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El agua caliente sanitaria y la eficiencia energética

Carlos

Carlos

Ingeniero Industrial

Las instalaciones de agua caliente sanitaria o ACS son hoy en día un servicio indispensable y de uso cotidiano. En cambio, las tecnologías para su generación han ido evolucionando y deberíamos de conocer las alternativas que mejor se adaptan a nuestras necesidades, mediante técnicas de eficiencia energética, sostenibilidad y respetuosas con el medio ambiente. Veremos las diferentes disposiciones de instalaciones de ACS, sus principales características, así como las tecnologías más recientes.

Tipologías de instalaciones de ACS.

Dependiendo de nuestras necesidades y de las características de nuestro edificio, podemos encontrar según su producción en:

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  • Sistemas de producción instantánea: el agua es calentada al mismo tiempo que se demanda sin el uso de ningún mecanismo de almacenaje. Se trata de pequeñas instalaciones de ACS con caldera de gas natural en su mayoría. Estas instalaciones son consideradas según el Real Decreto 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis, como “instalaciones con menor probabilidad de proliferación y dispersión de Legionella”

caldera gas natural

  • Sistemas de producción con acumulación: estos sistemas se caracterizan por satisfacer la demanda mediante ACS procedente de acumuladores o depósitos. Además dependiendo del método de generación del calor utilizado, en el caso de uso de combustibles, se dispondrá de un intercambiador secundario con el fin de no alterar las propiedades del ACS. Estas disposiciones se dan en edificios públicos, oficinas, centros comerciales y todos aquellos dónde el ACS se genere de forma centralizada. 

deposito agua caliente

Fuente: Junkers

  • Sistemas de producción mixtos: son aquellos que primeramente proporcionan el ACS mediante acumulación y atienden los picos de demanda utilizando generación instantánea. Estos métodos nos proporcionan la ventaja de tener instalada una potencia menor que una disposición por acumulación en algunas situaciones, resultando más rentable.

Métodos de producción de ACS

Después de ver las diferentes tipologías que podemos encontrar, vamos a ver cuales son las diferentes tecnologías de generación.

  • Generación por combustión, se encuentran las calderas  de agua-gas, las cuales pueden ser únicamente para la producción de ACS, las calderas mixtas de calefacción y ACS o las calderas de calefacción en las cuales se utiliza el secundario para la producción de ACS.
  1. Calderas de combustibles sólidos (leña o carbón). El carbón no debe alimentar las calderas individuales a partir de enero de 2012.
  2. Calderas de combustibles líquidos. (gasóleo de calefacción).
  3. Calderas de combustibles gaseoso (butano, propano, gas natural).
  • Generación por efecto Joule, incrementando la temperatura del agua contenida en un acumulador a través de una resistencia eléctrica. 

acumulador agua caliente jule

Fuente: Saunier Duval.

radicano solar agua

Fuente: Sonnenkraft​

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Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios R.I.T.E.

Según REAL DECRETO 1027/2007, de 20 de julio, y modificador por Real Decreto 238/2013 por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, define el ACS como un bien cuyo objetivo es el bienestar e higiene. La normativa corresponde a la sección HS4 del Código Técnico de Edificación, sustituyendo a la antigua

En cuanto ACS, la normativa establece principalmente los siguientes puntos:

  • El agua de la instalación debe cumplir lo establecido en la legislación vigente sobre el agua para consumo humano.
  • Materiales de las instalaciones de aporte de ACS.
  • Caudales mínimos de suministro de ACS.
  • La temperatura de ACS en los puntos de consumo debe estar comprendida entre 50ºC y 70ºC.
  • Dimensionamiento y construcción.
  • Mantenimiento de las instalaciones y tratamiento del agua.
  • Temperatura de acumulación superior a 60ºC para evitar la Legionella..

¿Qué tecnología y disposición se ajusta más a mis necesidades?

Cuando el suministro de gas natural es factible, las viviendas individuales para uso doméstico disponen de calderas de gas natural, en su mayoría aquellos casos en los que la caldera es calefacción/ACS. Actualmente, existen calderas de condensación que alcanzan rendimientos superiores al 100% respecto al Poder Calorífico Inferior. El PCI es la energía aprovechable, pero no la verdaderamente generada en la combustión (PCS). Por tanto, debido a que los rendimientos se expresan respecto al PCI, conseguimos rendimientos mayores del 100%.

En la mayoría de los casos en los que no es accesible el gas natural, las mejores opciones serían las calderas por efecto Joule (viviendas pequeñas) cuyo rendimiento, aún pareciendo más sostenible, es mucho menor que una caldera de gas en las calderas de gasoil para calefacción y ACS (viviendas mayores).

En el caso de edificios de oficinas o del sector servicios, donde el agua caliente se distribuye uniformemente, se utilizan sistemas de acumulación con calderas de gas o gasoil. Se trata de sistemas de control de climatización y ACS totalmente automatizados y monitorizados utilizando electroválvulas y una lógica de control. Mediante la disposición de calderas en paralelo, podremos mantener la temperatura de nuestros acumuladores y atenderemos los picos de demanda activando las calderas de respaldo.

También podemos encontrar instalaciones de cogeneración y microcogeneración para la generación de electricidad, calefacción y ACS. La utilización de este sistema depende de múltiples factores, siendo la ocupación, demanda, y estacionalidad críticos a la hora de calcular nuestra rentabilidad.

instalacion cogeneracion electricidad agua calefaccion

Fuente: Baxi

Además, existen sistemas de trigeneración, que mediante una máquina de absorción, son capaces de cubrir la demanda de aire acondicionado, utilizando el calor excedente de la cogeneración en verano, haciendo del proyectos abordable en algunos casos cuando antes no lo era.

En la actualidad, el principal movimiento de eficiencia energética en cuanto a la generación de ACS es la integración de las energías renovables en la generación de la misma.

Tecnologías sostenibles e integradas. Eficiencia energética.

La tecnología actual en la generación de ACS se ha convertido en una realidad, pudiéndose en algunos casos abastecer el 100% de la demanda mediante energía solar.

En la imagen inferior se muestra un sistema con captadores solares el cual calienta el fluido termoportador que intercambiará calor con un primer depósito de acumulación solar, alimentando con agua precalentada a la caldera de apoyo. Estos sistemas no se diseñan para atender el 100% de la demanda mediante energía solar, ya que en determinadas épocas del año no podríamos conseguir nuestras expectativas o quedaría sobredimensionada en otras. 

tecnologia sostenible agua caliente

Fuente: Saunier Duval. 

Existen hoy en día infinidad de fabricantes de paneles captadores solares compitiendo por un mayor rendimiento y menor coste. Existen dos grandes tipologías constructivas:

  • Dependiendo de la forma de circular el fluido caloportador: naturales (diferencia de densidad) o forzados a través de bomba.
  • Además los paneles se pueden clasificar en planos, los cuáles utilizan el efecto invernadero en la superficie cerrada de captación; o tubos de vacío, en la cuál la absorción del calor se produce dentro de un cilindro al vacío. 

captadores solares agua caliente

Si tienes dudas sobre la instalación de un sistema de agua caliente sanitaria consulta con nuestros expertos de Certicalia. Ellos te ayudarán a buscar la opción más eficiente y poder ahorrar. Revisa el certificado energético de tu vivienda para conocer el estado de las instalaciones de tu vivienda.

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Estos precios son una media obtenida de 105.029 presupuestos solicitados en Certicalia.

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