Depósito de inercia en aerotermia: funcionamiento, instalación, beneficios

Un depósito de inercia es un tanque donde se acumula agua que incrementa el rendimiento y estabilidad de un sistema de aerotermia, evita que se repitan arranques y paros del compresor, alargando su vida útil y facilita que haya varios circuitos en una instalación.

Se pueden poner de dos maneras, acoplado (volumiser en inglés) y desacoplado.

Normalmente se pone desacoplado para separar el circuito de la máquina de aerotermia con el circuito de los emisores de calor, y añade volumen de agua para tener varios circuitos secundarios. Se puede poner en modo acoplado, para añadir únicamente inercia térmica.

El beneficio directo de su instalación es una mayor libertad en el diseño del sistema y evita problemas de configuración o ajuste fino, haciendo toda la ejecución algo más fácil.

¿Qué es un depósito de inercia?

Un depósito de inercia es un tanque de agua diseñado para acumular y liberar energía térmica de manera controlada, optimizando la generación y distribución de calor o frío y tiene el objetivo principal de aumentar el volumen de agua total en la instalación y por lo tanto aumentar la inercia del sistema.

Estos tipos de tanques son verticales, con una ratio entre su altura y su ancho que posibilita la estratificación, el agua se reparte en su interior según temperatura (por estratos, o escalones), donde las capas superiores están más calientes (salida a emisores) y las capas inferiores estarán más frías, ya que ahí entra y sale el retorno. Lo mismo que el aire caliente de un globo aerostático tiende a subir y el frío a bajar, en el agua como fluido que es la temperatura se mueve igual.

Una vez aumentado el volumen de agua del sistema, evitamos que el compresor tenga demasiados arranques y paradas, además de ser una fuente de calor para los desescarches en climas fríos y con humedad.

No se debe confundir con un interacumulador de ACS o un vaso de expansión aunque en algunos casos, por su tamaño puedan parecer similares.

¿Cómo funciona un depósito de inercia?

Un depósito de inercia (desacoplado) tiene normalmente 4 tubos: entrada y salida en la parte alta y otra entrada y salida en la parte inferior para aprovechar la estratificación interna del agua según su temperatura (más caliente arriba y abajo más fría).

Es primordial que el flujo en la parte alta y la baja sean iguales, que las corrientes sean laminares y que no se mezclen los diferentes estratos de temperatura. Si se conectan mal sus tuberías, se hará un mezclado y el rendimiento del sistema será muy mala.

La función del depósito de inercia en un sistema de calefacción es la de separar el circuito primario que entra y sale de la máquina de aerotermia con el circuito secundario de los radiadores, suelo radiante o los emisores de calor que tengamos. Precisamente es la pega que le achacan muchos técnicos, que en el primario conocemos los litros por segundo y su temperatura mientras que en el secundario desconocemos qué pasa, y si el agua no circula, la energía no circula.

Con su colocación en desacoplado, el compresor puede parar un tiempo mientras el tanque cede energía al circuito de emisores que tengamos y no arrancará hasta que se haya gastado el volumen de agua caliente en modo calefacción.

¿Cómo se integra un depósito de inercia en un sistema de aerotermia?

El propósito de un depósito de inercia es dar estabilidad al flujo de agua, evitar la distorsión en el mismo, alargar la vida del compresor evitando arranques y paros, añadir volumen para los desescarches y permitir circuitos más complicados con varias bombas.

Dentro de las dos opciones de colocación, en desacoplado sirve para separar hidráulicamente los circuitos de generación y de consumo de energía térmica en un sistema de calefacción o refrigeración. El agua caliente que viene desde la bomba de calor, entra por la izquierda y sale a radiadores. En el retorno del circuito de radiadores entra ya más fría por abajo a la derecha y sale hacia la bomba de calor por la izquierda.

Ayuda a la estabilización del sistema, evita descompensaciones y que el compresor sufra demasiado ya que añade inercia térmica a todo el sistema.

En el siguiente diagrama se expone un depósito de inercia en modo acoplado, aumenta el volumen de agua disponible sin separar hidráulicamente la zona de la aerotermia con las del suelo radiante.

¿Cuáles son los beneficios de utilizar un depósito de inercia con aerotermia?

Utilizar un depósito de inercia con aerotermia ofrece una serie de beneficios que pueden aumentar mucho la eficiencia y el confort de tu sistema de calefacción. Sus beneficios serían la reducción de gasto energético, su confort, alivia al compresor, o su uso en clima frío.

1. Aumento de la eficiencia energética estacional: El depósito de inercia almacena el calor generado por la bomba de calor aerotérmica y utilizarlo para reducir la frecuencia de arranque y parada de la bomba, y disminuir el consumo eléctrico. Esto se traduce en un incremento notable del SCOP.
2. Aumento del confort térmico: Al tener una reserva de agua caliente, el depósito de inercia ayuda a tener una temperatura más estable en el hogar, evitando fluctuaciones y aumentando el confort térmico.
3. Alivio del compresor: La disminución de los ciclos de arranque y parada de la bomba de calor prolonga su vida útil al reducir el desgaste mecánico y las posibles averías.
4. Optimización del uso en climas fríos: En climas fríos, la aerotermia puede bajar el rendimiento debido a las bajas temperaturas exteriores. El depósito de inercia actúa como un buffer, almacenando calor cuando la bomba de calor trabaja a su máxima eficiencia, liberándolo cuando la demanda es alta y cuando se necesita ejecutar un desescarche de manera rápida sin usar electricidad.

¿Se puede combinar un depósito de inercia con aerotermia por radiadores?

Si, se puede usar un depósito de inercia en un sistema de radiadores, y otros emisores térmicos. La cuestión es si hace falta o no, porque si se tiene un buen volumen en ese circuito de radiadores, y una buena inercia, se puede prescindir de su uso. Esto es así, siempre y cuando el sistema instalado sea de marcas de aerotermia con un buen control lógico de la instalación. Pero si la marca es muy básica, copia de una copia de una marca barata…..mejor poner un depósito de inercia con volumen adecuado, y es la propia marca la que nos indicará de cuanto debe ser.

De ponerlo, hará del sistema algo más estable y fácil de ajustar, ya que normaliza todos los componentes pero a costa de no alcanzar el COP máximo, pero un mejor COP estacional.

¿Se puede usar un depósito de inercia con suelo radiante?

Si, pero no obligatoriamente. Si nuestra aerotermia tiene una buena gestión, con un único circuito de suelo radiante y ACS, la bomba principal podrá mover todo y se podrá prescindir del depósito de inercia. Si no alcanzamos el volumen necesario se puede montar en acoplado, y si la resistencia del propio circuito nos pide otra bomba, deberá ser en desacoplado, haciendo una separación hidráulica entre el primario y el secundario de suelo radiante.

Igual que en el caso anterior es una opción a estudiar, ya que además se puede poner en modo acoplado o desacoplado.

¿Cómo elegir el depósito de inercia adecuado para un sistema de aerotermia?

Normalmente, los programas de dimensionado o el propio instalador establecerán si hay que montar un depósito de inercia, su modo de operación acoplado o desacoplado y el tamaño de este.

Una regla general es de 20 y 40 litros de volumen de inercia por cada kW de bomba de calor. Si por ejemplo la potencia de nuestra aerotermia es de 10kW, el depósito de inercia podría estar entre los 200 y los 400 litros.

No suelen ser de menos de los 45 a 50 litros, pero los hay comúnmente de 100 o 200 litros, para sistemas más grandes o con necesidades especiales. Su volumen está definido por la potencia de la aerotermia y su instalación siempre baja la eficiencia instantánea del sistema, aunque su uso sea imprescindible en muchos casos.

Los técnicos del sector no han llegado a una norma para todos los casos, mientras unos abogan por ponerlo casi en todos los casos por el aumento del SCOP, otros optan por ponerlos en modo acoplado y otros en desacoplado cuando es totalmente necesario.

¿Es siempre necesario un depósito de inercia con aerotermia?

No, no siempre es necesario, pero facilita el trabajo de las bombas con un buen flujo de agua. Pero en un sistema desequilibrado, puede malgastarse la energía de las bombas y el calor en remover el agua del interior del depósito. Según la aerotermia también puede suceder que se caliente el volumen adecuado de agua a una temperatura deseada pero que nunca salga del tanque, y los radiadores o suelo radiante estarán fríos.

Una de las situaciones donde hace falta un depósito de inercia es en caso de que la bomba de impulsión de la propia máquina de aerotermia no tenga la suficiente potencia para que el agua caliente llegue al radiador más lejano o el que oponga una mayor resistencia.

En un sistema sencillo, de un depósito ACS y un circuito de emisores con el volumen mínimo bien podemos prescindir de un depósito de inercia. Si va a ser un sistema desatendido, donde el usuario no quiere o no puede supervisar el sistema, como en el caso de una vivienda en alquiler, quizás sea una buena solución instalar uno.

¿Cuánto se puede ahorrar con aerotermia con un depósito de inercia?

Puede que poco o nada en realidad. En muchos casos no se necesita un depósito de inercia ni una bomba en el secundario hacia los radiadores, en cuestión del técnico que ejecute la obra si se pone o no, pero en la ecuación hay que poner el sobrecoste del presupuesto y su instalación.

En otros casos es imposible evitarlo, dado el área a cubrir por nuestro sistema de suelo radiante, donde una sola bomba no puede con todo, y varias bombas en una misma línea necesitan de un depósito de inercia si o si. Con todo, como la aerotermia rinde más que el resto de sistemas, siempre tendremos un ahorro en gastos.

El precio anual de usar una aerotermia con acumulación e inercia en comparación con otros sistemas tradicionales con el mismo volumen sería el siguiente.

Sistema	Precio anual en euros
Aerotermia con depósito de inercia	580
Caldera de gas natural	1.000
Caldera de gasóleo	1.450

Con un rendimiento de un COP de 3,5 para digamos 13.500 kWh que netamente son 3.866 kWh, y a un precio medio de 15 céntimos el kilovatio hora sale como resultado un ahorro de 580 euros anuales.

¿Qué diferencia hay entre un depósito de inercia y un acumulador?

Si bien exteriormente el depósito de inercia y el acumulador pueden ser muy parecidos, sus conexiones y destino son radicalmente diferentes.

Un acumulador está destinado a calentar un agua sanitaria para nuestro uso directo, como son duchas o lavar platos, pero nunca ese fluido estará destinado a meterse en un circuito de radiadores o suelo radiante, y tampoco se usa para el desescarche en los meses fríos.

El depósito de inercia es el encargado de alimentar de energía nuestro sistema de calefacción con una reserva de agua caliente, que evita arranques y paros en el compresor que pueden afectar a su vida máxima y haga de nuestro sistema algo más fluido que si no lo tuviéramos.

En ambos casos, pueden tener una resistencia de apoyo para la peor parte del año.