compaiono costantemente nei confronti dell’efficienza. Il Distillatore da banco Megahome , ad esempio, ha una potenza nominale di 580 W e produce 1 gallone in circa 5,5 ore, consumando circa 0,85 kWh per gallone, proprio all'estremità efficiente della gamma del piano di lavoro. È un punto di riferimento utile quando si valutano altri modelli.
Sì, ma richiede una configurazione di dimensioni ragionevoli. Un distillatore standard da 850 W in funzione per 5 ore richiede circa 4,25 kWh per ciclo. Per farlo funzionare solo con i pannelli solari, avresti bisogno di un sistema in grado di fornire tale energia senza esaurire la batteria al di sotto dei livelli di sicurezza. Un pannello solare da 400 W combinato con un banco di batterie al litio da 200 Ah può gestire un singolo ciclo giornaliero nella maggior parte delle condizioni in regioni con ore di sole adeguate. Le famiglie off-grid e i furgoni utilizzano spesso distillatori compatti da 580 W abbinati a modeste configurazioni solari.
La maggior parte dei distillatori d'acqua assorbe una piccola corrente di standby anche quando è inattiva e collegata alla presa di corrente Da 1 a 5 watt . Nel corso di un anno intero, ciò corrisponde a circa 9-44 kWh di carico fantasma: un costo minore ma diverso da zero. Scollegare l'unità tra un utilizzo e l'altro elimina completamente questo problema.
Con un utilizzo tipico di un ciclo al giorno, prevedere di aggiungere $ 4 a $ 8 al mese alla tua bolletta elettrica. Ciò è evidente se si osservano attentamente le spese, ma è nella stessa fascia di utilizzo di un computer desktop per alcune ore al giorno o di utilizzo di un vecchio congelatore a pozzetto. Non cambierà drasticamente il profilo energetico della tua famiglia a meno che tu non utilizzi il distillatore più volte al giorno.
Sì, i distillatori d'acqua da piano cottura utilizzano la cucina esistente o il bruciatore del piano cottura per far bollire l'acqua, quindi convogliano il vapore attraverso una serpentina del condensatore in un recipiente di raccolta. Non richiedono alcun collegamento elettrico proprio. L'energia consumata viene invece prelevata dalla tua cucina a gas o elettrica. Per gli utenti della cucina a gas, la distillazione su piano cottura può essere significativamente più economica per gallone a seconda dei prezzi locali del gas. Il compromesso è che la distillazione su piano cottura richiede una supervisione attiva e più operazioni pratiche rispetto a un'unità elettrica da banco completamente automatica.
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