Existe una correlación entre la temperatura de servicio de un sistema de calefacción y su nivel de eficiencia. Generalmente, las temperaturas elevadas conllevan mayores pérdidas de distribución y peores rendimientos de generación.
A lo largo de los años, los sistemas de difusión de baja temperatura se han ido integrando en la edificación, y cada vez son más habituales los radiadores de aluminio y/o los suelos radiantes. En parte por una tendencia de mercado, y en parte por sus beneficios energéticos.
Pero gran parte de los sistemas que tenemos actualmente en nuestros edificios fueron diseñados y construidos hace muchos años. Y de hecho, es sabido que la gran mayoría de ellos está sobredimensionado para permitir su operación en las condiciones más desfavorables (generalmente en condiciones meteorológicas más severas que los días más fríos registrados).
Entonces, la pregunta es: Si tengo un sistema existente sobredimensionado ¿cuánto puedo reducir la temperatura de producción sin que el usuario lo note?
Lo primero a saber es cuanta potencia de difusión se pierde por la reducción en la temperatura de distribución de agua caliente. Para esto, hay una formula relativamente sencilla:
Aplicando esta fórmula en función de la temperatura de diseño, se obtienen distintos niveles de reducción de potencia, como se puede ver en la imagen inferior. Se observa que una reducción de temperatura de distribución del orden de 5 o 10 ºC es posible a la vez que se mantiene entre el 70 y el 90% de la potencia disponible.
Evidentemente, existe un motive para la definición de los niveles térmicos de los sistemas, y puede que la potencia de diseño sea necesaria en momentos puntuales del año, pero si se pasase a operar el sistema bajo criterios de temperatura de distribución variable, se darían probablemente períodos prolongados en los que las temperaturas de producción pudiesen ser sustancialmente inferiores a las de diseño.
De hecho, si hacemos un análisis de cargas del edificio que usé hace algún tiempo vemos que la carga varia sustancialmente a lo largo del año. En las imágenes inferiores se puede ver la variación anual de la carga. Si bien hay momentos a lo largo del año en los que ésta se encuentra entre 60 y 120kW, la mayor parte del año, esta se encuentra en el entorno de los 20kW (o menos).
Con lo que adaptar la operación de las instalaciones a estas situaciones puede ser altamente beneficiosa. ¿Cómo de beneficioso? Pues pensemos en un Sistema con bomba de calor, con temperatura de diseño a 60ºC. Pues resulta que la mayor parte del año no tendría que operar a 60ºC.
Y de hecho, la mayor parte de la Energía se podría suministrar a niveles entre 30 y 50ºC.
¿Y esto tendría algún efecto en la eficiencia? Quiero pensar que sí. Si observamos los factores de factores de corrección del rendimiento de las bombas de calor publicados por el IDAE, estos varían con la temperatura de servicio.
En la table siguiente se observan los factores de corrección en función de la temperature de servicio de las bombas de calor (Debo matizar que los valores inferiors a 30ºC los he añadido yo con factor=1), así cómo la fracción de energía que podría ser entregada a cada nivel de temperatura.
| Temperatura de Servicio | Factor de Corrección | Fracción de Energía |
| 20 | 1 | <1 % |
| 25 | 1 | 3 % |
| 30 | 1 | 8 % |
| 35 | 1 | 12 % |
| 40 | 0.87 | 16 % |
| 45 | 0.77 | 19 % |
| 50 | 0.68 | 17 % |
| 55 | 0.61 | 11 % |
| 60 | 0.55 | 13 % |
| Promedio | 0.77 | 100 % |
Se obtiene un factor promedio de 0.77. Este factor es substancialmente major que el que se obtiene a temperaturas más elevadas. Y supone una nada desdeñable mejora de rendimiento del 42% sobre los servicios de calefacción a 60ºC.
En conclusión, operar los sistemas de calefacción de forma dinámica es posible gracias a los criterios de dimensionado existentes, y permiten ahorros de Energía muy relevantes sin prácticamente coste de implementación ni perjudicar los niveles prestacionales del sistema.
Ahora que el gas está tan caro, y mientras descarbonizamos el suministro de energía a los edificios, es para pensárselo.