Ahorra con el ACS en verano sin perder rendimiento

En la última actualización del RITE 178/2021 se ha planteado el objetivo medioambiental de potenciar el uso de energías renovables y, paralelamente, aprovechar las energías residuales para la producción de ACS. Y pese a que las calderas por combustión sean el generador principal de calor, en verano se pueden aprovechar energías de tal modo que sean las principales productoras de una adecuada agua caliente sanitaria.

En concreto, nos centraremos en dos: energía solar térmica y aerotermia. En este post, en primer lugar, recordaremos algunos consejos para ducharse en verano y, posteriormente, haremos una comparativa de estos dos tipos de energía, sus diferencias y también sus condicionantes para un correcto funcionamiento.

Para hacértelo más fácil, si prefieres ir directamente al meollo y conocer en qué se diferencian la una de la otra, pincha aquí.

¿Agua caliente en verano?

Aunque parezca una paradoja, cuando únicamente se piensa en esa ducha refrescante como alivio pasajero en un sofocante día, son más beneficiosas las duchas templadas durante épocas cálidas, incluso en climas tropicales.

Se recomiendan duchas con agua caliente en torno a los 30ºC-35ºC (según sensibilidades) también en verano ya que, tanto con duchas frescas (< 25ºC) como calientes (>38ºC), el fuerte contraste térmico entre agua y calor corporal dificulta la sensación de alivio transcurrido un rato después de realizarla.

Con la adecuada temperatura de baño o ducha se consiguen estos beneficios:

  • Mejorar la salud mental
  • Combatir la depresión
  • Activar la circulación
  • Mejorar el sueño

¡Mucho más económico y fácil que con terapeutas de varias disciplinas!

Una excepción es el uso de temperaturas “extremas” (<23ºC y >40ºC o menos contraste, si no se resiste) es la ducha alternante de agua caliente y fría o, también conocida como, “ducha escocesa”, en la que se alterna agua caliente con fría siguiendo una secuencia de tiempos cortos y zonas del cuerpo.

IMPORTANTE: Las temperaturas mencionadas se miden justo en el punto de consumo (la “alcachofa” de la ducha) ayudado de grifos termostáticos o mezcladores manuales.

Hasta llegar a la alcachofa de la ducha, el agua discurre por tuberías a distintas temperaturas. El agua por normativa (Real Decreto 865/2003 de 18 de Julio) JAMÁS debe discurrir a temperaturas de entre 20ºC y 50ºC para evitar la proliferación de Legionella, la cual se dará especialmente entre 35ºC y 37ºC.

Pero no sólo se utiliza el ACS (Agua Caliente Sanitaria) para el aseo, relax o terapia (jacuzzis, piscinas climatizadas). También es de uso común para higienización en cocinas, lavado de prendas, tejidos de dependencias, etc. que son procesos habituales en hoteles, hospitales, residencias y otros alojamientos de fuerte consumo de este recurso.

¿Y si aprovechamos el calor veraniego para producir ACS?

En línea con el objetivo medioambiental que persigue la última actualización del RITE 178/2021 “Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios”, en vigor desde el pasado 1 de Julio de 2021, hay que tender al uso de energías renovables y al aprovechamiento de las energías residuales para la producción de ACS.

Habitualmente las calderas por combustión de materia no renovable son el generador principal de calor. Pero en verano se pueden aprovechar energías, en principio de respaldo, que pueden llegar a ser las principales en algunas instalaciones para producir una adecuada ACS.

Por el lado de las energías renovables, tenemos su mayor exponente en la “energía solar térmica”.

La energía solar fotovoltaica también se pueda usar para producir ACS pero requiere más transformación y por tanto es menos eficiente.

Y por otro, nos centramos en la “energía aerotérmica” como energía residual presente en algunas bombas de calor para aire acondicionado, las cuales funcionan normalmente con electricidad. La consideraremos de este tipo mientras que su “Coeficiente de rendimiento” (COP) sea menor de 4,5 (Directiva Europea 2009/28/CE-23abr).

La “energía geotérmica” es otra candidata que también necesita de una bomba de calor, pero es más compleja y cara de instalar.

Energía solar térmica

Calentando agua con Sol ¿Lógico, verdad?

panel solar termico

Con el adecuado dimensionamiento de la instalación solar térmica, se minimizará o anulará los periodos en que la insuficiente radiación solar “consuma” la inercia térmica de la instalación necesaria para cumplir con los requisitos sanitarios del ACS.

De este modo, el aporte del generador de calor de respaldo (calderas, etc.) para alcanzar dichos requisitos junto con la automatización de la regulación de bombas y del accionamiento de válvulas, sumará una cantidad de energía NO renovable que deberá de ser anecdótica.

A esta principal ventaja se puede añadir que la energía solar térmica:

  1. Es realmente silenciosa
  2. No produce contaminantes, salvo unos mínimos en la fabricación de los paneles y en los residuos propios de la instalación
  3. Disminuye drásticamente la dependencia de recursos NO renovables
  4. Puede implementarse junto a otros sistemas para la producción de ACS

Es por esto que la energía solar térmica es la más eficiente energía renovable para la producción de ACS.

No en vano, el RITE incide especialmente en su implementación para ACS además de que el “Código Técnico de la Edificación” del 2006 (CTE; Real Decreto 314/2006, de 17 de Marzo) ya obligaba al uso de energía solar para ACS y climatización de piscinas.

En contra de estos beneficios, como todo, también tiene unas exigencias de uso para que no pasen a ser inconvenientes:

  1. Un inadecuado o inexistente mantenimiento de los paneles solares térmicos hará que la eficiencia para la que fue dimensionado se desaproveche.
  2. Sólo la “conexión/desconexión” (llenado/vaciado) automática de los diferentes paneles en una instalación solar térmica que funcione bajo el sistema “Drain-Back” asegura que no haya energía calorífica desaprovechada en verano.En la estación cálida el “Drain-Back” lo auto-protege contra sobrecalentamientos y en invierno contra roturas por heladas.
  3. La adopción de algún sistema de monitorización ayudará a que una caída o peor funcionamiento del sistema no pase desapercibida por el usuario y por tanto, se impedirá que se consuma más combustible del estrictamente necesario en cada momento.

Aerotermia

Aprovechando el aire caliente expulsado por el AACC. También lógico… ¿o no?

Como ya se ha comentado antes, deben de ser equipos de AACC (Aire acondicionado) mediante “bomba de calor”. Pero no cualquiera, deben estar preparados para recircular, “amplificar” y dirigir el aire caliente sustraído al uso deseado.

bomba de calor en ACS

Inicialmente, es imposible traspasar calor de un cuerpo más frío a otro más caliente sin aportar energía extra (2º principio de la termodinámica e ilustrado con la “Paradoja del Demonio de Maxwell”).

Como esa energía extra es el consumo eléctrico del equipo, es de aquí de donde parte la discusión sobre si la energía aerotérmica se la clasifica como “procedente de fuentes renovables” (expresión usada en la Directiva Europea antes indicada) o como “energía residual”.

Dicha directiva ofrece un modo “salomónico” para calcular a partir de qué COP (Coeficiente de operatividad) considera a la aerotermia como “procedente de fuente renovable”; resultando un COP > 4,5 (450%).

Recordar que el “Coeficiente de rendimiento” (> 100%) no es lo mismo que “Rendimiento” (Siempre < 100%) en toda máquina o proceso.

Teniendo en cuenta que en “condiciones de laboratorio” los resultados de una máquina siempre son mejores que en “uso regular”, será muy difícil que funcione mayoritariamente con tan alto COP y por tanto la consideraremos “energía residual”.

Se considere energía renovable o residual, lo cierto es que usar la “energía aerotérmica” para la producción de ACS ofrece ciertas ventajas:

  1. Según magnitud de la demanda en relación a la diferencia térmica entre aire externo y fluido a calentar, se puede llegar a generar la totalidad del ACS necesaria porque casi siempre se puede extraer calor del aire.
  2. Su instalación ocupa menos espacio que los paneles solares térmicos y es más compacta; además de que también se puede ubicar en el interior del edificio.
  3. Al igual que con la “solar térmica”, es combinable con otras fuentes de calor tanto en instalaciones nuevas como en reformables.
  4. De todas las energías aprovechables usando bomba de calor ésta es casi la más eficiente, llegando a COPs de 3,5 (cada1 kW de electricidad consumida, absorbe 2,5 kW del aire y nos entrega 3,5 kW térmicos).

Del mismo modo que con la energía solar térmica, hay que tener en cuenta ciertos aspectos a cuidar implementando y usando la aerotermia para que no se conviertan en inconvenientes:

  1. Como su COP aumenta cuanto más cercanas estén las temperaturas entre el aire a extraer calor y el fluido a calentar, en zonas climáticas muy frías hay que plantearlo más como una energía para precalentamiento del ACS que como fuente principal.
  2. Los equipos de AACC con bomba de calor suelen precisar de más alta potencia disponible de suministro eléctrico; así que, un adecuado diseño y cálculo de la instalación de ACS combinando energías evitará que lo que se pretenda ahorrar en energía térmica se pierda en eléctrica.
  3. El ruido que genera estos equipos es superior a las livianas bombas de una instalación solar térmica, por lo que se tiene que tener en cuenta su ubicación y aislamiento acústico para facilitar el confort también en este sentido.
Energia Solar Termica VS Aerotermia 1

¿Energía renovable o energía residual en mi instalación de ACS?

Lo ideal es incorporar tanto energías renovables como residuales a la instalación de ACS para aprovechar al máximo los beneficios de cada una, disminuir la “huella de carbono” y aumentar la eficiencia y con ello su rentabilidad. En caso de tener que decantarse por una de las dos opciones en la edificación a instalar ACS, hay que equilibrar en los periodos más críticos de uso estas dos claves:

  1. El nivel de radiación solar medio, si es alto mejor la “energía solar térmica”;
  2. El diferencial térmico medio entre aire externo y temperatura del agua a calentar, si el clima es mayoritariamente cálido mejor la “energía aerotérmica”.

En posteriores post trataremos de las diferencias, ventajas e inconvenientes para producir ACS a partir de los dos tipos de energías renovables y residuales: “Térmica VS Fotovoltaica” y “Aerotérmica VS Geotérmica”.

Mientras tanto, te lanzamos la siguiente pregunta: ¿Cuál de ellas te parece a ti la más adecuada? Déjanoslo en comentarios, nos encantará ver qué opinas al respecto.

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