Bombas de calor

¿Reducen los depósitos de inercia el rendimiento de la bomba de calor?

Respuesta rápida

No cuando está bien conectado. Un depósito de inercia bien integrado cuesta solo un 1–3 % en pérdidas estáticas, a menudo menos que las pérdidas por ciclos cortos y por desescarche que evita en sistemas con zonas, de bajo volumen y bivalentes. Las penalizaciones del 10–25 % que se citan en internet proceden de depósitos de inercia de cuatro tomas mal conectados, donde la mezcla obliga a la bomba de calor a trabajar entre 3 y 5 °C más caliente de lo que necesitan los emisores. En un sistema de una sola zona totalmente abierta con una bomba de calor modulante, un depósito de inercia suele ser innecesario.

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¿De dónde sale la afirmación de una pérdida de rendimiento del 10–25 %?

De la monitorización en campo de depósitos de inercia mal conectados, no de los depósitos de inercia como categoría. El proyecto de demostración Electrification of Heat, financiado por el Gobierno del Reino Unido y analizado por Energy Systems Catapult, monitorizó cientos de instalaciones reales y encontró una amplia dispersión del rendimiento estacional (SPF mediano en torno a 2,8 para las unidades aerotérmicas), en gran parte atribuida a la mayor o menor coherencia del diseño, de la instalación y del funcionamiento. Las investigaciones dirigidas por instaladores sobre los peores sistemas atribuyen una y otra vez penalizaciones del 10–25 % a depósitos de inercia de cuatro tomas con caudales desequilibrados, en los que el agua caliente de impulsión se mezcla con el agua fría de retorno dentro del depósito. La afirmación es real, pero describe un fallo de conexión, no una propiedad inherente. Los sistemas con depósito de inercia bien integrado arrojan en la monitorización valores a pocos puntos porcentuales de los sistemas directos.

¿Cómo desperdicia exactamente energía un depósito de inercia?

Por tres mecanismos, uno grande y dos pequeños. La distorsión por mezcla es el grande: en un depósito de inercia de cuatro tomas con caudales primario y secundario desajustados, el agua que sale hacia los radiadores está más fría que el agua que llega de la bomba de calor, de modo que esta debe trabajar entre 3 y 5 °C más caliente para entregar la misma temperatura ambiente. El rendimiento de la bomba de calor cae aproximadamente un 2–3 % por cada grado adicional de temperatura de impulsión, y eso por sí solo explica la mayor parte de las pérdidas destacadas. Las pérdidas estáticas son modestas y predecibles: los depósitos con clasificación ErP pierden aproximadamente 54–220 W según el volumen y la clase, es decir, unos 1,3–5,3 kWh al día, y parte de ese calor acaba dentro del edificio de todos modos. La energía de bombeo de un circulador secundario adicional suele sumar 30–60 W mientras funciona.

ConfiguraciónEfecto típico en el rendimientoMecanismo principal
Sin depósito de inercia, zona abierta, bomba de calor modulanteReferencia (mejor caso)—
Volumiser de dos tomas en el retorno−1 a −3 %Solo pérdidas estáticas
Depósito de cuatro tomas, caudales equilibrados−3 a −8 %Pequeña distorsión + pérdidas estáticas
Depósito de cuatro tomas, caudales desequilibrados−10 a −25 %La mezcla obliga a una temperatura de impulsión más alta
Depósito de inercia añadido a un sistema con zonas y bajo volumenEfecto neto positivoSe evitan las pérdidas por ciclos cortos

¿Cuándo es realmente innecesario un depósito de inercia?

Cuando una bomba de calor inverter modulante atiende una única zona de calefacción totalmente abierta (normalmente suelo radiante o un circuito de radiadores abierto sin válvulas de zona) y las tuberías por sí solas cumplen el volumen mínimo de agua de la instalación indicado por el fabricante. En ese caso la unidad puede reducir su potencia para ajustarse a la carga del edificio, el caudal nunca se estrangula y un depósito de inercia añade coste, espacio y pérdidas estáticas sin ningún beneficio operativo. En un sistema monobloc abierto y bien ajustado que ya cumple el volumen mínimo, el diseño correcto es la conexión directa o un pequeño volumiser de dos tomas; la gama Solibuffer es para los sistemas con zonas, bivalentes y de bajo volumen en los que un depósito de inercia se gana realmente su lugar.

¿Cuándo mejora un depósito de inercia el rendimiento real?

Cuando la alternativa son los ciclos cortos. Los sistemas con zonas reducen su volumen de agua activo cada vez que se cierran válvulas; por debajo del volumen mínimo del fabricante, el compresor arranca y se detiene cada pocos minutos, desperdiciando energía en cada arranque y acortando su vida útil. Las unidades aerotérmicas también necesitan un volumen de agua fiable, normalmente 10–20 L/kW, para alimentar el ciclo de desescarche sin que salten las protecciones. Los sistemas bivalentes que combinan una bomba de calor con una caldera o un circuito solar necesitan separación hidráulica para que cada generador trabaje con su propio caudal. En los tres casos, un depósito de inercia correctamente dimensionado (véanse las reglas de dimensionado en litros por kW) recupera más rendimiento del que cuesta.

¿Cómo se mantiene la penalización del depósito de inercia cerca de cero?

Conéctelo como un volumiser de dos tomas en el retorno de calefacción siempre que la hidráulica lo permita: volumen sin mezcla. Si la separación completa de cuatro tomas es inevitable, equilibre los caudales primario y secundario y coloque la sonda de regulación según el esquema del fabricante; la cuestión de la conexión con 2 o 4 tomas trata los detalles. Elija el depósito más pequeño que cumpla el requisito de volumen mínimo, con la mejor clase de aislamiento posible, y compruebe primero si un separador hidráulico resolvería su problema de separación sin ningún volumen acumulado.

Preguntas frecuentes

¿Debo quitar el depósito de inercia de mi sistema de bomba de calor?

Solo después de comprobar por qué está ahí. Si aporta el volumen mínimo de agua para el desescarche o protege de los ciclos cortos a un sistema con zonas, quitarlo costará más rendimiento del que ahorra. Si es un depósito de cuatro tomas en un sistema de una sola zona abierta con una bomba de calor modulante, volver a conectarlo como volumiser de dos tomas, o retirarlo, suele mejorar el rendimiento.

¿Cuánto calor pierde un depósito de inercia al día?

Un depósito con clasificación ErP pierde aproximadamente 54–220 W según el volumen y la clase de aislamiento, es decir, unos 1,3–5,3 kWh al día. En la temporada de calefacción gran parte de esa pérdida queda dentro de la envolvente calefactada, por lo que la penalización neta es menor que la cifra bruta.

¿Es un volumiser más eficiente que un depósito de inercia?

Sí, en el sentido de que un volumiser de dos tomas añade volumen al sistema sin mezclar el agua de impulsión y de retorno, por lo que no puede distorsionar la temperatura de impulsión. Su única penalización son las pérdidas estáticas. Un depósito de cuatro tomas añade separación hidráulica completa, pero con ella el riesgo de pérdidas por mezcla si los caudales están desequilibrados.

¿Hace una bomba de calor inverter irrelevante el debate sobre el rendimiento del depósito de inercia?

Debilita el argumento contra los ciclos cortos, porque la unidad puede modular a la baja en lugar de detenerse. No elimina la necesidad de un volumen mínimo para el desescarche ni de separación hidráulica en sistemas con zonas y bivalentes, donde un depósito de inercia sigue ganándose su lugar.

Fuentes y lecturas recomendadas

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Ingeniería de bombas de calor