Equilibrado hidráulico automático

Resumen de las ventajas

  • Equilibrado hidráulico en un abrir y cerrar de ojos
  • Control dinámico en lugar de fijo
  • Ahorro medio de 20% en calefacción
  • Solución permanente sin bloqueos
  • Menor consumo de energía de las bombas de circulación
  • Puede utilizarse como control individual de habitaciones para calefacción de paneles
  • Mayor comodidad y Mayor eficacia
  • Muchas más aplicaciones posibles que los circuitos de calefacción

Equilibrado hidráulico

"A cada uno según sus necesidades" no se da por sí solo

El objetivo del equilibrado hidráulico en una red de distribución es suministrar a cada consumidor la cantidad "correcta" de agua. Ésta no debe ser demasiado pequeña, porque de lo contrario el consumidor no recibirá el suministro adecuado; pero tampoco debe ser demasiado grande, porque el exceso de suministro no beneficia al consumidor, sino que sólo debilita el sistema y los demás consumidores reciben entonces demasiado poca. Sin embargo, como el agua siempre toma el camino de menor resistencia, esto no sucede por sí solo. El resultado deseado no se materializará por sí solo, es decir, sin una intervención activa en los distintos subtramos de la red de distribución. Así que la pregunta es: ¿cuál es la mejor manera de alcanzar el objetivo de optimizar el suministro a todos los consumidores?

Puedes "ajustarlo manualmente",
Pero, ¿con qué esfuerzo y con qué éxito?

Una opción es realizar estas intervenciones manualmente: Se calculan "simplemente" las cantidades de agua necesarias, se ajustan en consecuencia las válvulas de las secciones individuales y ya está. Estaría bien, porque este método tiene varias desventajas: en primer lugar, el cálculo y posterior ajuste de las cantidades de agua individuales supone mucho trabajo y, en segundo lugar, el resultado es difícil de comprobar y además es incapaz de reaccionar ante los cambios en los requisitos: "volar a ciegas en la niebla", por así decirlo.

Mejor bien regulado que fijo

Entrada sin válvula de flotador fijada permanentemente:
No hay retroalimentación sobre el nivel de llenado a la entrada

Supongamos que quieres "sincronizar" el llenado de la cisterna de un inodoro. Entonces se preguntaría cuántas descargas se esperan al día, por ejemplo, y ajustaría el suministro en consecuencia. Y cualquiera puede imaginarse lo que ocurre cuando los usuarios padecen enfermedades intestinales o se van de vacaciones.

Entrada regulada mediante válvula de flotador:
El nivel de llenado controla la entrada

Por supuesto, este ejemplo es deliberadamente exagerado y todo el mundo sabe cómo se llena la cisterna de un inodoro, es decir, mediante una válvula de flotador. Sin embargo, este ejemplo ilustra muy bien la diferencia entre un ajuste fijo y un control de nivel, ya que, a diferencia de un ajuste fijo, en un sistema de control siempre hay una realimentación de información que ajusta el valor de ajuste en consecuencia: Cuanto mayor sea el nivel de agua en la cisterna, menor será el caudal de entrada o, cuando se alcance el nivel deseado, se desconectará el caudal de entrada para que ni las enfermedades intestinales ni los viajes de vacaciones se conviertan en un problema.

¿Y el "equilibrado hidráulico"? En realidad, aquí se utiliza el método de "calcular y ajustar", aunque el cálculo se basa a menudo en tantas suposiciones que el resultado tiene que situarse en algún punto entre la coincidencia y la ilusión debido a importantes imprecisiones, al menos en los edificios existentes. Si posteriormente algún consumidor se queda sin suministro, el sistema se "reajusta" hasta que encaje. Y sólo se ajusta cuando ningún consumidor se queja. Nadie sabe hasta qué punto es óptimo este resultado final.

Entonces, ¿cómo podría funcionar el "equilibrado hidráulico automático"?

 

Caudal del radiador demasiado alto
=> Temperatura de retorno demasiado elevada

Una superficie calefactora de cualquier tipo es un intercambiador de calor por el que circula el agua de calefacción por un lado y que está en contacto con el medio a calentar por el otro. ¿Y qué le ocurre a un intercambiador de calor de este tipo si el caudal de agua de calefacción primaria (conductora de calor) es demasiado elevado? Muy sencillo: la cantidad de calor asociada al caudal excesivo no puede disiparse por completo, por lo que aumenta la temperatura de retorno, es decir, la temperatura de salida del agua de calefacción del intercambiador de calor. En otras palabras, una temperatura de retorno demasiado alta es un indicador de un caudal demasiado elevado.

Flujo del radiador equilibrado de forma óptima
=> Temperatura de retorno baja

Y aquí es precisamente donde entra en juego el "equilibrado hidráulico automático", que utiliza el principio de las válvulas de control térmico: si la temperatura de retorno es demasiado alta, la válvula se cierra y el volumen de agua se reduce; si la temperatura de retorno es demasiado baja, la válvula se abre y el volumen de agua aumenta. Se trata, por tanto, de un limitador de la temperatura de retorno, abreviado RTB.

El objetivo es la temperatura de retorno en lugar del volumen de agua

Como el volumen de agua es ahora el resultado del trabajo de control del RTB, ya no es necesario calcularlo. En su lugar, debe fijarse la temperatura máxima de retorno a la que debe limitarse el volumen de agua. El requisito previo para ello es, por supuesto, una superficie de calefacción correctamente diseñada, que siempre debemos suponer para realizar cualquier equilibrado hidráulico. No obstante, también conocemos ejemplos que demuestran que el procedimiento "térmico" también puede utilizarse para compensar el cambio de uso de la calefacción por suelo radiante, por ejemplo, de un dormitorio a un despacho. (Artículo técnico sobre equilibrado hidráulico)

¿Por qué una circulación mínima?

A diferencia del ejemplo anterior de la cisterna del inodoro, en el que la variable objetivo "nivel de agua" se mide directamente a través del flotador y se utiliza para controlar la válvula de suministro, la medición de la temperatura de retorno es una variable de medición indirecta, ya que el cambio en la temperatura de retorno sólo se produce con un retraso de tiempo tras el cambio en el caudal o la potencia consumida y también varía en función del tipo y el tamaño de la superficie de calentamiento. En otras palabras, el efecto retardado puede hacer que la válvula termostática reaccione de forma exagerada.

Si, por ejemplo, el ventilador de un calentador de aire se desconecta mediante el termostato eléctrico de la habitación, la temperatura de retorno de la batería de calefacción aumenta muy rápida y bruscamente y la válvula termostática se cierra por completo. Sin embargo, cuando la válvula se cierra, no sólo se corta el flujo, sino también el flujo de información sobre si el ventilador del calentador de aire se pone en marcha de nuevo. En cambio, una circulación mínima adecuada mantiene este flujo de información. Además, la batería de calefacción permanece caliente incluso cuando el ventilador está apagado, por lo que la circulación mínima no sólo mejora la calidad del control, sino que también garantiza la protección contra heladas y un arranque en caliente en todo momento.

Otro ejemplo: si la temperatura ambiente de la RTB -por ejemplo, en un armario distribuidor de un circuito de calefacción por suelo radiante- fuera superior al valor nominal y una válvula de este tipo se cerrara por completo y cortara totalmente el paso, el cuerpo de la válvula y el termostato alcanzarían tarde o temprano la temperatura ambiente y, por tanto, la válvula ya no se abriría en absoluto: un clásico callejón sin salida. Sin embargo, este estado de funcionamiento se evita de forma fiable mediante una circulación mínima pequeña adecuada.

Ahorro medio de más de 20%

Lorenz Mayer, Calefacción-Sanitaria-Solar, Mascotas,
aquí con su cliente Martin Gruber

No todos los técnicos de calefacción son conscientes de que, en la inmensa mayoría de los sistemas de calefacción, la mayor parte de los residuos no pueden evitarse sustituyendo el generador de calor, sino renovando por completo el sistema hidráulico.

Pero dejemos que opine un experto:

"Afirmo que equipar viviendas bifamiliares con estaciones Baunach y depósitos de inercia permite ahorrar entre un 30% y más de energía. Por supuesto, todo lo que hay antes y después de la estación Baunach tiene que ser correcto, hasta la integración de las tuberías en el acumulador intermedio, que muy a menudo es incorrecta o ineficaz. Es el eslabón más importante de un sistema de calefacción. Los fabricantes de calderas prometen eficiencias del 92 y el 93%. Esto me sirve de poco si el sistema no está optimizado. Estoy seguro de que muchos sistemas de calefacción, incluso la mayoría, alcanzan una eficiencia máxima del 75%, y no más. En parte porque se mezclan altas temperaturas en el acumulador y el generador de energía tiene que reaccionar y conmutar constantemente. Se recalienta constantemente".

Lorenz Mayer, Calefacción-Sanitaria-Solar, Mascotas

Solución permanente sin bloqueos

A quién no le ha pasado: acabas de calibrar el circuito de calefacción por radiadores con válvulas termostáticas preajustables según todas las reglas del arte, y entonces suena el teléfono: "¡El radiador del salón no se calienta bien!". ¿Y qué haces entonces? Conduces hasta el cliente y "reajustas". Como no puedes ni quieres cobrar por este trabajo, tiene que "encajar" a la primera si es posible. Esto suele deberse a pequeñas impurezas en el agua de calefacción que se acumulan delante de las aberturas igualmente pequeñas de las válvulas de preajuste, con lo que se ahoga el flujo. ¿Es posible que esto ocurra con las válvulas termostáticas de control dinámico? Difícilmente, porque estas válvulas no son fijas, sino que se controlan dinámicamente: un caudal demasiado bajo provoca una temperatura de retorno demasiado baja y, por tanto, una válvula que se abre y deja pasar la impureza.

Menor consumo de energía de las bombas de circulación

Por supuesto, también existen válvulas de equilibrado de regulación dinámica, como las válvulas de presión diferencial o las válvulas controladas por caudal. Lo que tienen en común es que tienen que obtener su trabajo de control, es decir, la energía mecánica para abrir y cerrar la válvula, del flujo del agua de calefacción. Esto significa que estas válvulas sólo funcionan a partir de una pérdida de presión mínima de, por lo general, unos 200 mbar. Ahora hay que imaginárselo de la siguiente manera: cada metro cúbico de agua, que se sabe que pesa una tonelada y que se equilibra de esta manera, tiene que bombearse dos metros más, trabajo que debe adquirirse a un elevado coste en forma de electricidad a través de la bomba de circulación. Con la válvula termostática, en cambio, esta energía procede del calor del agua de calefacción y el generador de calor ni siquiera puede sonreír por esta carga, ya que sencillamente no la nota en absoluto.

Descripción en vídeo del limitador de temperatura de retorno (RTB):

La válvula RTB es un limitador termostático de temperatura de retorno con temperatura máxima ajustable y caudal mínimo fijo del orden de 0,5% del caudal nominal.

 

El RTB elimina la necesidad de calcular y regular manualmente los caudales, ya que el caudal de cada superficie de calefacción se adapta automáticamente a la potencia real y el circuito de calefacción se equilibra hidráulicamente de forma automática. El valor de consigna de la temperatura máxima de retorno se ajusta simplemente en el cabezal termostático. Si la temperatura de retorno supera esta consigna, la válvula reduce el caudal cerrándose sin energía auxiliar. El agua de calefacción calentada permanece más tiempo en la superficie de calefacción y, por tanto, puede desprender calor con mayor eficacia. Gracias al caudal mínimo fijo, la válvula reacciona lo más rápidamente posible a los cambios de carga.

Ámbitos de aplicación de la RTB

a) Circuitos de calefacción por radiadores (sistemas bitubo):

Sin equilibrio hidrónico, el calor se distribuye
no uniformemente en los radiadores

Las superficies de calefacción de los radiadores se igualan hidráulicamente de forma automática mediante la instalación de RTB. El mecanismo es siempre el mismo: si el caudal que pasa por la superficie de calefacción es demasiado alto, la temperatura de retorno es demasiado alta y viceversa. En este caso, el RTB se ajusta a la temperatura más baja posible, para lo que hay que tener en cuenta el denominado "diseño" de los circuitos de calefacción. No es necesario calcular las cantidades de agua para este proceso, lo que supone una gran ventaja, sobre todo en edificios existentes.

El diseño de un circuito de calefacción se define como su temperatura máxima de ida y retorno en el día más frío previsto para el que está diseñado el sistema de calefacción del edificio. En los edificios más antiguos, por ejemplo, son habituales los diseños de 70/50°C o 60/40°C, mientras que en los más nuevos se utilizan diseños de 50/35°C o incluso 40/30°C. Para garantizar que los radiadores puedan aportar suficiente calor al edificio a pesar de la menor temperatura de retorno, la temperatura de impulsión compensada por las condiciones meteorológicas debe aumentarse en consecuencia una vez instalado el RTB, corrigiendo la denominada curva de calefacción; por ejemplo, el circuito de calefacción pasa de 60/40°C sin RTB a 70/30°C con RTB o de 50/35°C a 55/30°C.

La instalación del RTB garantiza automáticamente una distribución uniforme del calor

El resultado de este equilibrado termostático no es sólo la distribución totalmente equitativa del calor a todos los radiadores, lo que corresponde a la consecución del confort previsto, sino también un importante ahorro en costes de calefacción debido a las menores temperaturas de retorno y a los menores costes de electricidad, ya que también se reduce considerablemente la cantidad de agua que debe bombear la bomba de circulación. Aunque parezca increíble: según nuestra experiencia, es posible hacer funcionar circuitos de calefacción por radiadores con temperaturas de retorno de 35 °C, 30 °C y, a veces, incluso 25 °C si no hay fallos importantes en el sistema de calefacción y la temperatura de impulsión puede elevarse lo suficiente. Y todo ello -como ya se ha mencionado- sin el laborioso "cálculo" de las cantidades de agua, que a menudo sólo es posible sobre la base de suposiciones, ya que éstas se ajustan de forma automática y automática en cada caso de carga individual. Así, por ejemplo, si se desconectan varios radiadores durante unas vacaciones, los radiadores restantes siguen recibiendo las mismas cantidades de agua, ya que su temperatura de retorno no se ve afectada. La bomba de circulación que funciona en modo "presión constante" ajusta su velocidad al menor caudal sin aumentar la presión de impulsión.

El RTB sustituye a la cerradura
Racor de retorno del radiador

Los RTB se instalan en cada radiador en lugar de la conexión roscada de retorno bloqueable, se ajustan a la temperatura máxima deseada y se fijan para evitar ajustes. Debido a la entrada de aire frío por convección en el retorno del radiador, no se produce el rebasamiento de la RTB en el radiador, ni tampoco el punto muerto descrito anteriormente debido a una temperatura ambiente excesiva. Por este motivo, nuestras válvulas RTB en la denominada versión de radiador (rueda) no tienen circulación mínima (MUL), de modo que la conexión a la tubería puede seguir cerrándose cuando se retira el radiador.

b) Circuitos de calefacción por suelo radiante:

La RTB para calefacción por suelo radiante (Fbh)
se montan directamente en el colector de retorno del sistema de distribución

Las RTB en la versión de calefacción por suelo radiante (Fbh) tienen una conexión roscada Eurocone en ambos lados y pueden instalarse directamente en el colector de retorno del sistema de distribución por suelo radiante; un proceso que sólo lleva unos minutos por válvula con un poco de práctica.

Una buena recomendación de ajuste ha demostrado ser fijar la temperatura de retorno unos dos grados y medio por encima de la temperatura ambiente deseada. También en este caso es aconsejable ajustar ligeramente al alza la temperatura de impulsión compensada por las condiciones meteorológicas (dependiente de la temperatura exterior) y poner la bomba de circulación en modo de funcionamiento de "presión constante".

Equilibrado hidráulico fijo
no puede reaccionar al calor externo.

Con los sistemas de calefacción por suelo radiante -como con los circuitos de calefacción por paneles en general- el calor se transfiere a la habitación por radiación a temperaturas más bajas. La temperatura de retorno suele estar unos pocos grados centígrados por encima de la temperatura ambiente. En consecuencia, la temperatura de retorno ya aumenta cuando sube la temperatura ambiente, por ejemplo, debido a un aporte de calor externo, como la radiación solar o los aparatos eléctricos. Como una temperatura ambiente más alta significa que se transfiere menos calor de la superficie de calefacción a la habitación, esto se conoce como el "efecto autorregulador" de la calefacción por suelo radiante o paneles.

Los circuitos de calefacción calibrados automáticamente con RTB reaccionan a la temperatura ambiente y refuerzan así el "efecto autorregulador"

Sin embargo, en el caso de un circuito de calefacción de suelo o de superficie que se haya calibrado utilizando un ajuste fijo, no ocurre nada porque el caudal de agua fijo no se ve afectado. Si, por el contrario, el equilibrado se ha automatizado instalando un RTB, éste también reduce el caudal de la superficie de calefacción cuando aumenta la temperatura de retorno, lo que reduce aún más la potencia calorífica en la habitación. Esto no sólo aumenta el efecto de autorregulación, sino que también cumple el requisito de la Ordenanza de Ahorro de Energía (EnEV), a saber, que "los sistemas de calefacción con agua como medio de transferencia de calor [...] deben estar equipados con dispositivos automáticos para el control habitación por habitación de la temperatura ambiente cuando se instalen en edificios". En otras palabras: instalando el RTB, es posible controlar la temperatura ambiente habitación por habitación y, por tanto, se cumple la norma.

En comparación con la mayoría de los controles de estancias individuales con termostatos de ambiente, los RTB tienen una ventaja adicional porque funcionan "proporcionalmente", es decir, pueden ajustar el caudal de forma continua, mientras que la mayoría de los termostatos de ambiente individuales son los llamados controladores de dos puntos (termostatos click-clack) que sólo activan o desactivan totalmente el caudal. Esto tiene dos desventajas, una en términos de eficiencia y otra en términos de confort: la eficiencia se reduce porque cuando la válvula está completamente abierta, demasiada agua provoca una alta temperatura de retorno, mientras que cuando la válvula está cerrada, la superficie de calefacción no contribuye a la temperatura de retorno. Si tuviera un caudal más bajo todo el tiempo, contribuiría a una temperatura de retorno baja todo el tiempo. Sin embargo, el confort también se reduce porque los reguladores de dos puntos tienen necesariamente una histéresis, es decir, un diferencial de conexión/desconexión: sólo se desconectan cuando la habitación está demasiado caliente y sólo se conectan cuando está demasiado fría. Como consecuencia, las superficies de calefacción se enfrían, lo que puede provocar molestas quejas, sobre todo en el caso de la calefacción por suelo radiante.

Sólo en habitaciones que no deban calentarse constantemente, como las de los niños o las de los invitados, se recomienda la instalación adicional de este tipo de controladores de habitación individuales, ya que pueden utilizarse para encender y apagar la calefacción de la habitación de forma muy cómoda.

 

Compruebe usted mismo cómo una válvula RTB en menos de tres minutos se monta en el colector de retorno de un sistema de distribución por suelo:

c) Circuitos de calefacción por radiadores (sistemas monotubo):

Circuito de calefacción monotubo fijo sin RTB
Todos los radiadores abiertos (carga completa)

En muchos edificios de viviendas existentes en el pasado, los circuitos de calefacción por radiadores se construían como los llamados "sistemas monotubo". Con este principio de conexión, los radiadores individuales no se conectan en paralelo a la ida y el retorno de las tuberías de suministro, sino que se conectan en serie, por lo que debe pasar una derivación por cada radiador individual, ya que, de lo contrario, solo podrían funcionar juntos todos los radiadores; si, por el contrario, se desconectaran uno o varios, todos los demás también permanecerían fríos.

Circuito de calefacción monotubo fijo sin RTB
No se abren todos los radiadores (carga parcial)

Uno de los mayores problemas de este tipo de sistemas es que el caudal volumétrico a través de todas las derivaciones debe mantenerse lo más bajo posible sin restringir el caudal total hasta el punto de que se produzca un suministro insuficiente en alguno de los radiadores. Además, prácticamente no hay edificios residenciales que se abastezcan con un único tramo de tubería, sino sobre todo aquellos en los que los pisos individuales se diseñaron como tramos de tubería única, que luego se conectaron a los tubos ascendentes, normalmente en los huecos de escalera. Esto significa que varias tuberías individuales están conectadas en paralelo, por lo que no es raro que pisos enteros queden desabastecidos en comparación con otros. Este problema suele "resolverse" aumentando el volumen de agua circulante mediante la instalación de bombas más grandes hasta que llega suficiente calor al último rincón del edificio, con lo que se descuida por completo la eficiencia global del sistema de distribución hidráulica.

Circuito de calefacción monotubo calibrado automáticamente con RTB
Todos los radiadores abiertos (carga completa)

Como muestran las dos ilustraciones de al lado, la cantidad de agua de un sistema monotubo depende de la potencia calorífica de todas sus superficies calefactoras. Dicha cantidad de agua no puede ser constante y, por tanto, el cálculo y el ajuste fijo de dicha cantidad de agua conducen en la gran mayoría de los casos de carga a un excedente considerable y, por tanto, a un enorme derroche de energía térmica.

Circuito de calefacción monotubo calibrado automáticamente con RTB
No se abren todos los radiadores (carga parcial)

También en este caso, las válvulas RTB ofrecen una solución tan sencilla como perfecta, ya que -como ya se ha descrito varias veces- ajustan de forma automática y automática la cantidad de agua en función de la temperatura de retorno a la cantidad de calor realmente emitida por las superficies calefactoras. Al mismo tiempo, reducen la cantidad de agua que circula en todos los sistemas monotubo al mínimo realmente necesario, aumentando así el confort al distribuir el calor uniformemente. Por último, se suprimen las bombas de circulación sobredimensionadas y la electricidad necesaria para accionarlas. Estas válvulas RTB se instalan siempre al final del retorno de cada línea monotubo individual antes de que entre en la línea de suministro, que -como ya se ha mencionado- suele ser un tubo ascendente en los huecos de escalera.

 

¿Por primera vez en tres décadas?

Daniel Jansen, Haustechnik Jansen GmbH, Altenkirchen:
"Equipé un hotel con RTB DN15.
Eso tampoco funcionó durante años, ¡ahora por fin funciona!".

Muchos de nuestros clientes confirman una y otra vez que han podido equilibrar con éxito sistemas de calefacción monotubo por primera vez después de muchos años de funcionamiento utilizando el RTB. También oímos una y otra vez que el reequipamiento de edificios con circuitos de calefacción monotubo con acumuladores intermedios prácticamente sólo es viable instalando RTB, ya que los acumuladores intermedios sólo pueden cumplir su función si se forma una estratificación suficiente -es decir, una diferencia de temperatura suficientemente grande entre "abajo" y "arriba"-, lo que requiere una temperatura de retorno baja y una circulación de agua limitada a lo necesario.

Pero dejemos que opine un experto:

"En el hotel mencionado, los RTB fueron LA solución en el sistema monotubo después de más de 3 décadas de radiadores "no funcionales" o de "funcionamiento aleatorio".

Si tiene más preguntas, no dude en ponerse en contacto con nosotros.

Con saludos soleados

Daniel Jansen

Maestro fontanero e ingeniero de calefacción - Experto en sistemas de bomba de calor VDI 4645 - Consultor energético de edificios - Instalador de biocalor certificado por HWK".

d) Acumulador de agua caliente sanitaria:

Acumulador de agua caliente sanitaria sin RTB
(carga parcial)

Mucha gente no se da cuenta de que los acumuladores de agua caliente sanitaria también tienen superficies de calefacción o intercambiadores de calor que deben equilibrarse si se quieren evitar temperaturas de retorno excesivamente altas y las desventajas asociadas para la eficiencia y el confort.
Esto se debe a que un caudal de agua de calefacción no regulado no conduce a una preparación más rápida del agua caliente, sino, por el contrario, a una menor eficiencia del sistema de calefacción y, a menudo, también a una mayor duración de la preparación del agua caliente debido al encendido y apagado del generador de calor (ciclado) y, por tanto, a un menor nivel de confort.

Acumulador de agua caliente sanitaria con RTB
(carga parcial)

En sentido estricto, hay que distinguir entre dos modos de funcionamiento muy diferentes para los acumuladores de agua caliente: Preparación de agua caliente y preparación de agua caliente.
Durante la espera de agua caliente no se calienta agua fría recién extraída, sólo se compensan las pérdidas por refrigeración del acumulador y de las tuberías de circulación de ACS. Este es un requisito de carga débil a altas temperaturas. Sólo por esta razón, un sistema que no esté equilibrado automáticamente daría lugar a temperaturas de retorno más altas cuando se está preparando el agua caliente. Sin embargo, gracias al RTB, esto no ocurre, o al menos no de forma incontrolada, ya que el caudal de agua de calefacción se reduce a la menor necesidad de reserva, y lo hace automáticamente.

Acumulador de agua caliente sanitaria con RTB
(carga completa)

En cambio, durante el funcionamiento con agua caliente, el agua fría entra en el acumulador y extrae del agua de calefacción a través del intercambiador una cantidad de calor mucho mayor que en el modo de espera. El RTB en el retorno del acumulador lo reconoce por la menor temperatura de salida y se abre para que fluya más agua de calefacción caliente a través del intercambiador de calor. De este modo, la cantidad de agua de calefacción se ajusta automáticamente a la demanda real de calor sin que aumente la temperatura de retorno. Esto permite combinar un alto rendimiento con un elevado confort, lo que sería imposible de conseguir con un ajuste fijo.

e) Calentador de aire o serpentín calentador de aire:

Calentador de aire sin RTB
(carga parcial)

Los calentadores de aire suelen ser intercambiadores de calor purgados por ventilador controlados termostáticamente: cuando se alcanza la temperatura de consigna ambiente, el ventilador se apaga mientras el agua de calefacción sigue fluyendo sin obstáculos por el intercambiador. Incluso con una batería de calefacción calibrada a la potencia nominal, esto debe provocar un aumento extraordinariamente alto de la temperatura de retorno; lo mismo ocurre si el ventilador no funciona a plena velocidad: el calor que no se elimina completamente provoca un aumento de la temperatura de retorno.

Calentador de aire con RTB
(carga parcial)

En cambio, un RTB en el retorno de la batería de calefacción reacciona al aumento de la temperatura de retorno reduciendo inmediatamente el caudal de agua de calefacción. De nuevo, el caudal de agua de calefacción se adapta a la demanda real de calor, la temperatura de retorno se mantiene estable y el sistema funciona con gran eficiencia.

Calentador de aire con RTB
(carga completa)

En cuanto el ventilador se pone en marcha, la temperatura de retorno desciende rápidamente y el RTB vuelve a abrir el caudal de agua de calefacción. No importa si el ventilador funciona a baja o alta velocidad, ya que el control del caudal de agua de calefacción a través de la temperatura de retorno garantiza siempre el caudal de agua correcto. La pequeña circulación mínima del RTB garantiza una respuesta rápida y un arranque caliente del aerotermo en todo momento: confort y eficiencia no son una contradicción.

Otro consejo nuestro: para minimizar el tiempo de reacción cuando se pone en marcha el ventilador del aerotermo, el RTB debe instalarse lo más cerca posible de la salida de la batería de calefacción.

f) Paneles de techo radiantes:

Panel de techo radiante sin RTB

Los paneles radiantes de techo son superficies de calefacción radiante que suelen funcionar a temperaturas más elevadas que las superficies de calefacción por suelo radiante o de pared. No es infrecuente que el caudal de agua de calefacción se conecte y desconecte mediante termostatos eléctricos de ambiente.
Cuando se conectan varios paneles radiantes de techo en paralelo, se vuelve a tener el mismo problema de suministrar a todas las superficies de calefacción las cantidades "correctas" de agua de calefacción, esta vez también normalmente en alturas elevadas, donde el reajuste es especialmente agradable.

Panel de techo radiante con RTB

El uso de RTB elimina este problema de una vez por todas, ya que basta con ajustar la temperatura de retorno deseada para el caso de diseño y ¡listo! Por lo general, la temperatura de retorno puede reducirse ligeramente, por ejemplo de 50 °C a 45 °C o incluso a 40 °C, lo que aumenta aún más el efecto de ahorro deseado.

Otro pequeño consejo de nuestra parte:
Si desea aumentar el rendimiento de sus paneles de techo radiante a temperaturas más bajas, lo mejor es pintar sus caras radiantes (parte inferior) de negro mate.

g) Intercambiador de calor del agua de la piscina:

Intercambiador de agua de piscina sin RTB

Aunque su frecuencia de uso sea la excepción y no la regla, a los intercambiadores de agua de piscina se les aplica lo mismo que a todas las demás superficies de calefacción: con un caudal de agua de calefacción no controlado, por lo general sólo se aumenta una cosa, a saber, el potencial de derroche del sistema de calefacción.

Intercambiador de agua de piscina con RTB

La solución sería tan sencilla: instalar un RTB lo más cerca posible de la salida en el flujo de retorno y se eliminan los problemas.

Nuestro consejo: Es mejor poner la bomba de circulación en el modo de funcionamiento "presión diferencial constante" (c∆p) desde el principio, entonces ajustará automáticamente su entrada de trabajo al volumen de agua, al igual que la RTB ajusta el volumen de agua a la carga real de calefacción.

f) Sistema de ventilación o de aire acondicionado:

AHU sin RTB
(carga parcial)

Los sistemas de ventilación y aire acondicionado (HVAC) difieren de los calentadores de aire en que suelen tener su propio circuito mezclador con control autónomo.

Dado que a menudo se trata de un límite comercial entre la construcción de calefacción y la de ventilación, el llamado circuito de derivación se utiliza ampliamente para garantizar que el agua caliente de suministro esté disponible en el sistema de aire acondicionado en todo momento y que no haya riesgo de heladas incluso cuando el suministro de aire exterior está por debajo de cero grados. Este principio funcional se corresponde con el de la circulación de agua caliente sanitaria.

Sin embargo, cualquiera que haya llevado alguna vez búhos a Atenas puede preguntarse qué significa un bypass abierto, es decir, circulación de agua sin extracción de calor, para la eficiencia de un sistema de calefacción: ¡es una burda tontería!

AHU sin RTB
(carga completa)

Esto se debe a que el bypass abierto suele transportar cantidades tan grandes de agua que se produce un aumento significativo de la temperatura de retorno incluso en funcionamiento normal y no sólo durante el modo de espera.

Ejemplo práctico:

El 16 de febrero de 2017, Hans-Georg Baunach pasó la tarde en el sistema de calefacción de la sala de esquí de Neuss, un edificio con un sistema de calderas de gas natural de 1 MW. Durante su estancia, encontró exactamente esta situación y corrigió el ajuste hidráulico cerrando todas las válvulas de derivación aguas arriba de las unidades de tratamiento de aire y ajustando la bomba del colector de velocidad constante a una presión diferencial constante de 100 mbar.

Resultado:

Al año siguiente se ahorraron 20.000 euros en gas sin que nadie se congelara.

 

Enlace al artículo técnico:

Skihalle Neuss - Miles de euros ahorrados

Unidad de tratamiento de aire con RTB
(carga parcial)

La solución es obvia: para mantener la función de protección contra heladas y arranque en caliente, sustituya el bypass abierto por un RTB inerte (1) y ajústelo a la temperatura mínima más baja posible necesaria para garantizar la protección contra heladas y el arranque en caliente, por ejemplo, 30 °C. No sea demasiado generoso en este punto, ya que, en cuanto se pone en marcha el sistema, el volumen de agua aumenta tan rápidamente que, por lo general, durante la puesta en marcha del sistema se sigue disponiendo de la temperatura de impulsión máxima.

Unidad de tratamiento de aire con RTB
(carga completa)

Para equilibrar el flujo de retorno de la batería de calefacción en modo de control, también puede utilizar el RTB rápido (2), que ya hemos utilizado para equilibrar automáticamente las baterías de calefacción de los aerotermos (véase más arriba). También se puede utilizar para bajar la temperatura de retorno de la batería de calefacción del sistema de aire acondicionado. En cualquier caso, debe intentar ajustar la bomba de circulación del circuito de mezcla interior del sistema de aire acondicionado (I) a la velocidad más baja posible.

g) Carga intermedia por caldera de condensación sin circulación mínima:

Asimismo, sólo unos pocos expertos son conscientes de que no sólo deben equilibrarse las superficies de calefacción de todos los consumidores de calor, sino posiblemente también las de los generadores de calor. El siguiente ejemplo lo ilustra:


Con una caldera de condensación se desea mantener la zona superior de un acumulador tampón a una temperatura mínima de 75 °C, por ejemplo, para poder garantizar una capacidad de vertido suficiente en la preparación de agua caliente sanitaria. Al mismo tiempo, sin embargo, el acumulador intermedio debe permitir que los generadores regenerativos, como un sistema solar térmico, una caldera de biomasa o una unidad combinada de calor y electricidad, funcionen durante un periodo de tiempo suficiente. Está claro que la caldera de condensación sólo alcanzará su máximo rendimiento con el agua más fría de la zona más baja del buffer.

Si el sensor situado en la parte superior del acumulador intermedio indica a la caldera que la temperatura ha descendido por debajo de la temperatura mínima, la caldera y la bomba de circulación se pondrán en marcha. Sin embargo, si el caudal es demasiado elevado, la caldera ni siquiera alcanzará la temperatura de circulación necesaria porque su delta-T es demasiado pequeño, lo que significa que no volverá a desconectarse.

La caldera sólo alcanza la condición de desconexión después de haber cargado completamente el tampón y, por tanto, haber elevado su propia temperatura de retorno hasta tal punto que alcanza la condición de desconexión -en nuestro ejemplo de 75 °C- con su pequeño delta T, que es consecuencia de que el caudal volumétrico es demasiado elevado.

En otras palabras: cuando la caldera de carga máxima ha terminado su trabajo, el buffer está completamente cargado y los generadores renovables se quedan atrás, un sinsentido que, por desgracia, ocurre con demasiada frecuencia.

Sin embargo, el ajuste manual del rendimiento de la caldera apenas es una opción por dos razones:

1) La potencia de la caldera suele ser variable.
2) La temperatura de retorno de la caldera no suele ser constante.

Por lo tanto, sólo se puede considerar un equilibrado controlado termostáticamente del caudal de agua de la caldera, en el que la cantidad de agua de la caldera se regula de forma que se garantice que la temperatura mínima deseada del tampón no sea superada por la temperatura de ida de la caldera, por ejemplo, en 5 K. Mientras la caldera no haya alcanzado estos 80 °C, el limitador de temperatura de ida (VTB) permanece en estado cerrado a su circulación mínima fijada. Sólo cuando se alcanza la temperatura mínima de circulación fijada, la válvula se abre y garantiza que el acumulador recibe una zona superior de agua caliente de al menos 75 °C, definida con precisión mediante la posición del sensor.

En cuanto el sensor tampón indica a la caldera que se ha alcanzado la temperatura objetivo, la caldera empieza a reducir su potencia, lo que, gracias al VTB, provoca automáticamente una reducción del caudal de agua de la caldera hasta que ésta finalmente se apaga.

Ahora se plantea la cuestión de cómo llevar la mayor cantidad posible de calor residual de la caldera al acumulador intermedio, lo que normalmente se hace mediante el funcionamiento de la bomba. También en este caso, el VTB tiene un efecto regulador, ya que sería totalmente contraproducente que la temperatura de la zona superior del acumulador volviera a descender por debajo de la temperatura de conexión de la caldera durante este aprovechamiento del calor residual y que todo el juego continuara hasta que la caldera de carga máxima cargara por completo el acumulador.

 

Colector de temperatura de retorno (RTV)...

En general, se recomienda la instalación de un conjunto de alimentación del distribuidor de temperatura de retorno para los módulos de agua dulce o solares. Además, hay otros ámbitos de aplicación en los que cabe esperar fluctuaciones de temperatura. Al utilizarlo, la alimentación puede realizarse en el tampón a la temperatura correcta. Esto favorece una estratificación limpia y un alto grado de aprovechamiento del calor ligado al tampón.

...Estaciones de agua dulce y sistemas solares (set de alimentación)

El punto de consigna de la temperatura de distribución se ajusta en la cabeza del termostato: El agua por encima de la consigna fluye por la salida roja (caliente), por debajo de la consigna por la salida azul (fría). La válvula puede reaccionar rápidamente a las fluctuaciones de temperatura gracias al tiempo de reacción del cabezal termostático (5 segundos). Por lo general, recomendamos la instalación de estos conjuntos de alimentación RTV para los módulos de agua dulce o solares y otras aplicaciones en las que cabe esperar temperaturas de alimentación fluctuantes. Los sensores de inmersión helicoidales y las piezas en T acodadas para un montaje óptimo de los sensores, así como los insertos roscados a juego, completan esta válvula en un conjunto de alimentación fácil de instalar.

Regulador de temperatura de flujo (VTR)...

Los productos VTR constan de un regulador termostático de caudal y temperatura en forma de válvula mezcladora de tres vías y un cabezal termostático con elemento sensor. Tenemos dos conjuntos diferentes para elegir para diferentes aplicaciones:

...Estaciones de agua dulce y calderas de combustible sólido y CHP (conjunto de extracción)

Si se retira el calor del tampón, por ejemplo, mediante una estación de agua dulce, se reduce el riesgo de calcificación al limitar la temperatura y, al mismo tiempo, se amplía el suministro de agua caliente en la zona superior del tampón; de este modo, se puede calentar más agua potable con el mismo contenido de calor en el tampón, ya que el tampón permanece caliente durante más tiempo en la parte superior, pero se enfría más rápidamente en la parte inferior. Si, por el contrario, se suministra calor al tampón, éste se concentra inicialmente sólo en la zona superior del tampón hasta que su temperatura ha alcanzado el valor de consigna y sólo entonces se conduce también a la zona inferior. Por lo tanto, el tampón se calienta más rápido en la parte superior y se mantiene frío durante más tiempo en la parte inferior. Una pieza en T acodada para el montaje óptimo del sensor y los insertos atornillados correspondientes completan esta válvula a un conjunto de extracción fácil de instalar.

...Caldera de carga máxima de valor calorífico en el depósito de inercia (valor calorífico ajustado)

Añadiendo el caudal de la caldera al retorno de la misma, la temperatura del caudal de la caldera se controla constantemente hasta el valor objetivo establecido. Para ello, la bomba del circuito de la caldera debe ajustarse a la máxima potencia posible (fase III). De este modo, el caudal se adapta a la potencia de la caldera durante la carga del tampón (¡fogón!) y la temperatura del caudal se mantiene constante incluso con una potencia variable de la caldera. El tampón siempre está lleno de agua igualmente caliente en la parte superior, que es lo que hace posible la carga superior precisa en primer lugar. Además, la caldera está protegida contra la condensación y se evita eficazmente el posterior enfriamiento de la zona caliente durante la parada de la bomba (aprovechamiento del calor residual). El manguito de inmersión y la pieza en T acodada para la instalación óptima del sensor, así como los insertos roscados a juego, completan esta válvula con un conjunto de valores caloríficos de fácil instalación.

Limitador de temperatura de flujo (VTB)...

La finalidad de la válvula VTB es evitar que se supere una temperatura definida. Si hay un defecto en el calentador o en el mezclador que hace que la temperatura de impulsión suba por encima del valor ajustado, la bomba se desenergiza. Esto regula automáticamente el proceso de calentamiento. Esto garantiza una protección especial para la regla, la bomba y, sobre todo, el generador de calor.

...para intercambiadores de calor de gases de combustión de calderas y unidades de cogeneración (conjunto de condensadores)

Si la temperatura del caudal cae por debajo de la consigna ajustada, la válvula reduce el caudal cerrando sin energía auxiliar. El agua a calentar permanece más tiempo en el intercambiador de calor y puede así absorber más calor. Gracias al caudal mínimo fijo, la válvula siempre reacciona lo más rápidamente posible a los cambios de carga. El caudal se adapta a la potencia real absorbida y el circuito de calefacción se equilibra automáticamente de forma hidráulica. Los racores dobles y la pieza en T acodada para una instalación óptima del sensor lo convierten en un práctico juego de instalación.

...para calderas de condensación sin caudal mínimo y limitación ∆T (conjunto de condensación)

El sensor supervisa la temperatura del caudal y regula la cantidad de agua si la temperatura es inferior a la consigna. Esto permite una temperatura de impulsión constante con una potencia de caldera variable o una temperatura de retorno fluctuante a través de una cantidad de agua variable con un aprovechamiento total del valor de condensación. En los acumuladores intermedios, el uso del conjunto de condensación VTB se manifiesta por la rápida formación de una zona de agua caliente estable en la zona intermedia superior (carga superior estable), un alto nivel de confort de agua caliente, altos índices de utilización regenerativa y largos tiempos de funcionamiento de la caldera. El manguito de inmersión y la pieza en T acodada para la instalación óptima del sensor, así como las boquillas dobles a juego y la pasta conductora de calor, completan esta válvula hasta convertirla en un conjunto de condensación de fácil instalación.

Lo que dicen nuestros clientes

Confiamos en rendeMIX porque divide el depósito intermedio en zonas claras y aumenta el rendimiento solar. Ya no se necesitan más accesorios hidráulicos y se aumentan los tiempos de funcionamiento y la eficiencia de la caldera. La empresa Baunach también es un fabricante regional.

Martin se convierte en
Maestro calefactor, Fridtjof Werden GmbH

Durante casi 10 años he estado embarazada de la idea de instalar productos Baunach en las casas de mis clientes; hace tres años me animé y lo hice de verdad. Los productos son "de sobresaliente"; es una pena que no haya tenido la experiencia antes.

Jürgen Zeller
Director General, Zeller GmbH

Un conjunto altamente eficiente que es más fácil y rápido de instalar que un conjunto clásico con distribuidores. Incluso si renunciara a todas las demás ventajas, seguiría siendo más fácil de instalar que los conjuntos estándar. La alta eficiencia que ofrece el sistema me sale gratis. Por eso utilizamos siempre rendeMIX.

Jörg de Jong
SEDEJO GmbH

¿Todavía tiene preguntas? Estaremos encantados de ayudarle

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