Doble capacidad con el mismo volumen

El truco de la hidráulica: Hertweck optimiza los edificios existentes y los nuevos

Niedernhall, en la región de Hohenlohe de Baden-Württemberg, es "verRendemixt", no hay otra forma de decirlo. La culpa la tiene la propaganda de boca en boca. Se sabe que supera incluso las estrategias de marketing más sofisticadas. "VerRendemixt" significa: el mezclador especial de varias vías convierte el flujo de retorno de un sistema de calefacción por radiadores en el flujo de un sistema de calefacción por suelo radiante de baja temperatura en numerosas propiedades, ahorrando así energía. Pero no sólo eso. En las numerosas calderas de astillas y pellets de la región, carga y descarga los depósitos intermedios previstos con una eficacia que prácticamente duplica su capacidad. ¿Por qué?

Fig. 1: Edificio Baumgartner: dos mezcladores multivía para la carga y descarga energéticamente optimizadas de los dos cilindros de almacenamiento intermedio de 1.000 l. Abajo a la izquierda (azul) el intercambiador de calor solar en el acumulador intermedio para la preparación de agua caliente. El tampón rojo para agua caliente ya estaba instalado. Está conectado al acumulador estratificado gris plateado. El intercambiador solar se acerca al acumulador estratificado en cuatro niveles diferentes (zonas de temperatura)

La empresa Hertweck se encuentra ya en su tercera generación. Fritz-Jürgen Hertweck es ahora el responsable de operaciones. Ha tomado el relevo de su padre en el negocio de cara al cliente, quien, por supuesto, sigue formando parte del equipo directivo.
La empresa tiene 52 empleados, 37 de los cuales trabajan en las obras y 15 en la oficina. Hertweck gestiona alrededor del 70% de sus pedidos de forma independiente, es decir, también se encarga de la planificación, ya que los clientes del sector privado se dirigen principalmente al fabricante de instalaciones de forma directa. Sólo en el sector comercial se adjudica el contrato a través de licitaciones y oficinas de planificación.

Experto en energías renovables

El radio de actividad en Hohenlohe es de unos 30 kilómetros. La cartera del fabricante de instalaciones incluye todas las energías renovables, incluidas las redes locales de calefacción con plantas de biogás y calderas de astillas de madera. En la región, los propietarios de edificios tienden a favorecer los pellets y todo tipo de sistemas de calefacción de leña. En las zonas urbanas de la región domina naturalmente la demanda de tecnología de calderas de condensación. Sin embargo, en cuanto se sale de las puertas de la ciudad, predominan los sistemas generativos como los pellets, las astillas de madera y los sistemas de leña, al menos en la cartera de pedidos de Hertweck. Esta tendencia se aplica tanto a las nuevas construcciones como a las reformas. El gas natural también está disponible en la región, por lo que la calefacción de gasóleo, antes predominante, queda cada vez más relegada a un segundo plano. La calefacción local también tiene sus clientes. En este caso, Hertweck colabora con una empresa de ingeniería civil, aunque la construcción de las tuberías es responsabilidad de la empresa de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
Por supuesto, las bombas de calor también son una opción para las viviendas unifamiliares. Hertweck instala principalmente sistemas de calefacción por aire, ya que la confianza en la opción geotérmica se ha visto seriamente sacudida en Baden-Württemberg tras los accidentes de Staufen y otros lugares. No son las autoridades las que frenan, sino el temor a tener que pagar los daños en caso de catástrofe en el subsuelo. Las posibles emisiones de ruido de la unidad exterior de una bomba de calor aerotérmica no molestan aquí a los vecinos porque en los alrededores de Niedernhall sólo se han construido unas pocas urbanizaciones adosadas. Los propietarios disponen de una superficie suficiente para instalar el ventilador a una distancia suficiente de las ventanas de sus habitaciones y de las de sus vecinos.

El valor añadido se mantiene en la región

Fig. 2: Niedernhall: biomasa a la puerta de casa

Los clientes también están dispuestos a pasar del gasóleo a los pellets en proyectos de renovación. Por supuesto, esto requiere un asesoramiento cualificado. En el paisaje natural de Hohenlohe, la marcada conciencia medioambiental de los lugareños, así como la biomasa visible a la puerta de casa, suponen un apoyo. El valor añadido de las calderas de troncos y astillas se mantiene en la región. En cuanto al combustible, son las pequeñas y medianas empresas del barrio las que se benefician de estas calderas, y no las empresas energéticas. En el caso de los pellets, el arco se extiende más allá de la región, "pero incluso aquí la madera de tierras alemanas suministra la energía, no el gas ruso ni el petróleo árabe".
También influye el argumento del precio de la fuente de energía. Probablemente sea un 50% más barato que el gasóleo de calefacción y un 30% más barato que el gas natural. La Asociación Alemana de Energía y Pellets DEPV publica periódicamente las últimas cifras comparativas. En los últimos años, los precios de los pellets han evolucionado en línea recta con un suave aumento. Hace cinco o seis años hubo un valor atípico, pero se mantuvo exactamente igual. "Desde entonces, la diferencia con las demás fuentes de energía es estable y atractiva. Además, muchos propietarios de edificios optan por una combinación de calefacción de leña o pellets más colectores solares térmicos. La fotovoltaica, en cambio, es cada vez menos popular debido a la menor remuneración".

rendeMIX calderas de leña y colectores solares

Fig. 3: Para calderas de leña y colectores solares (aprox. 10 m2). A la derecha rendeMIX 2 x 3 para la carga (2 = ida y retorno de la caldera, 3 = tampón caliente, templado, frío), al lado 3 x 2 para la descarga (3 = tampón, 2 = consumidor). La radio está en la descarga caliente del búfer rojo a la calefacción por radiadores (flujo)

Hertweck se ocupa de las actividades fotovoltaicas en colaboración con una empresa eléctrica especializada, especialmente cuando se trata de la tecnología de bombas de calor en combinación con la alimentación de energía solar. "Esta tecnología de sistemas requiere muchos conocimientos. Tendríamos que crear un departamento aparte para ocuparnos exclusivamente de esas combinaciones. Eso no es rentable. Por eso vamos a cooperar con una empresa cualificada". Sin embargo, el propio cliente sólo tiene un contratista, nosotros o nuestro socio. Actuamos como una empresa conjunta. Eso debe ser lo normal en este tipo de ofertas".

"El rendeMIX vivo"

Como se menciona en la introducción, el fabricante de la planta ha "dementado" literalmente su entorno. El contacto con la mezcladora hidráulica multivías especial de Baunach, Hückelhoven, se produjo a través de un artículo publicado en una revista especializada. Esto animó a Fritz-Jürgen Hertweck y a su jefe de proyecto, Matthias Wied, a informarse sobre este sistema de control de flujo y retorno que ahorra energía, del fabricante Baunach, en la feria ISH de Nuremberg. "No fue sólo la tecnología lo que nos impresionó en esta primera reunión. La presentación tan competente de los procesos en la mezcladora y en la red también nos demostró que no se trataba sólo de alguien que intentaba vender algo. La gente de Baunach -esto quedó muy claro- estaba y está detrás del producto. Viven y respiran rendeMIX".
Así que tenía que ser algo bueno. "Por eso decidimos centrarnos intensamente en esta tecnología y representarla ante el cliente. Ahora lo hemos conseguido en más de 50 proyectos con incluso más mezcladores multivía: en algunas propiedades hay dos o tres en la pared."

Diagrama de conmutación rendeMIX

Caldera de condensación de gas circuito de calefacción por radiadores sin mezclar

Fig. 1: Caldera de condensación a gas con circuito de calefacción por radiadores no mixto y circuito de calefacción por suelo radiante mixto con acumulador de agua caliente sanitaria

Caldera de condensación de gas a acumulador intermedio

Fig. 2: Caldera de condensación a gas sobre acumulador tampón con circuito mixto de calefacción por suelo radiante y preparación de agua caliente sanitaria mediante módulo de agua fresca. Calefacción y preparación de agua caliente sanitaria con apoyo solar

Fig. 3: Caldera de leña con carga de dos zonas en acumulador intermedio mediante y descarga de dos zonas para un circuito mixto de calefacción por suelo radiante con aprovechamiento del retorno y un circuito mixto de calefacción por radiadores, así como preparación de agua caliente sanitaria mediante módulo de agua fresca. Calefacción y preparación de agua caliente sanitaria con apoyo solar

Fig. 4: Esquema eléctrico del objeto Baumgartner

Tres aplicaciones diferentes

Fig. 4: Entrada de agua fría (serpentín de ACS), tubería de circulación de ACS con mezclador. Temperatura del agua caliente 40 °C

Hertweck utiliza el rendeMIX en una gran variedad de sistemas. En primer lugar, se utiliza clásicamente para acoplar el flujo de retorno de un sistema de calefacción de alta temperatura (radiador) con un sistema de calefacción de baja temperatura (suelo radiante). En este caso, el accesorio convierte casi clásicamente el retorno del radiador en el flujo de los serpentines de las tuberías del suelo. En segundo lugar, para la carga de cilindros amortiguadores de dos zonas. En este caso, el rendeMIX garantiza el mantenimiento de la estratificación en el cilindro durante el mayor tiempo posible, alimentando la zona correspondiente en función de la temperatura de la fuente. Este tipo de carga impide que los distintos niveles se mezclen y mantiene así los componentes exergéticos en el cilindro durante el mayor tiempo posible.
En tercer lugar, el sistema de control de Baunach descarga los depósitos de agua caliente de forma igualmente hábil. Si una temperatura de 40 grados es suficiente, el mezclador multivía vuelve a este nivel. No toma agua a 80 grados y la enfría a 40 grados con un caudal de retorno bajo, lo que provocaría considerables pérdidas de capacidad. "La carga y descarga no reguladas reducen a la mitad la capacidad de un acumulador. Esto puede explicarse de forma muy sencilla: si al mediodía es suficiente un caudal de 50 °C y el mezclador multipuerto en realidad sólo extrae estos 50 °C, por la tarde aún quedan 80 °C disponibles en el edificio procedentes de la zona superior. Si, por el contrario, el sistema de control hubiera extraído los 80 °C y los hubiera bajado a 50 °C con agua fría, la caldera tendría que recalentarse por la noche. Prometemos al operador de la caldera de leña una considerable ganancia en confort. El intervalo de recalentamiento se duplica. Lo que antes eran dos días se convierten en cuatro. Nuestra clientela lo cumple".

Capacidad duplicada

Fig. 5: Instalaciones de Hertweck. Con rendeMIX, el tiempo de amortización del colector se reduce a la mitad

Para añadir otro ejemplo: "Imagine 3.000 litros de agua a 40 grados. A esta temperatura, ni siquiera podrá darse un baño o una ducha si tenemos en cuenta el gradiente en el intercambiador entre el agua caliente y el agua tampón. Puede que haya algunos kilovatios hora en el agua, pero desgraciadamente no son muy valiosos. Ahora divida el mismo contenido energético en zonas de 60 y 25 grados. El resultado: no sólo hay mucha agua de ducha disponible para la familia, sino que, gracias a la carga en dos zonas, no hay que esperar medio día para volver a disponer de agua caliente en el baño y la cocina si se ha agotado el colchón de la parte superior del cilindro. El rendeMIX no se lo pierde. Reacciona inmediatamente rellenando esta zona con alta temperatura".
El fabricante del sistema amplía este punto de confort y ganancia de energía con el ejemplo de la alimentación solar: "Basta con echar un vistazo a una carga de una sola zona. El agua a cualquier temperatura entra siempre en el acumulador a través de la misma conexión. Como resultado, el agua se estratifica en el cilindro desde 40 °C en la parte inferior hasta 60 °C en la superior. Además, no permanece en un flujo, digámoslo así, constante. Se producen turbulencias en la caldera. Esto hace que el agua fría y la caliente se arremolinen juntas. Si, por el contrario, se utilizara una carga de dos zonas, el resultado sería una estratificación relativamente limpia, con quizás 30 o 35 °C en la parte inferior y 80 o 90 °C en la superior.
Esta es una desventaja decisiva del reglamento de zona única.

Ganancia solar incluso con luz difusa

Fig. 6: Propiedad de Koch. El propietario: "La verdad es que todavía tengo calor en el acumulador el domingo cuando cargo el viernes. Antes tenía que pedir a los niños o a los vecinos que echaran leña entre medias".

El otro: "Debido a los 40 °C del fondo, con una carga no regulada, el colector solar tampoco puede deshacerse de su baja temperatura. Con tiempo difuso, en realidad podría seguir depositando quizás 30 o 35 o 40 °C. Pero el intercambiador de calor no reacciona a este nivel. Sin embargo, el intercambiador de calor no reacciona ante este nivel: "En el piso donde se encuentra el intercambiador de calor solar, la temperatura ya es de 40 °C con una carga no zonificada. La bomba sólo hace circular el calor solar. Si, por el contrario, el suelo estuviera a 25 o 30 °C, el calor difuso también beneficiaría al propietario del edificio". La difusión lo es todo. Si hace frío en la zona del suelo del acumulador, el sistema solar puede almacenar más energía.

Fig.7: "Las temperaturas que medimos a efectos de control se ajustaban realmente a lo previsto", Matthias Wied

¿El uso de la tecnología de mezclado multivía requirió un largo periodo de familiarización? Fritz-Jürgen Hertweck y Matthias Wied dicen que no. "El aparato hace la mayor parte del trabajo por sí mismo. Sólo se controla a través de las temperaturas. No tenemos que ajustar ningún flujo de volumen. El rendeMIX los iguala de forma independiente. Por supuesto, hay que familiarizarse con su filosofía. HG Baunach ofrece material de formación para ello, el servicio de campo proporciona asistencia o puede desplazarse a un curso de formación. Pero, en principio, se trata tanto de una o varias bombas y un mezclador como en la tecnología de calefacción convencional".
Sin embargo, algunos competidores conservadores de la región desconfían de la tecnología y las actividades de venta de Hertweck. "Como no entienden el sistema, se oponen en cada caso de esta manera: 'Puede ahorrarse eso, querido constructor, sólo intenta venderle algo'. A veces oímos eso de nuestros clientes. Sin embargo, estos colegas pasan por alto el hecho de que los clientes ya no confían incondicionalmente en sus contratistas. Se informan de antemano. Puede que no entiendan los detalles de una técnica, pero reconocen rápidamente la competencia de su contraparte en el curso de esas conversaciones. En realidad, se hacen más daño a sí mismos con esos comentarios que a nosotros. En cualquier caso, no conozco ningún caso en el que hayamos perdido un pedido por culpa de una "aclaración" de este tipo", afirma el jefe de la empresa.

Examen aprobado

Fig. 8: Temperaturas y condiciones en la pantalla de la caldera de leña. Por supuesto, no tuvo que empezar el 6 de agosto. El colector solar cargó el acumulador

Ni que decir tiene que la empresa no confió ingenuamente en el sistema hidráulico de Baunach durante la fase inicial. "Todo lo que nos decían sonaba plausible, pero los expertos en marketing siempre tienen a mano los argumentos adecuados. De vez en cuando, por desgracia, eres un niño quemado. Queríamos saber si las temperaturas y los caudales se estabilizarían realmente como nos habían dicho. Por eso instalamos sensores y dispositivos de medición adecuados en las primeras instalaciones, y no nos sorprendimos, sino que nos quedamos muy satisfechos cuando los valores se comportaron realmente según lo previsto. Fue esta prueba la que nos convirtió en partidarios de rendeMIX".
La simpatrización comenzó hace unos diez años. En aquella época, predominaba el acoplamiento del circuito de radiadores con el sistema de calefacción por suelo radiante. Sin embargo, la empresa descubrió cada vez más las ventajas de optimizar la carga y descarga de los acumuladores, sobre todo en combinación con las calderas de pellets y de leña que se utilizan mucho a domicilio. De hecho, nuestros clientes nos han confirmado una y otra vez que, desde la conversión, pueden afrontar el fin de semana con tranquilidad, porque todo lo que tienen que hacer es dejar la caldera encendida durante cuatro o cinco horas el viernes para rellenar el/los acumulador/es y estar seguros de que hay suficiente energía utilizable -el énfasis es en utilizable- en el acumulador y disponible para el domingo por la noche". El domingo por la noche vuelve a su casa calentita y acogedora".
En el pasado, en la época de las antiguas calderas de leña, los operarios tenían que añadir combustible por la mañana, al mediodía y por la noche. Cuando aparecieron las primeras calderas de gasificación de madera con almacenamiento intermedio, esta necesidad se redujo a una o dos veces al día como máximo. Los sistemas modernos y más eficientes de combustión de leña o pellets, en combinación con un depósito de almacenamiento estratificado de 2.000 o 3.000 litros, permiten cargar la caldera "quizá cada dos días, a menos que fuera haga un frío siberiano". Con el 'rendeMIX' como máximo nivel de optimización hidráulica, podemos duplicar fácilmente este periodo. Por regla general, sólo es necesario encender los leños los lunes y los viernes", afirma Fritz-Jürgen Wied, subrayando el enorme aumento de comodidad.

El búfer existente puede convertirse en un búfer de dos zonas

Fig. 9: Al igual que para Hertweck la tecnología innovadora de calefacción es algo natural, para el fabricante de sistemas la presentación de griferías de baño contemporáneas también lo es.

En principio, cualquier acumulador intermedio puede convertirse en un acumulador estratificado. "Durante las reformas, a menudo nos encontramos con una caldera que todavía funciona. Entonces simplemente sustituimos la antigua caldera de leña por una moderna caldera de pellets, por ejemplo, sustituimos el elevador de temperatura de retorno estándar por un mezclador multipuerto y convertimos el depósito adyacente de 1.000 litros a carga de dos zonas con un rendeMIX. Es parte de nuestro trabajo estándar soldar las boquillas necesarias en casos individuales si no están disponibles". Esto no es tan eficaz como una caldera nueva, ya que los diseños modernos con sus deflectores internos de agua favorecen la estratificación, "pero también hay que mirar el dinero del cliente. En algún momento de la consulta, el cliente dice basta. Tiene que poder permitirse ahorrar energía. Pero yo sólo me refiero al último 5%".
Pero el propietario tiene un deseo. Lo que le falta es "un rendeMIX un tamaño más pequeño". Aunque la grifería actual, bastante voluminosa, cubre una amplia gama de caudales, el mezclador multivía que se ofrece no tiene por qué suministrar 30 kW para la vivienda unifamiliar más pequeña. El sobredimensionamiento es caro. Además, el tamaño actual nos limita en términos de instalación. Muchas casas sin sótano se conforman con una cámara relativamente estrecha como sala de calderas. Instalar allí el colector en la pared suele ser todo un reto".