El depósito de inercia para aerotermia es un acumulador de agua que se instala en el circuito de climatización para aumentar el volumen disponible y almacenar energía térmica. Su función principal es conseguir que la bomba de calor trabaje de una forma más estable, evitando en determinadas instalaciones continuos arranques y paradas cuando la demanda térmica es pequeña.
Cabe destacar que una instalación de aerotermia no siempre necesita un depósito de inercia, todo dependerá del modelo de la bomba de calor, del volumen de agua en el circuito, de los emisores instalados, de la zonificación y de los requisitos establecidos por el fabricante.
Qué es un depósito de inercia para aerotermia
A simple vista, un depósito de inercia puede recordar a un acumulador de agua caliente, pero su función es diferente. El agua que contiene pertenece al circuito cerrado de calefacción o refrigeración, no es el agua caliente sanitaria que utilizamos para ducharnos o abrir un grifo, es más bien una reserva de energía térmica.
Cuando la bomba de calor funciona, calienta o enfría el agua del circuito, haciendo que parte de esa energía pueda quedar almacenada temporalmente en el depósito y utilizarse posteriormente cuando la vivienda lo necesite.
Esto aumenta la cantidad total de agua de la instalación y proporciona una mayor inercia térmica.
Además, los fabricantes establecen requisitos específicos de volumen mínimo y caudal de agua para sus bombas de calor, y estos valores pueden variar de un modelo a otro. Si el propio circuito ya proporciona suficiente volumen, añadir un depósito exclusivamente por este motivo puede no ser necesario.
¿Para qué sirve un depósito de inercia en aerotermia?
La principal función de un depósito de inercia en aerotermia es proporcionar estabilidad al circuito hidráulico. La bomba de calor no debería tener que encenderse y apagarse constantemente para satisfacer pequeñas demandas.
Cuando la instalación dispone de poca cantidad de agua, la temperatura puede cambiar rápidamente. Al aumentar el volumen mediante un depósito, esos cambios se producen de forma más progresiva, lo que puede ayudar a:
- Reducir ciclos de arranque y parada de la bomba de calor.
- Garantizar un volumen mínimo de agua en determinadas instalaciones.
- Aumentar la estabilidad térmica del sistema.
- Facilitar instalaciones divididas en varias zonas.
- Desacoplar hidráulicamente determinados circuitos cuando el diseño lo requiere.
- Disponer de cierta energía acumulada para responder a demandas pequeñas.
- Favorecer un funcionamiento más estable durante determinados procesos de la bomba de calor.
Su utilidad se aprecia especialmente cuando existen muchos circuitos controlados mediante válvulas o termostatos independientes. Por ejemplo, podemos tener suelo radiante en cinco habitaciones y, si cuatro alcanzan la temperatura establecida y cierran sus circuitos, únicamente quedaría circulando agua por una zona pequeña.
Dependiendo del diseño, podría no existir volumen ni caudal suficiente para que la bomba de calor trabaje correctamente. Ahí es donde un depósito de inercia correctamente dimensionado puede tener sentido.
Debes recordar también que instalar un depósito demasiado grande sin necesidad aumenta el espacio ocupado, el coste de la instalación y las pérdidas térmicas asociadas al almacenamiento. El objetivo no es acumular toda la energía posible, sino proporcionar la inercia que realmente necesita el sistema.
Tipos de depósitos de inercia
Dependiendo de la instalación, podemos encontrar diferentes configuraciones, siendo estos los cuatro principales:
- Depósitos de inercia simples. Son los más básicos e incorporan un volumen de agua aislado térmicamente que aumenta la capacidad del circuito. Resultan adecuados cuando simplemente se busca añadir inercia al sistema.
- Depósitos con intercambiador de calor. Incorporan uno o varios serpentines interiores que permiten transferir energía entre circuitos sin que ambos fluidos se mezclen directamente. Pueden resultar útiles en instalaciones que combinan distintas fuentes de energía o circuitos.
- Depósitos estratificados. Están diseñados para favorecer que el agua permanezca distribuida en diferentes capas según su temperatura, lo que facilita un aprovechamiento más ordenado de la energía almacenada.
- Depósitos multiconexión. Incorporan múltiples entradas y salidas a distintas alturas, ofreciendo una mayor flexibilidad para conectar bombas de calor, circuitos de calefacción, emisores u otros componentes dentro de instalaciones hidráulicas más complejas.
El depósito adecuado dependerá, por tanto, del esquema hidráulico. En una instalación doméstica sencilla puede bastar un pequeño depósito convencional, mientras que un sistema con diferentes generadores y circuitos puede necesitar una configuración bastante más compleja.
Ventajas de instalar el depósito de inercia para aerotermia
Cuando realmente es necesario y está correctamente dimensionado, instalar un depósito de inercia para aerotermia puede aportar ventajas importantes al funcionamiento de la instalación. Sus ventajas son:
- Conseguir ciclos de funcionamiento más largos y estables, es decir, tienes una mayor estabilidad térmica con menos arranques y paradas del sistema.
- Ayuda a garantizar el volumen mínimo. Determinadas bombas de calor necesitan que exista una cantidad mínima de agua disponible en el circuito.
- Facilita mucho la zonificación, algo que resulta muy útil cuando termostatos y válvulas cierran diferentes circuitos de forma independiente.
- Mayor flexibilidad hidráulica. Según cómo se conecte, puede permitir separar el circuito de producción del circuito de distribución.
- Integración con energías renovables y un menor consumo energético. Como es más estable, reduce el consumo de electricidad hasta un 20% y además, facilita el apoyo de otras fuentes (como paneles solares).
Preguntas Frecuentes sobre el depósito de inercia
¿Cuándo es necesario instalarlo?
El depósito de inercia en aerotermia suele ser necesario cuando el propio circuito no dispone de suficiente volumen de agua o cuando las condiciones de funcionamiento pueden provocar demasiados arranques y paradas.
Esto puede suceder, por ejemplo, en instalaciones pequeñas o muy zonificadas donde se cierran varios circuitos mediante termostatos.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que actualmente cada equipo requiere de características diferentes, de hecho, existen bombas de calor donde el fabricante establece volúmenes mínimos muy reducidos y otras configuraciones en las que el propio sistema puede proporcionar el volumen necesario sin necesidad de depósito adicional.
Con esto en ente, antes de instalarlo hay que comprobar el volumen mínimo exigido por la bomba de calor, caudal mínimo, volumen existente en tuberías y emisores, potencia mínima de modulación del equipo, número de zonas, funcionamiento de las válvulas y el esquema hidráulico de la instalación.
¿Cuál es la temperatura ideal del depósito de inercia para un suelo radiante?
Cuando el depósito alimenta un sistema de calefacción por suelo radiante, podemos tomar como referencia temperaturas de agua aproximadamente entre 35 y 45ºC, aunque en una instalación de aerotermia correctamente dimensionada suele interesar trabajar en la parte baja del rango.
Una temperatura de 35-40ºC puede resultar ya más interesante para una bomba de calor, ya que cuanto menor sea la temperatura de impulsión necesaria para mantener el confort, mejores condiciones tendrá normalmente el equipo para trabajar con eficiencia.
De hecho, determinados sistemas de suelo radiante con aerotermia trabajan alrededor de los 30-35ºC, pudiendo necesitar algo más en función del aislamiento, la demanda térmica y las condiciones exteriores. Por tanto, no debemos pensar que el depósito debe mantenerse siempre a 45ºC.
Por último, tenemos que distinguir entre temperatura del agua y la superficial del suelo. Que el agua circule a 35ºC no significa que el pavimento alcance esa temperatura. En las zonas habitualmente ocupadas se utiliza como referencia una temperatura superficial máxima del suelo de 29ºC, precisamente para mantener unas condiciones adecuadas de confort.
¿Cómo calcular el depósito de inercia para aerotermia?
El cálculo correcto debería partir siempre de los requisitos del fabricante de la bomba de calor, ya que no existe una única cifra de litros por kW válida para todos los equipos.
Como primera aproximación utilizada en determinados diseños, puede manejarse un rango de 15 a 40 litros por cada kW de potencia térmica, pero debe considerarse únicamente una orientación inicial. Por ejemplo:
- Suelo radiante: unos 15-20 litros por kW.
- Radiadores: aproximadamente 30-40 l/kW.
Supongamos una bomba de calor de 8 kW conectada a suelo radiante. Si utilizamos como referencia los 15 l/kW:
8 kW x 15 l/kW = 120 litros.
Luego, hay que calcular cuánta agua contiene ya la instalación y determinar el volumen adicional que necesitamos realmente. Esta sería la idea:
Volumen necesario del sistema – volumen de agua ya disponible = Volumen adicional a aportar.
Aquí hay que sumar el agua contenida en circuitos de suelo radiante, radiadores, tuberías generales, colectores y otros componentes hidráulicos.
En suelo radiante, el volumen puede calcularse con bastante precisión conociendo el diámetro y la longitud de las tuberías. Por ejemplo, una tubería habitual de 16 x 2 mm contiene aproximadamente 0,113 litros por metro. Si tenemos 800 metros de ese tubo:
800 x 0,113 = 90,4 litros de agua. Por tanto, si necesitamos 120 litros y los propios circuitos ya aportan 90,4 litros:
120 – 90,4 = 29,6 litros. El volumen adicional necesario sería de aproximadamente 30 litros, por lo que no tendría sentido instalar directamente un depósito de 120 litros. Además, todavía habría que sumar el agua contenida en colectores, tuberías generales y otros elementos del circuito, por lo que el depósito necesario podría ser incluso menor.
Ese volumen ya forma parte del circuito y debe tenerse en cuenta antes de dimensionar el depósito. Traducido a superficie, con pasos habituales entre tuberías podríamos encontrarnos aproximadamente alrededor de 0,7-1,2 litros de agua por metro cuadrado de suelo radiante solo en los circuitos, aunque el valor real dependerá del diámetro y de la separación entre tubos.
