Un separador hidráulico (botella de equilibrio) proporciona separación hidráulica prácticamente sin volumen acumulado, mientras que un depósito de inercia proporciona separación más 10–50 litros de agua por kW de potencia de la bomba de calor. Elija un separador cuando los caudales solo necesiten desacoplarse; elija un depósito de inercia cuando la bomba de calor necesite además un volumen mínimo de la instalación para el desescarche y la protección contra ciclos cortos. Un sistema de una sola zona totalmente abierto con una bomba de calor modulante no necesita ninguno de los dos.
¿Qué problema resuelven ambos dispositivos?
Ambos proporcionan separación hidráulica: permiten que la bomba de calor haga circular su propio caudal constante y generoso mientras los circuitos de calefacción funcionan con el caudal que sus bombas y válvulas exijan en cada momento. Una bomba de calor es mucho más sensible al caudal que una caldera: la mayoría de las unidades requieren un salto de temperatura de solo 5–8 K en el intercambiador, y las válvulas termostáticas que estrangulan los emisores de forma impredecible pueden dejarla sin caudal, provocar fallos de alta presión u obligar a ciclos cortos. La separación desacopla ambos lados. Los dispositivos se diferencian en lo que aportan además: un separador no aporta prácticamente nada más; un depósito de inercia aporta volumen acumulado.
¿Cómo funciona un separador hidráulico?
Un separador hidráulico es un tubo vertical corto y ancho con cuatro conexiones: impulsión y retorno primarios a un lado, impulsión y retorno secundarios al otro. Su generoso diámetro interior mantiene la velocidad del agua por debajo de aproximadamente 0,1–0,2 m/s, de modo que ambos circuitos se encuentran en una zona de diferencia de presión casi nula y ninguna bomba perturba a la otra. Contiene solo unos pocos litros, se instala en minutos y añade pérdidas estáticas despreciables. Su punto débil es la misma física de mezcla que la de un depósito de inercia de cuatro tomas: si el caudal primario supera al secundario, el agua caliente hace cortocircuito por el separador y vuelve a la bomba de calor, y si el secundario supera al primario, el agua fría de retorno diluye la impulsión hacia los emisores, con un coste de 2–5 °C de temperatura de impulsión. Los caudales equilibrados mantienen un separador casi sin pérdidas; los desequilibrados gravan discretamente cada hora de funcionamiento.
¿Qué hace un depósito de inercia que un separador no puede?
Almacenar energía. Un depósito de inercia añade volumen de agua real, normalmente dimensionado a 10–50 L/kW (véanse las reglas de dimensionado), lo que hace tres cosas que un separador físicamente no puede: garantiza el volumen mínimo de la instalación que exigen la mayoría de los fabricantes para el ciclo de desescarche (normalmente 10–20 L/kW), alarga los tiempos de funcionamiento del compresor en sistemas con zonas en los que el cierre de válvulas reduce el circuito activo y puede cubrir el cambio de generador en sistemas bivalentes. El precio es espacio, coste y unas pérdidas estáticas de aproximadamente 54–220 W según el volumen y la clase de aislamiento.
¿Cuál debería elegir?
| Opción | Separación hidráulica | Volumen añadido | Riesgo de distorsión de temperatura | Más adecuada para |
|---|---|---|---|---|
| Conexión directa | Ninguna | Ninguno | Ninguno | Una sola zona abierta, bomba de calor modulante, volumen de tuberías suficiente |
| Volumiser de dos tomas | Ninguna | Completo | Mínimo | Volumen/protección de desescarche sin separación |
| Separador hidráulico | Completa | ~2–5 L | Moderado si los caudales están desequilibrados | Desacoplamiento de caudales cuando el volumen ya es suficiente |
| Depósito de inercia de cuatro tomas | Completa | Completo | Máximo si los caudales están desequilibrados | Sistemas con zonas, bivalentes o de bajo volumen que necesitan ambas cosas |
Recorra la lista hacia abajo, no hacia arriba: las bombas de calor modulantes modernas están diseñadas para conectarse de la forma más directa posible, y cada capa de separación que se añada debe justificarse. Si el único problema es la interacción de las bombas entre circuitos, un separador lo resuelve por una fracción del coste y del espacio. Si además al sistema le falta volumen de agua (el caso mucho más habitual en las rehabilitaciones de radiadores con zonas), un depósito de inercia resuelve ambos problemas en un solo recipiente, y las contrapartidas de rendimiento siguen siendo pequeñas cuando está bien conectado.
¿Qué está en juego en términos de rendimiento?
Cada grado de temperatura de impulsión que desperdicia el dispositivo de separación cuesta aproximadamente un 2–3 % del rendimiento de la bomba de calor, y por eso la decisión de conexión de 2 o 4 tomas importa tanto como la elección del dispositivo. El seguimiento en campo en el Reino Unido, en el proyecto Electrification of Heat financiado por el Gobierno, encontró que la calidad del diseño hidráulico era uno de los diferenciadores más fuertes entre instalaciones con buen y mal rendimiento. Instale el dispositivo que instale, equilibre los caudales, aíslelo y fije la temperatura de impulsión según las necesidades reales de los emisores, no según las pérdidas aguas arriba.
Preguntas frecuentes
¿Es un separador hidráulico más eficiente que un depósito de inercia?
Normalmente sí, porque apenas almacena agua y, por tanto, tiene pérdidas estáticas despreciables. Pero ambos dispositivos comparten el mismo riesgo de mezcla: con caudales primario y secundario desequilibrados, un separador distorsiona la temperatura de impulsión exactamente igual que un depósito de inercia de cuatro tomas. Un separador equilibrado casi no tiene pérdidas; uno desequilibrado, sí.
¿Puedo usar un volumiser en lugar de un separador o un depósito de inercia?
Sí, cuando el problema es el volumen de agua y no el desacoplamiento de caudales. Un volumiser de dos tomas en el retorno añade volumen para el desescarche y contra los ciclos cortos prácticamente sin distorsión, pero no proporciona separación hidráulica: las bombas de zona y la bomba de calor siguen interactuando.
¿Necesitan las bombas de calor inverter modulantes un separador o un depósito de inercia?
En un circuito de una sola zona totalmente abierto y con suficiente volumen de tuberías, no: la conexión directa es la que mejor funciona. Añada un dispositivo solo por una razón concreta: volumen mínimo de la instalación, circuitos con zonas o un segundo generador de calor.
¿Necesita un separador hidráulico una segunda bomba?
Sí. La separación implica que cada lado debe mover su propia agua, de modo que un separador implica siempre un circulador secundario, normalmente de 30–60 W en funcionamiento. Téngalo en cuenta en la comparación con una conexión directa.