Depósitos de inercia para aplicaciones domésticas
Hoy en día, con la gran difusión de las bombas de calor tanto de aerotermia como de geotermia, así como el avance en el mercado de las calderas de biomasa en el mercado doméstico, existe una gran demanda de depósitos de inercia de pequeña capacidad.
Los depósitos de inercia tienen la función de aumentar la capacidad de agua de la instalación, proporcionando a la misma una reserva de energía en forma de agua fría o caliente de un circuito primario.
Funcionan como un almacén de energía de la que podemos disponer para suministrar a la instalación de acuerdo con la demanda existente de forma instantánea, sin necesidad de esperar al arranque y entrada en régimen de la caldera o bomba de calor. En realidad lo utilizaremos para gestionar la energía en nuestra instalación.
Pero ¿realmente los necesitamos? ¿Pueden funcionar estas instalaciones sin ellos?
La realidad es que las instalaciones pueden funcionar sin depósitos de inercia, pero la cuestión clave es: ¿Cómo funciona la instalación con o sin depósito de inercia? ¿Qué nos aporta un depósito de inercia? ¿Nos mejora el funcionamiento de la instalación?
La instalación de depósitos de inercia nos puede aportar una serie de ventajas muy importantes, mejorando así el funcionamiento de la instalación.
Exigencias de las instalaciones térmicas.
En la mayoría de las instalaciones, los ciclos de producción y demanda de energía no coinciden, y no siempre es posible producir la energía en el momento exacto y en la cantidad suficiente para satisfacer la demanda. Pensemos un momento en el funcionamiento de una sencilla instalación doméstica de calefacción por radiadores, con caldera de gas o gasóleo.
En el momento de arranque existe una demanda muy superior a la producción, que inicialmente es nula. A medida que transcurre el tiempo, la caldera pone a régimen la instalación y esta comienza a emitir el calor demandado, que calienta la vivienda. La demanda, por tanto, comienza a disminuir, mientras que la producción continúa manteniéndose al máximo rendimiento.
En el momento en que la vivienda alcance la temperatura de consigna, la demanda cesará y las sondas o termostatos apagarán la caldera, pero la caldera estará caliente y seguirá emitiendo calor a través de los distintos elementos de la instalación como radiadores, tuberías, etc., que también están calientes. Así, la temperatura en el interior de la vivienda subirá por encima de la temperatura de consigna. Este ciclo aparece perfectamente definido en el gráfico de la Fig. 1.
Exigencias de las instalaciones térmicas- Mecalia
Todo lo anterior ocurre porque la instalación tiene una cierta inercia térmica que hace que siga emitiendo calor aunque la instalación no lo demande. Este problema puede paliarse parcialmente con elementos de control más efectivos que un termostato, como centralitas electrónicas con sonda exterior, válvulas termostáticas o con productores de calor o frío proporcionales, como calderas modulantes, bombas de calor ineverter, pero siempre será una característica de nuestra instalación y este fenómeno sucederá siempre en mayor o menor medida.
También debemos pensar que en el anterior gráfico no se ha considerado la curva de demanda que puede variar de cualquier forma imaginable, por cambiar las temperaturas de consigna, abrir ventanas, poner fuera de servicio una zona etc., lo que dificulta aún más el conseguir una estabilidad en la temperatura interior del edificio.
Además, las demandas muy pequeñas que obligan a arranques y paradas continuados constituyen un problema importante, ya que obligan a continuos encendidos y apagados del productor durante tiempos muy cortos. Este problema se reduce con bombas de calor inverter que adaptan su potencia a las necesidades de la instalación reduciendo su potencia y, por tanto, la capacidad del depósito de inercia adecuado para la instalación.
Asimismo, en calderas de biomasa se viene utilizando el depósito de ACS como almacén del exceso de calor producido (sustituyendo al depósito de inercia) por la caldera cuando cesa la demanda de energía. Esto hace que sea necesario un sobredimensionamiento bastante importante del depósito de ACS. También hace necesaria una válvula mezcladora de calidad que evite posibles quemaduras accidentales por exceso de temperatura, y obliga a que el depósito de ACS trabaje con exceso de temperatura, lo que puede provocar su prematuro deterioro al trabajar en condiciones más exigentes y potenciar los posibles problemas de corrosión.
La incorporación del depósito de inercia permite absorber excesos de energía producida por la caldera evitando riesgos de quemaduras en la instalación de ACS sin ningún inconveniente, excepto el incremento del precio de la instalación y el espacio ocupado por el depósito. Por el contrario, la instalación tendrá un mejor y más eficiente funcionamiento
Mecalia