Acontece que a resposta surpreendente é que você pode reduzir a energia térmica armazenada em um aquecedor de água de tamanho fixo.
Em repouso, a água em um tanque é estratificada ou até mesmo 'empilhada', um efeito bem conhecido dos instaladores solares. A água quente flutua em cima e a água fria afunda.
Um aquecedor de água mais antigo tem apenas um sensor de temperatura baixo no tanque. Mova esse sensor mais alto no tanque e ele não reagirá à água fria no fundo do tanque. A parte superior do tanque terá água quente, a água fria do fundo, praticamente como você queria.
Agora, há uma desvantagem significativa: o fluxo vigoroso pode misturar a água no tanque, proporcionando a média entre a água quente no topo e a água fria no fundo. Se você pudesse extrair cuidadosamente a água do topo, não haveria problema, mas os tanques baratos vão introduzir alguma turbulência e executar a estratificação muito rapidamente.
E note que isso funciona melhor em aquecedores elétricos em comparação com aquecedores a gás (com um elétrico você pode desativar o elemento inferior, e independentemente de haver menos mistura com o calor está ligado).
Grandes discussões sobre esses assuntos podem ser lidas na patente dos Estados Unidos # 6880493 ou
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