Indudablemente esta pensando en la calefacción por acumuladores eléctricos de calor. No en vano, la mayoría de los aparatos que contribuyen a una mayor comodidad en el hogar, funcionan con electricidad. Estos aparatos, basan sus favorables prestaciones en la posibilidad de almacenar calor en los periodos “valle” de discriminación horaria, de 10 de la noche a 12 de la mañana del día siguiente, momento a partir del cual lo restituyen al local en el que están instalados.

Además, con la calefacción por acumuladores de calor, no solo podrá disfrutar del innegable confort que le brinda la electricidad, segura, cómoda, limpia etc., tendrá también una gran ventaja económica pues la energía eléctrica consumida en horas "valle", tanto por los acumuladores como por el resto de electrodomesticos es considerablemente mas barata.

Pero ¿por qué la existencia de los periodos “valle”?

Su existencia, esta justificada por el funcionamiento del sistema eléctrico (producción, transporte y distribución de la electricidad) dimensionado para atender la máxima, denominada “punta”, que se produce principalmente durante el día.

Sin embargo, durante las horas “valle”, se consume mucha menos energía, siendo aconsejable para el país favorecer el equilibrio entre los consumos en ambos periodos, y así rentabilizar las inversiones en infraestructuras. Además el coste de la energía eléctrica producida en “valle” es menor que el de la generada en “punta”.

Como resultado de lo expuesto, la Administración trata de favorecer el traslado al “valle” de los consumos que normalmente se realizan en “punta”, generalmente los diurnos, y para ello a diseñado la Tarifa de Discriminación Horaria.

No olvide que, si desea disfrutar de discriminación horaria, debe contratarla en su empresa eléctrica.

2 - Cómo funcionan los acumuladores y sus componentes

Los principales componentes de un acumulador son:

ESQUEMA DE UN ACUMULADOR ESTÁTICO

- Aislamiento térmico - Núcleo acumulador del calor - Resistencia eléctrica calefactora - Dispositivos de seguridad y control - Carcasa exterior

El funcionamiento de los acumuladores de calor es simple, estando diseñados para funcionar en dos ciclos independientes, separados en el tiempo, según se describe mas adelante.

El primero de estos ciclos el de carga, se hace coincidir con las 14 horas de vigencia de la Tarifa de Discriminación Horaria para beneficiarse de la misma.

Durante el citado periodo de carga, el calor producido por unas resistencias, dispuestas en el interior del núcleo cerámico del aparato es almacenado en el mismo.

El segundo ciclo, el de descarga, o cesión del calor al recinto que se quiere calentar, se realiza una vez finalizado el anterior.

2.1 - Núcleo acumulador del calor

Esta constituido por ladrillos de material cerámico capaz de almacenar el calor generado durante el proceso de carga nocturno.

La temperatura máxima de trabajo del núcleo acumulador, se limita a 600/700 C, en razón, tanto de la temperatura que debe soportar el aislamiento, como de otros motivos constructivos y de seguridad.

Los materiales más utilizados para el núcleo, son la magnetita, y la magnesita.

SECCIÓN DE UN ACUMULADOR ESTÁTICO

2.2 - Elementos calefactores

Están formados por resistencias eléctricas, que se introducen en canales o cavidades dispuestas en el interior del núcleo acumulador, para calentar uniformemente toda su masa.

2.3 - Aislamiento térmico

El núcleo se rodea en toda su superficie con materiales aislantes, tanto para conservar el calor acumulado, como para limitar la temperatura superficial de la carcasa.

Los materiales habitualmente utilizados como aislamiento son, la sílice microporosa en la parte frontal, posterior y laterales. Para aislar la base se utiliza el silicato de calcio, o bien piezas de vermiculita prensada.

2.4 - Dispositivos de Seguridad. Elementos de control.

Los acumuladores incorporan un limitador de temperatura como protección de seguridad para evitar elevaciones inadecuadas de la temperatura, independiente del termostato de fin de carga.

Además incorporan también los oportunos elementos de conexión a la red, y los controladores de carga y descarga, que dependen del tipo de acumulador.

2.5 - Mueble

Generalmente de chapa de acero galvanizada con revestimiento exterior de pintura secada al horno.

3 - Tipos de acumuladores

Según la forma de realizar la descarga del calor acumulado, existen dos tipos:

Estáticos: si lo ceden por convección natural.

Dinámicos: si lo hacen por circulación forzada del airen forzada del aire

En cualquier caso se debe señalar que, además de estas dos formas de ceder el calor, tanto los acumuladores estáticos como dinámicos ceden también una parte del mismo por radiación.


3.1 - Acumuladores estáticos

Como se ha indicado, estos aparatos ceden el calor principalmente por convección natural al circular el aire, procedente de la habitación, a través de los canales existentes en el núcleo acumulador.

Con este fin el mueble dispone de una rejilla de entrada de aire en la parte inferior y otra de salida en la parte superior, de forma que se origina una circulación de aire a través del núcleo acumulador.

Se colocan apoyados en el suelo, sobre soportes, para favorecer la entrada del aire a calentar, por su parte inferior.

Esquemáticamente su funcionamiento queda reflejado en la figura. Al no disponer de elementos móviles son totalmente silenciosos.

Seguidamente se explican, las dos funciones principales de los acumuladores estáticos, y los sistemas de seguridad que incorporan.

Seguidamente se explican, las dos funciones principales de los acumuladores estáticos, y los sistemas de seguridad que incorporan.

3.1.1 - Carga

Los acumuladores estáticos ofrecen dos sistemas para regular la carga:

Manual
Consiste en un regulador de varias posiciones, o de graduación continua, que limita, por elección del usuario, la temperatura del núcleo acumulador, o lo que es lo mismo, el nivel de carga deseado, cuando esta se alcanza el limitador corta la alimentación del aparato.

Automática
Este sistema regula automáticamente la carga en función de la temperatura interior de la habitación durante la noche. El usuario fija, mediante un mando, la temperatura interior de la habitación por debajo de la cual se carga el acumulador.

3.1.2 - Descarga

Una pequeña parte de la descarga, la que se realiza por radiación, se produce tanto durante las horas de carga, como durante el resto del día. Lo mismo sucede con la denominada convección externa, o circulación del aire en contacto con la superficie de la carcasa exterior.

La mayor parte del calor acumulada en el núcleo, se evacua por convección natural, esto es por la circulación del aire que entra por la parte inferior del aparato y se calienta al pasar por las canalizaciones del núcleo, para salir al ambiente por la rejilla superior del mueble.

La cesión de calor, se regula mediante la compuerta situada en la boca de salida del aire caliente que permanece cerrada durante el periodo de carga.

3.1.3 - Sistemas de seguridad

Estos equipos incorporan un dispositivo de seguridad, sobre el circuito de alimentación eléctrica, de tal modo que, si la temperatura registrada en la zona en la que se ubica el regulador de carga sobrepasa un cierto valor se interrumpe la alimentación a las resistencias.

Frecuentemente sucede que dicho aumento de temperatura se debe a que los usuarios han tapado la salida de aire del aparato, por ejemplo para secar alguna prenda, por lo que debe evitar esta situación.


3.2 - Acumuladores dinámicos

Los acumuladores dinámicos son apropiados para calentar dependencias de las viviendas como salas de estar, comedores, etc., en los que se necesita una buena regulación.

3.2.1- La carga

En los acumuladores dinámicos la carga puede regularse de dos formas:

Manual
Es el mismo sistema utilizado en los acumuladores estáticos, y con las mismas ventajas e inconvenientes descritos para aquellos.

Automática
Una sonda exterior, situada en la fachada del edificio, mide la temperatura exterior durante la noche, y una centralita de regulación determina la carga necesaria, en función de la misma, y del calor residual existente al final del día anterior en el núcleo del acumulador.

Este sistema se utiliza únicamente cuando se pretende controlar varios acumuladores, ya que el costo de la centralita es elevado.

No obstante, existen centralitas de regulación de costo más reducido, en la que la carga del acumulador se regula únicamente en función de la temperatura exterior, sin tener en cuenta la temperatura residual del núcleo acumulador.

La turbina puede ser axial o tangencial, estando colocada en la parte frontal del aparato, transversal o longitudinalmente, y en la parte inferior del mismo, por la que entra el aire frío que circula a través del núcleo. En los acumuladores dinámicos, los canales interiores del núcleo tienen forma de U invertida, para que el aire caliente permanezca en el interior del aparato, cuando la turbina no funciona. La salida del aire caliente se realiza también a través de una compuerta situada en la parte inferior del aparato.

En los acumuladores dinámicos, la descarga se regula mediante un termostato ambiente que conecta o desconecta la o las turbinas que hacen circular el aire.

El termostato puede ir, opcionalmente colocado en el propio aparato o instalado independiente del mismo en la habitación.

3.2.3 La regulación

Con el fin de no rebasar la temperatura máxima admisible del aire caliente, existe un dispositivo que mezcla el aire calentado en el núcleo con aire ambiente.

Por otra parte, existen acumuladores dinámicos con turbinas de una o dos velocidades, e incluso con regulación continua de la misma en función de la temperatura.

Muchos modelos de acumuladores dinámicos, disponen, opcionalmente, de una resistencia de apoyo, incorporada en la salida del aire caliente, que puede conectarse durante las horas diurnas, si el calor que queda en el aparato al final del día, no es suficiente para mantener las condiciones interiores de confort.

Otra función de dicha resistencia es complementar la carga cuando, por razones como, olvido, días muy fríos, corte del suministro durante la noche, etc, la carga no ha sido suficiente.

Este tipo de resistencias es conveniente en las estaciones intermedias, otoño y primavera, en las que normalmente no se conectan los acumuladores, a pesar de lo cual algunos días puede ser necesaria la calefacción.

Otros modelos, en lugar de utilizar resistencias de apoyo, permiten la conexión diurna de algunas resistencias del núcleo para proporcionar calor adicional. Hasta aquí, hemos descrito el funcionamiento del sistema de calefacción, más sencillo, económico y fiable, la acumulación, propio para atender la calefacción de su hogar en determinadas circunstancias, como por ejemplo si el mismo esta habitado durante todo el día, o para lograr una adecuada temperatura en comercios, oficinas, despachos, etc., abiertos en jornada laboral normal.

Nuestro agradecimiento a D. José Carlos Toledano Gasca, autor del libro “CALEFACCIÓN ELÉCTRICA: CONFORT, CALCULO Y SISTEMAS” así como a la Editorial Paraninfo, por autorizar su utilización como texto de referencia, del que se ha obtenido y elaborado la base de la anterior información.