¿Cuál es la diferencia entre un acumulador de agua caliente directo y uno indirecto?

¿Qué diferencia hay entre un acumulador directo y uno indirecto?

Un acumulador directo no tiene intercambiador de calor. La fuente de calor está en la propia agua: normalmente una o dos resistencias eléctricas de inmersión y, en ocasiones, un suministro de red de calor. Un acumulador indirecto mantiene separada la fuente de calor: el agua caliente primaria de una caldera, de una bomba de calor o de un circuito solar circula por un intercambiador de serpentín sellado dentro del depósito y nunca se mezcla con el agua potable.

El indirecto es el estándar en cualquier vivienda con una fuente de calor hidráulica, y la única opción sensata para la energía solar térmica o una bomba de calor, porque esas fuentes producen calor en forma de agua caliente y no de electricidad.

¿Cuánto tarda cada uno en calentar un depósito?

Elevar 50 °C la temperatura de 200 litros requiere 11,6 kWh: un kilovatio hora eleva 50 grados la temperatura de 17,2 litros. Divida esa cifra por la potencia de entrada y la diferencia entre los dos diseños resulta evidente.

Lo que fija las cifras de los indirectos es el serpentín, no la caldera. Una caldera de 30 kW que alimenta un serpentín de 0,6 m² sigue transfiriendo solo unos 12 kW, y por eso la superficie del serpentín, y no la potencia del quemador, decide el tiempo de recalentamiento.

¿Cuándo tiene sentido un acumulador directo?

Cuando no hay ninguna fuente de calor hidráulica o cuando la electricidad es realmente barata en el momento de calentar. Tres casos:

• Pisos y apartamentos totalmente eléctricos sin caldera y sin sitio donde colocar una unidad exterior.
• Tarifas con discriminación horaria o valle, en las que un acumulador directo con tarifa nocturna actúa como una sencilla batería térmica. Un depósito de 250 litros cargado durante la noche almacena aproximadamente 14 kWh.
• Aprovechamiento del excedente fotovoltaico, en el que un regulador de la resistencia vuelca en el depósito la generación que de otro modo se exportaría.

La penalización está en la eficiencia. El calentamiento directo convierte un kilovatio hora de electricidad en un kilovatio hora de calor; una bomba de calor que alimenta un acumulador indirecto convierte el mismo kilovatio hora en tres o más, de modo que el coste de funcionamiento es la tercera parte o menos, incluso antes de contar cualquier aportación solar.

¿Por qué necesitan un acumulador indirecto las bombas de calor y la energía solar?

Porque ambas entregan calor a baja temperatura, y la baja temperatura exige una superficie grande. El serpentín de una caldera ve una diferencia de 20–25 K entre el agua primaria a 75 °C y el depósito; una bomba de calor a 50 °C ve apenas 10 K una vez que el depósito se ha calentado. La transferencia de calor es proporcional a esa diferencia, así que el serpentín tiene que crecer para compensarla: normalmente 2,5–3,0 m², frente a los 0,5–0,8 m² de un acumulador para caldera, como se explica en qué superficie de serpentín necesita un acumulador para bomba de calor.

La energía solar térmica tiene el mismo requisito y uno más: el serpentín debe situarse bajo en el depósito para que los captadores encuentren siempre el agua más fría disponible. Solimpeks fabrica sus depósitos solares y para bomba de calor en torno a ese principio, con el serpentín primario en la parte inferior del depósito y versiones específicas con serpentín solar (TSE-VS) y con serpentín para bomba de calor (TSE-VS HP) para funcionamiento a baja temperatura.

¿Puede un acumulador ser directo e indirecto a la vez?

Sí, y la mayoría de los buenos depósitos lo son. Un acumulador indirecto con una resistencia de inmersión en el tercio superior ofrece un serpentín para la fuente de calor principal y un apoyo eléctrico capaz de calentar solo los 60–80 litros superiores, útil para un ciclo de pasteurización contra la legionela, para el excedente fotovoltaico o para la semana en que falla la caldera.

Un acumulador de doble serpentín lleva la misma idea más lejos, con dos serpentines indirectos a distinta altura para que la energía solar y una caldera compartan un mismo depósito sin estorbarse. En esa disposición, la resistencia de inmersión es una tercera entrada, no un sustituto de ninguno de los dos serpentines.