Eficiencia energética en instalaciones de agua caliente sanitaria. La importancia del sistema de acumulación por Gaspar Martín Sánchez

INTRODUCCIÓN

Dentro de una estrategia de gestión energética eficiente de las instalaciones (sean del tipo que sean), una variable fundamental es plantear el uso de sistemas y tecnologías lo más eficientes posibles para satisfacer las demandas solicitadas utilizando el mínimo de energía.

Ya las diversas Directivas Europeas van en esta dirección desde hace unos años, promoviendo el uso de energías renovables con el objetivo de alcanzar los edificios nZEB, o marcando el camino a los fabricantes de aquellos productos que podemos comercializar (con el enfoque de la reducción de emisiones de gases contaminantes para la consecución de los diversos compromisos medioambientales). En este sentido la Directiva de Ecodiseño ErP, de aplicación desde el 26 de septiembre del 2015 y que afecta a los productos relacionados con la energía (calderas, bombas de calor, calentadores, depósitos de agua caliente, etc…), supuso un cambio importante en cuanto al salto tecnológico y de eficiencia de los productos afectados. Como ejemplo, el rendimiento mínimo exigido para las calderas de gas, supone que la única tecnología que puede alcanzarlo es la de condensación.

EFICIENCIA EN INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA

Cuando se plantea una instalación de tipo térmico para satisfacer una demanda de calefacción y agua caliente sanitaria, normalmente nos centramos más en optimizar la parte de calefacción (que generalmente es la que más carga térmica solicita), dejando en segundo plano la parte de A.C.S. No obstante tenemos que tener en consideración que, dependiendo del tipo de instalación, el consumo energético que se destina para la demanda de A.C.S. puede llegar a ser el 30% de la factura energética total (como pasa en tipologías de obras grandes consumidoras de agua caliente como son los hoteles, gimnasios, hospitales, etc…).

Si nos centramos en la parte de la instalación de A.C.S., su eficiencia estacional viene dada principalmente per cuanto de eficiente es el generador utilizado (en el mercado existen incluso los generadores HEAT MASTER TC que pueden trabajar en curva de condensación en continuo para producir A.C.S.), cuanto de eficiente es el sistema de intercambio utilizado (hablando exclusivamente en términos energéticos siempre será mejor utilizar un sistema interacumulador), y cuanto de eficiente es el sistema de acumulación utilizado (elemento al que muchas veces no se le da la transcendencia que tiene en este tipo de instalaciones).

Hablando de depósitos acumuladores, siempre partiendo de la premisa que han de ser suficientes para asegurar el consumo de agua caliente en los períodos puntas junto con las calderas seleccionadas, se debería intentar reducir al máximo su volumen así como trabajar con acumuladores correctamente aislados, con el fin de reducir el consumo energético de este elemento.

DIRECTIVA DE ECODISEÑO DE APLICACIÓN EN DEPOSITOS ACUMULADORES DE A.C.S.

Ya se ha comentado anteriormente de la importancia en el sector de la Directiva de Ecodiseño ErP 2009/125/CE, y la Directiva complementaria de Etiquetado ELD 2010/30/UE (sustituida por el Reglamento (UE) 2017/1369), en cuanto a los requisitos de eficiencia que tienen que cumplir los productos relacionados con la energía.  El hecho más notable fue el cambio de tecnologías en los equipos generadores debido a los rendimientos solicitados, afectando notablemente al sector de las bombas de calor y calderas (recordando que en gas, la única tecnología posible es la condensación).

En relación a los depósitos de acumulación de agua caliente, desde septiembre de 2015 los fabricantes tenemos que informar del valor de pérdidas de energía constantes de los mismos, para acumuladores de hasta 2.000 litros (según indica el Reglamento Delegado (UE) Nº 814/2013, de aplicación para los productos de uso exclusivo para agua caliente sanitaria dentro del Lote 2). Este valor de pérdidas energéticas se indica en la ficha del producto, y adicionalmente para el caso de acumuladores de tipo doméstico (por debajo de 500 litros), se refleja también en la etiqueta energética del producto según Reglamento Delegado (UE) Nº 812/2013.

En la etiqueta, además del valor de pérdidas en W y el volumen en litros del acumulador, también aparece una escala gráfica en colores y letras que indica la clase de eficiencia energética del acumulador en base a los rangos admisibles según la tabla incluida dentro del artículo.

Clase de eficiencia energética	Pérdida estática S en vatios, con capacidad V en litros
A+	S < 5,5 + 3,16 · V 0,4
A	5,5 + 3,16 · V 0,4  ≤ S <  8,5 + 4,25 · V 0,4
B	8,5 + 4,25 · V 0,4  ≤ S <  12 + 5,93 · V 0,4
C	12 + 5,93 · V 0,4  ≤ S <  16,66 + 8,33 · V 0,4
D	16,66 + 8,33 · V 0,4 ≤ S <  21 + 10,33 · V 0,4
E	21 + 10,33 · V 0,4  ≤ S <  26 + 13,66 · V 0,4
F	26 + 13,66 · V 0,4  ≤ S <  31 + 16,66 · V 0,4
G	S > 31 + 16,66 · V 0,4

Desde septiembre de 2017 se tiene que cumplir un criterio de pérdidas estáticas máximas admisibles para el acumulador, expresadas en W y calculadas a partir de la fórmula 16,66 + 8,33·V ^0,4. Si no se cumple este requisito, el acumulador no puede conseguir el marcado CE y no puede comercializarse dentro de la Unión Europea.

Este cambio normativo es muy transcendente dentro del mercado de los acumuladores de A.C.S. de hasta 2.000 litros. El criterio de pérdidas estáticas máximas admisibles supone un cambio substancial en cuanto el tipo de aislamientos utilizados en los acumuladores, produciéndose un salto cualitativo muy interesante en este aspecto. A nivel de diseño supone la utilización de aislamientos, principalmente de poliuretano de alta densidad, y ser muy estricto en aislar adecuadamente las conexiones (para evitar puentes térmicos que provoquen una pérdida energética).

Dentro del rango de acumuladores de hasta 500 litros (donde també aplica la Directiva de Etiquetado ELD), supone que la clase de eficiencia energética mínima para estos tendrá que ser C.

CONCLUSIONES

Es evidente que las calderas utilizadas en una instalación de A.C.S. tienen un peso importante en la eficiencia global de esta tipología de instalaciones. Hay que decir no obstante, debido a la homogeneización que ha supuesto la deriva hacia la condensación en instalaciones de gas debido al requisito de rendimiento mínimo según ErP (a no ser que utilicemos sistemas diferenciales como son los generadores HEAT MASTER TC que pueden trabajar en curva continua de condensación para producir A.C.S.), que el componente que más puede influir en una mejora significativa del rendimiento global de la instalación es el sistema de acumulación utilizado. Es fundamental dimensionar correctamente las demandas durante el período de consumo punta (para reducir lo máximo posible el volumen de agua acumulada y de esta manera reducir la energía necesaria para mantener el agua a temperatura de trabajo), y utilizar acumuladores perfectamente aislados (la Directiva ErP pone orden en este sentido).

El peso relativo dentro de la factura energética global del consumo para A.C.S. irá ganando importancia, más cuando la tendencia que marcará el futuro CTE en su DB-HE (con la definición nZEB de edificios de consumo de energía casi cero), será reducir significativamente la demanda de energía necesaria para calefacción y refrigeración. En este sentido, mejorar la eficiencia en la producción de A.C.S. en aquellas tipologías de obra grandes consumidoras de agua caliente será fundamental, más cuando los estándares de confort en este tipo de consumos van en aumento.

ACV es especialista desde 1922 en la fabricación de equipos compactos y eficientes para instalaciones de producción de A.C.S., tanto a nivel de generadores como de sistemas de acumulación. Siempre comprometidos con el aseguramiento de las prestaciones y la máxima eficiencia de esta tipología de instalaciones, se han propuesto al mercado las tecnologías de acumulación doble tanque (que permiten reducir hasta a un 60% las acumulaciones necesarias para asegurar las puntas de consumo en comparación con acumuladores de gran volumen), con una tecnología en aislamientos lo más avanzada posible.