¿Cuándo se diseñaron los primeros equipos para la producción de agua caliente sanitaria? ¿Cómo eran los primeros esquemas de instalaciones ACS? ¿Cuántos avances y mejoras ha habido en estos equipos desde entonces?
Con el objetivo de conseguir un aumento en la eficiencia energética y un ahorro de costes en las instalaciones ACS y para poder evaluar las tendencias y las vías de mejora, debemos echar la vista atrás y conocer la historia y la evolución de las salas de calderas hasta la actualidad.
A partir de ahí, podremos establecer los puntos clave para conseguir una optimización del rendimiento de las instalaciones y reducir los costes de electricidad, combustible y mantenimiento de los equipos que las componen.
El pasado 10 de febrero tuvimos la oportunidad de participar en el Webinar de #EmpresasAEDH sobre Nuevas tendencias de ahorro y sostenibilidad en el que mostramos la evolución que ha habido de las instalaciones ACS, los puntos actuales donde se pierde energía y dinero y qué nuevas tendencias existen en este campo. Te dejamos por aquí el enlace por si quieres echarle un vistazo y también lo compartiremos al final del post.
Breve historia de las instalaciones ACS
Si tenemos que situarnos en el principio de los tiempos, cuando se diseñaron los primeros equipos para acumular el agua, calentarla y depurarla, hasta convertirla en el agua de consumo, tenemos que remontarnos a la década de 1850.
1852: Primer acumulador hidráulico
En 1852 se construyó el primer acumulador hidráulico, similar a los actuales, y de grandes dimensiones. Fue entonces cuando William Armstrong diseñó el primer acumulador para la maquinaria hidráulica. Estos depósitos se encontraban elevados sobre torres de agua.
Según podemos leer en Wikipedia, “El agua era bombeada mediante bombas de vapor a un tanque situado en la parte superior de estas torres. Cuando la maquinaria del puerto requería potencia hidráulica, la altura del agua sobre el suelo proporcionaba la presión necesaria.” Tienes más información sobre ello aquí.
La torre que ves en la imagen fue construida para acumular 140.000 litros, lo que sería impensable en la actualidad.
Es en esta época cuando se comienza a acumular agua caliente en la industria y ciertas instalaciones sanitarias. El agua era calentada con grandes máquinas que quemaban grandes cantidades de leña o de carbón, dependiendo de la zona.
1880: Primer calentador de agua a gas
Edwin Rudd, un ingeniero mecánico, fue quien inventó el primer equipo que calentaba el agua a gas con un tanque de almacenamiento automático.
Obviamente, enseguida lo patentó y a partir de ahí, siguió innovando hasta convertirse en uno de los mayores fabricantes de productos de calefacción, refrigeración y agua. También puedes conocer más sobre su historia en este artículo de la Udima.
Esta patente, vino a dejar obsoletas las salas de calderas de carbón-leña. Este fue el primer paso para llegar a los equipos que encontramos actualmente, en los que se ha avanzado en cuanto al aumento de la eficiencia energética de esta caldera primitiva.
¿Y qué problemas daba esta caldera? Esta caldera, cuyo cometido era calentar el agua que posteriormente sería consumida a través de las duchas o lavabos, traía consigo problemas de contaminación, generaba agua con óxido, gases, residuos y otros efectos secundarios no deseados.
1923: Primer Intercambiador de placas
En 1923, fue el Dr. Seligman quien inventó el primer intercambiador de placas, que revolucionó los métodos de calentamiento y enfriamiento indirecto de fluidos.
Este intercambiador separaba el agua de la caldera del agua de consumo, aprovechando los depósitos acumuladores que ya existían, se obtenía agua limpia. Y en cuanto a los problemas que hemos comentado que ocasionaban las primeras calderas a gas, se lograron eliminar con esta nueva patente.
Este fue el inicio de las salas de calderas que actualmente consideramos “acumulación tradicional” y que suponen el 90% de las instalaciones existentes.
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Evolución de las instalaciones ACS
Ya hemos visto las primeras patentes de los acumuladores ACS, de los calentadores o de los intercambiadores de calor de placas y cómo cada patente venía a mejorar suplir carencias y mejorar significativamente el sistema.
PERO desde entonces, ¿Qué evolución ha habido en los últimos 100 años?
Como es lógico, no seguimos utilizando ni los mismos equipos que entonces, ni su mecanismo sigue siendo tan primitivo.
Por un lado, hemos mejorado la tecnología a la hora de fabricar y diseñar calderas. Y, por otro lado, hemos mejorado los aislamientos térmicos del resto de equipos: tuberías, depósitos acumuladores, etc.
¿Y qué evolución ha habido entonces en el proceso desde que el agua sale de la caldera hasta que llega a los diferentes puntos terminales de consumo de ACS? Pues, sintiéndolo mucho, tenemos que decirte que muy poca o ninguna evolución.
¿Entonces tenemos que quedarnos como estamos y seguir con un diseño de las instalaciones ACS que prácticamente no ha cambiado en 100 años?
Desde Hydronik, lanzamos la siguiente pregunta: ¿Y si podemos mejorar la eficiencia energética, ahorrando costes de electricidad, combustible, mantenimiento, y además, dejar de “tirar dinero” en estos puntos menos eficientes del sistema?
En nuestra opinión, obviamente hay un gran campo de mejora en aspectos como la eficiencia energética, la sostenibilidad o la economía circular en las instalaciones ACS y no deberíamos desaprovechar ninguna oportunidad de evolucionar. Además, ya contamos con la obligatoriedad de cumplir unos objetivos sostenibles con una fecha límite puesta en el 2050. ¿Por qué no empezamos ya?
Vías de mejora en eficiencia energética, rendimiento y optimización de costes
¿Dónde podemos ahorrar y optimizar en las instalaciones ACS?
A día de hoy, ¿Cuántos puntos de la instalación son agujeros donde tiramos el dinero?
- En cuanto a los acumuladores ACS, aparte de disipar calor, aunque por suerte cada vez en menor cantidad, necesitan de purgados semanales, desinfección anual, se producen fugas o averías y, en el peor de los casos, la proliferación de legionella.
- En cuanto a los intercambiadores de placas, están 24/7 disipando calor y, obviamente, hay que limpiarlo, mantenerlo y repararlo.
- Y en cuanto a cualquiera de las bombas y las válvulas de regulación, consumen energía y también hay que mantenerlas, repararlas y al igual que el resto de equipos, también disipan calor.
Para ver de una forma más tangible lo que ocasiona esta serie de problemas, te ponemos un ejemplo de un caso de estudio de Hydronik de un hotel de 100 habitaciones, situado en el Levante español.
Analizando el gasto energético anual de los equipos que formaban el esquema de principio de su instalación ACS:
- El Intercambiador de placas, solamente en calor, ya perdía alrededor de 1900€ al año.
- Las bombas de secundario y de homogeneización consumían 15 cent/hora, o lo que es lo mismo, aproximadamente 1300€ al año. Este coste era SOLAMENTE energía consumida por las bombas.
Puede ser que, por separado, te cueste ver lo que supone, pero en Hydronik tenemos un enfoque claro: “Muchos pocos, hacen un mucho”. Es decir, si vamos optimizando cada elemento por separado, en conjunto conseguiremos un gran aumento de la eficiencia energética y, por supuesto, un ahorro que os garantizamos notaréis en el gasto anual de vuestra instalación.
Es precisamente aquí donde el sistema patentado por Hydronik viene a mejorar aquellos puntos donde se escapa el dinero.
Con nuestra gama IHI de intercambiadores de producción semi-instantánea, captamos el calor a la salida de la caldera o cualquier otra máquina productora de calor (aerotermia, solar, recuperación, etc. y lo llevamos hasta las tuberías que llevan el agua caliente hacia los puntos de consumo.
Es decir, eliminamos del proceso el depósito acumulador, el intercambiador de placas y las bombas que te hemos mencionado. En nuestro sistema, ya no son necesarias y por tanto, sus costes y pérdidas energéticas y de electricidad, tampoco. Además, para más inri, nuestros equipos no se enchufan por lo que, por sí solos, no consumen NADA.
Puede ser que en este momento te preguntes, ¿Y cómo funciona entonces? No te preocupes, entendemos que te hagas esta pregunta si no tienes más información sobre nuestra gama IHI. Te dejamos aquí un enlace donde podrás obtener la comparativa que realizamos en el caso de estudio que te hemos comentado, cómo es nuestro esquema de principio y por qué es una alternativa innovadora a la acumulación tradicional de ACS.
Nuevas tendencias para las instalaciones ACS en energía y sostenibilidad
Ya hemos visto los lugares por los que se escapa la energía y el dinero y cómo podemos evitarlo.
Llegados a este punto, nos encontramos ante las nuevas tendencias que marcarán el futuro de las instalaciones ACS:
- Integración multienergía en las salas de producción.
- Evolución definitiva de la energía solar térmica, junto con la fotovoltaica.
- Mejora de la eficiencia en la recuperación de calor de equipos frigoríficos.
- Integración de datos multifabricante en una única y sencilla plataforma: Actualmente, todavía se ven los datos de cada fabricante de los equipos que estén instalados en cada instalación ACS de forma aislada. La tendencia es que todos los datos se vean en un dashboard o cuadro de mando unificado.
- Uso de datos propios de las instalaciones como base para la predicción de averías. Ya tenemos datos suficientes, ¿Verdad? Ahora solamente tenemos que juntarlos y analizarlos.
Todas estas tendencias han estado paralizadas, en gran medida, debido a las crisis anteriores, pero ahora, más que nunca, su impulso se está viendo acelerado por el aumento inminente de costes en combustible y electricidad.
¿Te sumas a poner en práctica estas nuevas tendencias? Nosotros claramente SÍ, por ello, ya tenemos estas mejoras implementadas en nuestros sistemas.
- Con nuestro sistema IHI funciona con cualquier equipo que produzca calor (calderas, aerotérmia, solar térmica, recuperadores de calor, etc.), de tal modo que sea posible una integración multienergía real.
- En cuanto a la evolución y el potencial de la energía solar térmica, nos encontramos en proceso de patentar nuevas soluciones para el aprovechamiento de la energía solar.
- A día de hoy, no existe ningún equipo más eficiente en cuanto a la recuperación de calor. No generamos legionella, al contrario que ocurre cuando las máquinas de recuperación de calor que dejan el calor en grandes acumuladores y los tienen a 35º-38º, son “máquinas de producir legionella”.
Tal y como te hemos comentado al inicio del post, te invitamos a ver más detenidamente todo lo que hemos comentado en el artículo. Para ello, te dejamos aquí la grabación de nuestra presentación en el Webinar de #EmpresasAEDH donde mostramos los puntos actuales donde se pierde energía y dinero en la generación ACS y qué nuevas tendencias marcarán el futuro de las instalaciones ACS.
En conclusión, si nos remontamos a los primeros equipos que fueron diseñados para la producción de agua caliente sanitaria y vemos los actuales, tenemos ante nosotros a máquinas mucho más avanzadas, sobre todo, desde el punto de vista de la tecnología. Pero lo que también podemos observar es que, desde el punto de vista energético y económico, nos queda mucho camino por recorrer.
Terminaremos el post con una reflexión: “La peor forma de perder una oportunidad es no saber que la tenías”. Si sabemos que existe un nuevo futuro de las instalaciones ACS, ¿Vamos a dejar pasar la oportunidad? Cuéntanos tu opinión en comentarios o ponte en contacto con nosotros si tienes alguna pregunta sobre estas nuevas tendencias y cómo aplicarlas a tu instalación ACS.
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