Depósito de inercia en aerotermia?

Depósito de inercia y aerotermia

Es un debate que se abre cada vez más. En primer lugar por cuestiones de espacio y en segundo lugar por el precio y la complejidad frente a las soluciones que no lo usan.

Antes de entrar en materia, debo declararme defensor absoluto de no usar inercia en soluciones domésticas y bajo condiciones normales. Si se cumplen las exigencias para poder trabajar sin ella, sin duda en mi opinión (y la de las matemáticas) es mejor no usarlo.

Ante la pregunta de por qué la mayoría de fabricantes, distribuidores e instaladores lo recomiendan (incluso algunos obligan a instalarlo) hay varias posibles respuestas, pero la más generalizada es que pone una solución genérica a muchos de los posibles problemas que pueden surgir.

Pero, y cuáles son estos problemas que pueden surgir? Vamos a darla una vuelta a los principales…

Esquemas de principio

Como vemos los esquemas son muy parecidos, sólo se añaden un par de elementos más… Los elementos que se añaden son el propio depósito de inercia en sí, un sensor de control extra y la bomba del secundario (la que lleva la energía al sistema de calefacción y/o refrigeración).

No esconde ningún secreto y las únicas partes negativas son:

• el espacio que como vemos es algo mayor lo que se requiere para realizar un buen montaje
• el precio que lógicamente cuesta algo más, y si además quieres poner un buen depósito clase A o B
• el tener un par de elementos mas, que siempre son unos cacharros más… 

Pero los puntos positivos (y aun sin contar que es la solución genérica a muchos de los problemas habituales) también existen:

• la disminución los arranques del compresor extendiendo los ciclos, pero ojo que es muy importante destacar que esto solo ocurre si se dimensiona bien, se ajustan los parámetros bien y si se monta bien el sensor, cosa que desgraciadamente no ocurre en la mayoría de casos. 
• la disminución de algunas paradas por sobrecarga innecesarias, que suelen ocurrir cuando la casa está ya caliente y algún sensor bien de la parte hidráulica o bien de la parte frigorífica llega a sus límites, o que la máquina está sobredimensionada que suele ser lo habitual.
• la mayor rapidez al alcanzar un buen COP de trabajo al inicio del compresor, ya que el remanente de energía hace que las temperaturas hidráulicas existentes sean más estables, por tanto la bomba de calor encuentra antes un buen balance de trabajo en compresión – expansión – velocidad de trabajo en la parte frigorífica mucho antes. 

Son suficientes razones negativas para NO ponerlo? en mi opinión no lo son… aunque cosas externas que veremos más adelante, como por ejemplo el diseño del sistema de calefacción existente o las exigencias del usuario, requieran de uno para un funcionamiento óptimo y no se podría evitar ponerlo.

Son suficientes razones positivas para SÍ ponerlo? en mi opinión tampoco lo son, ya que si se dan las condiciones mínimas necesarias en la instalación, los puntos positivos se pueden conseguir igualmente (aunque ligeramente en menor medida), por tanto también se podría evitar en muchos casos debido a la relación inversión – retorno – beneficios.

Cosas que obligan a usar inercia con aerotermia…

Como hemos dicho ya, muchos fabricantes recomiendan | obligan a usarlo para de alguna manera evitar posible problemas y esconder algunas deficiencias, por ejemplo de control.

Sobredimensión:

La sobredimensión (poner más potencia de la necesaria) en España es una lacra. Históricamente, y desde que tengo uso de razón… De hecho estudiamos comunidades de vecinos, edificios públicos, viviendas particulares, etc… cualquier instalación de gasóleo o gas sufren de una sobredimensión brutal. Hay miles de edificios que tienen una caldera para ACS SUPRADIMENSIONADA y una segunda para calefacción MEGADIMENSIONADA. Y esta tendencia de sobredimensionar en menor medida, se sigue aplicando en la aerotermia, lo cual es un error.

Muchos fabricantes recomiendan inercia para evitar este problema, pero claro, este problema se soluciona dimensionando el depósito de inercia correctamente, y no usando mini tanques de 30 o 50 litros, que sí son válidos para otros menesteres que veremos después. Así es como lo hacen la mayoría y vemos a diario por las webs: añadir una botella de este tipo que no es mas que el equivalente de añadir un par de radiadores a la instalación…. NADA MÁS. 

Por lo tanto, si queremos aliviar el problema de la sobredimensión en la que muchos siguen obsesionados (y que no le veo solución a corto plazo ya que se necesita intensa formación y responsabilidad por parte de los fabricantes), pues es necesario calcular el depósito para evitar ciclos, y no poner tanques minúsculas sólo para pasar el corte moral de la recomendación | obligación del fabricante en cuestión con el que trabajen. 

Pongamos un ejemplo para entenderlo mejor: un instalador llega a casa de un cliente que tiene 200 m2 con radiadores de toda la vida, con una antigua caldera de gasóleo de 35 KW que gasta sobre los 2000L (unos 15.000 kwh reales). Esta instalación necesitaría unos 8 KW aproximadamente (siempre verificando según las zonas climáticas). En las mentes de instalador y comprador, no cabe que sólo un equipo de 8 KW llegue a producir esta cantidad de energía. Más aún recordando lo bien que funcionó el bicho de 35 KW durante su vida útil…

Por tanto tenemos por un lado a un INSTALADOR que no quiere perder ni cliente ni tiempo, y por otro a un CLIENTE con miedo, y entre ambos deciden por si acaso, poner el equipo de 230V de máxima potencia posible que solemos tener todos, que suelen rondar sobre los 15 KW.

Si el equipo modula hasta un 30% como la mayoría de bombas de calor, resulta que con una demanda de la vivienda por debajo de 5 KW dicho equipo empezará a hacer ciclos de paradas y arranques forzosos. Si ya hemos visto que un equipo de 8 KW era el correcto en este caso, significa que habrá muchos momentos del año en que esa casa con apenas 2,5 KW se podrían mantener los radiadores templados y conseguir un confort en régimen de mantenimiento. 

Entonces pueden ocurrir 2 escenarios con este equipo de 15 KW:

1. Que la aerotermia vaya bajando de potencia y llegue a los 5 KW y tenga que hacer un ciclo de parada – arranque con el gasto que eso conlleva, que es bastante. En este caso un equipo con inercia seguiría trabajando al mínimo contra la inercia, pero claro al haber muy poco consumo de los radiadores, si es una inercia pequeña sube la temperatura rápido y volvemos al punto de partida: ciclo de parada – arranque.
2. Que la vivienda a través del termostato o controlador interior diga basta y pare la bomba de calefacción. En este caso si el control es inteligente, seguirá manteniendo el compresor al mínimo calentando la inercia hasta que llegue a estar lleno de arriba a abajo, con la temperatura suficiente que le imprime la curva de calefacción en ese momento. En estos casos es primordial tener un buen tamaño de tanque y colocar la sonda en la parte baja para llenar el 100% el tanque.

En resumen: para solucionar el problema de la sobredimensión de aerotermias no se puede usar cualquier tamaño de depósito, y se debe al menos tener un control mínimamente inteligente para que saque partido del tamaño del depósito que sea acorde para evitar ciclos, que es la idea principal en este caso. 

Cosas que obligan a usar inercia con aerotermia…

Como hemos dicho ya, muchos fabricantes recomiendan | obligan a usar inercia para de alguna manera evitar posible problemas y esconder algunas deficiencias, por ejemplo de control.

Falta de control:

La falta de control es una asignatura pendiente que afecta al mercado de la aerotermia de forma profunda. No todos los equipos del mercado disponen de controles que tengan funciones eficientes para manejar la calefacción y la hidráulica en general. Como resultado, muchas instalaciones acaban gestionadas por termostatos ON – OFF, cajas de contactores y algunos inventos externos para buscar una lógica y funciones de control que el equipo no ofrece.

Son pocos los que de verdad disponen de un gestor de instalación capaz de gestionar bombas de primario, secundario, mezcladoras motorizadas, producción de ACS, cargas de inercia, etc… Es habitual que muchos fabricantes Europeos y famosos, con tal de adaptarse a nuestro mercado vendan equipos remarcados del mercado Asiático en España. Estos equipos son difíciles de integrar en sus controles existentes que sí que son más completos, por lo que se resignan y acaban usando los controles que producen dichos fabricantes del mercado del OEM (producto remarcado con logotipo), los cuales son bastante básicos y disponen de pocas funciones de control.

Cuando un instalador se ve obligado (o por gusto) a usar sistemas externos y en definitiva a hacer inventos, la mejor manera de reducir en la medida de lo posible arranques y paradas forzosas por falta de control, es poner una inercia siempre. De esta manera se puede activar una temperatura fija de trabajo sobre la inercia, aislando a la aerotermia totalmente de lo que ocurre dentro de la vivienda. Y esta es una de las razones principales por las que muchos fabricantes OBLIGAN a poner inercia.

Los habituales por los que la gente busca ayuda con bastante frecuencia para entender su sistema son siempre los mismos y todos ellos son por la misma razón, falta de control:

• bombas de primario que no se paran nunca
• bombas de calefacción que no paran nunca aun teniendo todos los circuitos cerrados
• aerotermias que se apagan y se encienden desde una caja de relés de suelo radiante 
• aerotermias que tienen un excesivo número de arranques 
• aerotermias que siguen arrancando aun con todos los termostatos apagados 
• aerotermias que no arrancan aun con los termostatos encendidos 
• aerotermias que cargan ACS mediante termostatos de inmersión y ruleta
• inercias que se mantienen calientes sin programas de calefacción activos
• etc etc etc…

En resumen: para poder gestionar una bomba de calor en una instalación hidráulica hace falta un buen control y cuando se introducen cosas externas para el funcionamiento principal es una mala señal, y seguramente puedas detectar algunos de los puntos anteriores en tu sistema

Cosas que obligan a usar inercia con aerotermia…

Como hemos dicho ya, muchos fabricantes recomiendan | obligan a usar inercia para de alguna manera evitar posible problemas y esconder algunas deficiencias, por ejemplo de control.

Variaciones de caudal – poco caudal:

Otra de las razones habituales por las que usar una inercia es por el poco o variable caudal que pueda tener una instalación. Antes de seguir, en este punto es necesario entender el proceso básico de una bomba de calor. A grandes rasgos la bomba de calor es un proceso de transferencia de energía. Digamos que transfiera energía de un punto a otro usando un circuito cerrado de gas refrigerante. Durante el proceso de extraer energía del aire para llevarlo a nuestras casas, los equipos exteriores se van congelando. Una vez se congelan a su límite permitido, el sistema debe parar hacer descongelamientos periódicos del equipo exterior. 

Dichos descongelamientos requieren de bastante energía y es uno de los puntos que aumenta o disminuye de forma drástica la clasificación energética de un equipo, el cómo gestiona estos procesos y de dónde extrae la energía para hacerlos. Hoy en día ya todos usan la inversión de flujo (aunque no todos consiguen llevarlo a cabo en la práctica) que no es otra cosa que extraer la energía del interior de la vivienda para ello, y por este motivo, es necesario disponer de o bien una superficie mínima de suelo radiante siempre abierta o un buen número de radiadores siempre abiertos, y en definitiva, que el equipo pueda extraer una cierta cantidad de energía de la vivienda para este fin. Por ejemplo en fancoils, siempre es necesario instalar una pequeña inercia debido a que su contenido de agua es muy bajo, aunque estén todos abiertos.

La calidad de una aerotermia se determina por muchas variables, y cómo gestionar este asunto de los descongelamientos es una de las importantes.

Muchos fabricantes tienen la capacidad de trabajar más tiempo entre descongelamientos por su diseño y por su capacidad de almacenar cristales de hielo y de hecho el tamaño de los equipos es un indicativo bastante evidente de la sobredimensión de evaporadores. Por este motivo, su clasificación energética sube y su consumo baja. Otros equipos menos agraciados, no solo gestionan peor el proceso si no que lo necesitan mas a menudo y este motivo puede ser una razón del alto consumo de algunos equipos debido a paradas mas frecuentes. 

Cuando no podemos garantizar el caudal suficiente para los descongelamientos debido a que hay muchos termostatos en casa, o válvulas termostáticas en los radiadores, zonificaciones y en definitiva altas probabilidades de que el equipo cuando quiera extraer energía para hacer un defrost, se encuentre que no hay nadie abierto en casa para poder extraer dicha energía… En este caso nuevamente un pequeño depósito de inercia es la salvación, porque siempre habrán unos 30 o 50 litros disponibles para dicho proceso listos.

En resumen: los equipos que están instalados en viviendas con muchas zonificaciones o instalaciones que pueden quedar cerradas no permitiendo la extracción de energía para el defrost, necesitan un depósito de inercia oara almacenar dicha energía, además de en estos casos, ayudar en los dos puntos anteriores. 

Cosas que obligan a usar inercia con aerotermia…

Sin embargo existen algunas razones más justificadas y razones de seguridad, controles y tipos de uso que nos puedan obligar o recomendar su uso

Circuitos a diferentes temperaturas:

Por ejemplo en casa donde hay suelo radiante y radiadores. En este caso el sistema de control hace trabajar a la aerotermia a la temperatura del circuito que más pide según la curva de calefacción que tenga diseñado cada uno. Por ejemplo imaginemos que a 0º exteriores, estamos en una casa donde los radiadores piden 47º y el suelo radiante 28º. En este caso se instala un depósito de inercia desde donde cada circuito extrae la energía y, en este caso el suelo radiante usa un grupo de mezcla para obtener solo los 28º de un tanque que estará a 50º aproximadamente. Un buen control es capaz de gestionar todos estos elementos sin ayudas externas.

Circuitos de calefacción de bajo caudal:

Los fancoils suelen ser unidades con un caudal más rápido y constante, pero con muy poca cantidad de agua. Para poder imprimir distintas velocidades y no afectarse entre sí, es importante disponer de una inercia que nos garantice que cada sistema pueda funcionar con sus caudales y optimización según los delta necesarios. 

Usos eventuales:

Puede haber equipos que se vean obligados a trabajar durante largos periodos en zonas mucho menores y eventualmente necesitar un extra de potencia, por ejemplo las típicas casas con zonas de invitados, etc. En estos casos, es importante para el equipo contar con una inercia suficiente que le permita trabajar con ciclos de parada controlados, y es importante calcular bien dicha cantidad de inercia requerida. 

En resumen: las razones de poner un sistema de inercia pueden ser variadas y un buen técnico deberá decidir cuánta y cómo se instala para alargar la vid útil del sistema.