GENERALIDADES

Con el avance de la tecnología y los nuevos materiales aparecen en el mercado internacional este tipo de calentadores tan desconocido en España y que sin embargo están extendidos en otros países. Estos calentadores cumplen con unos requisitos fundamentales como son DISPONER de AGUA CALIENTE al INSTANTE de una manera INAGOTABLE y de una forma COMODA, LIMPIA y SEGURA. Si además de todo esto hay toda una serie de variables favorables al producto hacen de él un elemento ideal para su uso.

Una vez instalado un calentador el usuario lo único que tiene que hacer es abrir el grifo pues interiormente lleva un dispositivo que se va a dar cuenta poniéndose en marcha y calentando el agua. Tan pronto el usuario cierre el grifo de nuevo el calentador lo va a detectar desconectando la parte eléctrica con lo que el consumo cuando no estemos usando el agua es cero.

La diferencia con el termo eléctrico es que este último consume electricidad la mayor parte del tiempo y a veces innecesariamente.

La primera característica que llama la atención es su tamaño. Son tan reducidos que la superficie de un folio es superior a la de estos calentadores. De aquí que prácticamente se puedan instalar en cualquier espacio por pequeño que sea y esta virtud es suficiente a veces para que el posible usuario se incline por este sistema.

La principal característica eléctrica de este tipo de calentadores es que son MUY POTENTES . Si recordamos lo que significa POTENCIA que es la RAPIDEZ de una máquina en hacer un trabajo vemos que es lógico que sean muy potentes pues son muy rápidos en calentar el agua. Tan rápidos que son instantáneos es decir calientan el agua al instante.

Esta característica es la causante si no se tienen las ideas claras de que la gente en general se muestre reacia a la instalación de este tipo de calentadores pues suelen confundirla con el gasto o consumo que como veremos más adelante son magnitudes diferentes.

La principal consecuencia de esta característica eléctrica es que la instalación del calentador debe hacerse acorde con la potencia del mismo. Al no existir hasta ahora este tipo de equipos normalmente no se preveía dicha instalación eléctrica con lo que surgen dificultades a la hora de extender los cables suficientemente gruesos necesarios para alimentar el calentador.

Esta es precisamente la mayor objeción o inconveniente que tienen estos calentadores y que una vez salvada dicha objeción el resto serán todo ventajas.

Las primeras unidades que aparecieron de este tipo de calentadores fueron aunque potentes insuficientes para garantizar un caudal de agua necesario en algunas aplicaciones.

Hoy día gracias a alguna de las tecnologías utilizadas en la fabricación de estos calentadores se pueden satisfacer cualquier necesidad de caudal por grande que sea la aplicación.

Es necesario saber que CAUDAL y POTENCIA están íntimamente relacionados tanto que a doble caudal le corresponde doble potencia y viceversa. (Suponemos el resto de variables fijas).

Para la mayoría de las aplicaciones de agua caliente sanitaria el caudal necesario va a estar comprendido entre 2 l/m y 18 l/m (litros por minuto) lo que conlleva a unas potencias de los calentadores comprendidas entre 3,3 Kw y 26 Kw.

Debemos decir que los calentadores a gas típicos tienen una potencia equivalente a unos caudales de 5 l/m y 10 l/m.

La instalación de este tipo de calentadores es sumamente fácil.

Vamos a señalar una serie de normas que deberán seguir los instaladores y para ello vamos a puntualizar las dos partes que confluyen en tales instalaciones es decir la parte de la fontanería y la parte de electricidad.

a) Fontanería

Lo único necesario es una entrada de agua fría y una salida de agua que será caliente.

Recomendamos el uso de dos llaves de paso una para cerrar la entrada de agua cuando haya que dar servicio de mantenimiento al calentador y otra a la salida de caliente para controlar el caudal de agua y así obtener la temperatura de agua de uso normal.

Recomendamos así mismo que el calentador se instale lo más cerca posible de los lugares de uso más frecuente pues así tendremos menos pérdidas debido al recorrido y un tiempo más corto de respuesta desde que se abre el grifo hasta que llega a salir agua caliente. El tiempo de respuesta a la salida del calentador es inmediato.

Estos elementos deberían instalarse a una altura tal que sea más baja que la altura en la que están los grifos de agua a los que abastezcan. Pueden no obstante instalarse a cualquier altura.

Vienen acondicionados para utilizar tubo de cobre como material de empalme y no es necesario el soldar pues tienen unos biconos de teflon que se adaptarán al tubo con solo apretar las tuercas del calentador. Es importante el utilizar las tuercas que traen los calentadores.

b) Electricidad

Desde el punto de vista eléctrico deben de utilizarse cables de la sección suficiente para alimentar la potencia de la unidad.

Recomendamos el uso de un térmico y un diferencial exclusivo para cada unidad y como elementos de seguridad .

Ver figuras de conexión para los distintos modelos.

El agua caliente sanitaria es necesaria allí donde exista una persona. Esta persona en innumerables situaciones va a demandar agua caliente. Pues bien dado que estos equipos hemos dicho anteriormente que satisfacen cualquier necesidad las aplicaciones son innumerables. Por citar algunos podemos señalar : Casas, Restaurantes, Talleres, Garages, Peluquerías, Hoteles, Instalaciones deportivas, Campings, etc...

Estamos en un punto que suscita una mayor controversia dado que por una cuestión semántica tradicionalmente los profesionales de la electricidad llamamos consumo a algo que en realidad no lo es y por tanto alegremente y a la ligera cualquier profesional que vea las características eléctricas de estos equipos inmediatamente dirá que tienen mucho consumo cuando en realidad no es así.

Veamos la diferencia entre :

a) Consumo eléctrico = Corriente eléctrica = Potencia eléctrica

b) Gasto de electricidad = Kwh gastados = Gasto en Pts.

En a) la corriente eléctrica, la potencia eléctrica de estos calentadores hemos dicho antes que era muy grande y que es una de las características propias de estos equipos.

En b) el gasto de electricidad, los Kwh que se utilizan para calentar el agua y por tanto las pts. que nos va a costar normalmente suelen ser del 50% menos comparados con cualquier acumulador eléctrico.

Es más comparativamente hablando con otras energías sabemos por experiencia que prácticamente gastan lo mismo que cuando se está utilizando gas como modo de calentar. Así que podemos decir que este sistema es tan barato como el gas.

Con todo cuando hablemos de CONSUMO deberemos saber a qué nos estamos refiriendo pues a) y b) son cosas diferentes. Si por consumo entendemos Potencia entonces sí son MUY POTENTES . Si por consumo entendemos GASTO DE ELECTRICIDAD o bien COSTO EN PTS . de la electricidad usada entonces es la mitad que con otros sistema s.

Muchas son las ventajas de este sistema y que algunos fabricantes enumeran en 12 teniendo cada una de ellas por separado una importancia tal que por sí solas las haría recomendables y suficientes a la hora de elegir el sistema de calentar el agua.

Nosotros vamos a señalar solo algunas que quizás sean las más importantes como son:

a) INSTANTANEOS.

b) INAGOTABLES.

c) OCUPAN POCO ESPACIO.

d) ECONOMICOS (GASTAN POCO).

e) MODELOS TERMOSTATIZADOS.

f ) COMODOS Y LIMPIOS .

T odos hemos sufrido la incomodidad de que al abrir un grifo de agua caliente la temperatura a la que sale es tal que cabe la posibilidad de que este agua nos queme. Este problema a veces se agrava si el usuario es un niño pequeño que no es capaz ni de controlar este hecho ni de reaccionar a tiempo siendo la causa de graves incidentes en algunas ocasiones.

Aunque estos aparatos son capaces de calentar el agua a la temperatura que deseemos normalmente lo van a hacer a una temperatura que esté cercana a la temperatura de uso lo que disminuye el riesgo que antes mencionábamos.

No obstante existen unos modelos termostatizados que CONTROLAN la temperatura del agua de salida. Es decir el propio calentador va a estar vigilando que la temperatura del agua caliente sea la adecuada. Estos modelos son idóneos cuando la aplicación sea para más de un usuario a la vez así cuando uno de ellos abra el grifo no va a influir en la temperatura del agua de los demás usuarios.

Estos calentadores no necesitan ningún tipo de mantenimiento y la reparación es tan sencilla que prácticamente cualquier persona con un mínimo de conocimientos es capaz de reparar los calentadores.

El calentador prácticamente consta de 3 piezas. Cualquiera de estas tres piezas está sujeta con dos tornillos con lo que la sustitución de la pieza estropeada por una nueva se puede hacer en cinco minutos.

Muchos son los usuarios de este sistema que anteriormente usaban gas para el agua caliente sanitaria. Todos coinciden en lo siguiente. EL COSTE DE ESTE SISTEMA ES IGUAL DE BARATO QUE CUANDO UTILIZABAN GAS.

En este punto nos vamos a basar en los datos que nos facilitan nuestros clientes a la hora de contrastar ambos sistemas y para ello vamos a dar 4 ejemplos de los múltiples usuarios que estarían en las mismas condiciones o parecidas.

1. CASA PARTICULAR

Familia compuesta de un matrimonio y una niña de corta edad
Situación anterior :

- Calefacción por acumulación eléctrica nocturna.
- Agua caliente por gas butano ( Bombonas de butano)
- Cocina de gas butano.

Nueva situación :

- Calefacción por acumulación eléctrica nocturna.
- Agua caliente por un EEMAX
- Cocina de gas butano.

La idea de esta familia fue en un principio sustituir el gas de una manera total y lo hizo parcialmente primero y los resultados fueron los siguientes.

Lo primero que notaron fue que la bombona de gas les duraba muchísimo tiempo, tanto que cambiaron sólo TRES BOMBONAS EN DOS AÑOS de utilización mientras antes debían de cambiar de bombona cada 15 días.

El costo de sus facturas eléctricas tanto antes del sistema como después del mismo fueron de unas 35.000 pts. cada dos meses de invierno ( con calefacción) y de unas 15.000 pts. en verano ( sin calefacción).

El costo de sus facturas en verano cuando tenían gas era de unas 12.000 pts.

Como antes en concepto de bombonas de gas tenían un gasto de unas 4.000 pts. cada dos meses. podemos ver que este sistema con el EEMAX les está saliendo incluso más barato que el sistema anterior o como mínimo IGUAL DE BARATO que el GAS.

Actualmente recomiendan este sistema de agua caliente que se COMPLEMENTA PERFECTAMENTE con calefacción eléctrica con tarifa nocturna. siendo un sistema COMODISIMO, LIMPIO y ECONOMICO.

2. PELUQUERIA CON 3 LAVACABEZAS.

Se trata de una peluquería instalada en un Centro Comercial de Madrid donde no pasa ni un minuto en el que se lave una cabeza y muchas son las ocasiones en las que coinciden 3 personas lavándose la cabeza.

- Situación anterior : Agua caliente por Gas Ciudad.

Termo eléctrico de 100 L. ( apenas utilizado )

- Situación actual : Agua caliente por EEMAX.

La solución Termo no era válida para esta peluquería pues se agotaba el agua con facilidad. Por lo que a pesar de que la instalación no estaba hecha siguiendo la normativa actual en materia de seguridad en cuanto al gas se refiere no tenía otra alternativa que usar un calentador de gas aunque los problemas con los que se enfrentaba el dueño constantemente eran innumerables.

Una vez instalado un EEMAX termostatizado las ventajas eran tantas que el dueño empezó a recomendar el sistema a todo el mundo.

Al ser preguntado por el consumo nos decía que él calculaba que aproximadamente le había aumentado la factura eléctrica en la misma cantidad que antes pagaba por el GAS .

Hemos sustituido en muchas peluquerías el gas por los EEMAX y algunos de los problemas que nos comentaban los usuarios eran :

a) Dolor de cabeza en algunos de sus clientes que no aguantaban la atmósfera que da el gas.

b) Con los productos que se utilizan en la peluquería para tintes y otros menesteres se desprenden gases ( Amoniaco entre ellos) que hacen que los calentadores de gas se estropeen muy a menudo y que su duración sea mínima.

c) Sólo pueden utilizar un grifo a la vez ( con EEMAX no es así).

d) Dificultad a la hora de calibrar el agua a una temperatura y al más mínimo descuido de la persona que lava la cabeza "quema" al cliente con un agua excesivamente caliente.

3. GIMNASIO

Comentamos el caso de un Gimnasio con 6 duchas 3 en el vestuario masculino y 3 en el vestuario femenino.

- Situación anterior : Agua caliente por Gas Butano ( bombonas)
- Situación actual : EEMAX ( Mod. Termostatizado)

Este cliente nos comunica que ha ganado en tantas cosas que a pesar de que paga un poco más ( el 5 % más) del costo anterior le merece la pena pues ahora no tiene que estar pendiente del agua caliente, ( antes era un latazo el cambiar cada dos por tres las bombonas de gas cuando se acababan) tiene una mayor seguridad pues eran muchas las bombonas que tenía en reserva, no sufre las consecuencias de un mal servicio pues a veces no le servían cuando él las necesitaba, se pueden duchar ahora más de una persona a un tiempo sin ningún problema y antes no podían más que una a la vez por lo que con todo ha ganado tanto que está más que satisfecho a pesar de que es consciente que el sistema le está costando ese 5 % más adicional.

4. CASA DE LOS ABUELOS

Por último vamos a reseñar el caso de un matrimonio de edad madura que cada vez que tenía que cambiar la bombona era un número pues lo tenían que hacer de forma que aún para una persona joven sería difícil el hacerlo por la posición y movimientos que tenían que hacer en el cambio de dicha bombona. Este matrimonio tenía que levantar a pulso el citado elemento hasta una altura de 1 metro aproximadamente para salvar un obstáculo en el lugar de uso y esto cada vez que el elemento energético se agotaba.

Una vez instalado el EEMAX y una cocina vitrocerámica la espera durante los 4 primeros meses a que llegara las dos primeras facturas eléctricas fue bastante penosa ( como suele suceder en todos nuestros clientes hasta que se dan cuenta de lo poco que consumen estos equipos) aunque disfrutaban de la gran comodidad de su sistema actual.

Pues bien si antes pagaban aproximadamente 14.000 pts. cada dos meses en electricidad ahora pasaron a pagar unas 15000 pts. con todo incluido. ( ¡ Y se estaban ahorrando el costo de las bombonas de gas !).

Tan encantados están con el sistema que cuando decidieron comprar un apartamento en la playa para pasar su última juventud lo primero que hicieron fue instalar un EEMAX para el sistema de agua caliente.

No queremos que se nos olvide aquí el comentar que hemos tenido clientes de edad madura que no solo están contentos con el sistema sino que la seguridad que les aporta es TAN IMPORTANTE que queremos señalarla.

Sin duda con la edad disminuyen tanto nuestros reflejos y aptitudes que el simple hecho de encender un calentador a veces resulta en extremo peligroso para algunas personas con sus facultades tan mermadas.

Afortunadamente con EEMAX NO HAY QUE HACER NADA. Sólo basta con ABRIR EL GRIFO.

Uno de nuestros clientes se decidió por el sistema después de haber tenido el susto de un pequeño incendio con quemaduras incluidas.

(PRIMERA PARADOJA)

Esta es la primera paradoja de estos calentadores y que tiene confundidos a la mayoría de los profesionales todos ellos buenos profesionales pero que no se han detenido a pensar en el hecho de que por fuerza la energía consumida es mucho menor cuando se utilizan los EEMAX para calentar el agua frente a cualquier acumulador de agua eléctrico. Veámoslo de una manera rigurosa.

Supongamos que tenemos que calentar una cierta cantidad de agua L desde una temperatura t hasta una temperatura de uso T. La cantidad de calorías necesarias para elevar la temperatura son:

C (calorías) = L (Litros) . 103 (T-t)
Como 1 caloría = 4,16 julios y 1 julio = 1 w . seg.
J (julios) = 4,16 . L (litros) . 103 (T-t)

Si queremos utilizar unidades eléctricas (kwh) sería :

KWH (Kwh) = 103 (T-t) = 1,15 L (litros) ( T
3600 . 103
= 1,15 L (litros) ( T-t) 10 3

Es decir los kwh que vamos a utilizar para elevar la temperatura del agua dependen de :

La Cantidad de agua, la temperatura inicial y final del agua. NO ES FUNCION DE LA POTENCIA DEL ELEMENTO A USAR. Esto es lógico y cualquier persona que entienda un poco de esto se habría dado cuenta INMEDIATAMENTE de ello.

Ya sabemos por tanto que la cantidad de electricidad que usaremos es decir los kwh que gastaremos para calentar el agua en el problema que nos ocupa será una cierta cantidad independiente de la potencia. ¿En qué nos influye entonces la potencia ?. La potencia va a estar relacionada con el tiempo que le va a llevar al elemento calefactor el calentar el agua. Es decir como :

T= P . t

T ( kwh) = P ( kw) . t ( horas)

Díganme Vds. qué potencia utilizo y les diré cuanto tiempo será necesario para calentar el agua. Pero T ( kwh) siempre será la misma para unas determinadas condiciones de cantidad de agua, temperatura de entrada de agua y temperatura de uso. En el caso de utilizar los EEMAX son tan rápidos que calientan al INSTANTE.

Como verán Vds. hasta aquí estamos diciendo que gastaría lo mismo un calentador EEMAX que un termo eléctrico. Por tanto ¿ dónde está la paradoja ?

La respuesta es que mientras que con un EEMAX se utiliza EXACTAMENTE la energía necesaria para calentar el agua y ni un ápice más de energía ( es decir de kwh) con un termo ineludiblemente tenemos pérdidas de calor. Es decir el agua caliente de un termo irradia energía calorífica hacia el exterior y esta se enfría con lo que tarde o temprano tenemos que volver a calentarla y esto sucede constantemente con lo que la energía que utilizamos es mayor. Pues bien estas pérdidas de calor son tan importantes que tenemos ejemplos de ser del 50% de la energía total utilizada.

Un buen aislante influirá pero como no existe el aislante perfecto las pérdidas son inevitables.

Para finalizar diremos que CUANTO MAS AGUA ACUMULADA TENGAMOS MAS ENERGIA EXTRA ESTAREMOS UTILIZANDO Y POR TANTO PERDIENDO Y PAGANDO DE MAS.

(SEGUNDA PARADOJA)

En un edificio la Potencia usada es menor y más plana cuando se instalan EEMAX que cuando se instalan Termos.

Supongamos un edificio con 100 casas en el que se instalan EEMAX y otro en el que se tienen instalados termos de 100 L. con 1,5 kw. de potencia. Podemos suponer 3 momentos puntuales al día en los que vamos a hacer uso del agua caliente. Estos son la mañana, al mediodía y por la noche. Probablemente el uso más intenso puede ser la mañana en los que la gente toma una ducha antes de salir de casa.

Supongamos que las 100 casas se duchan por la mañana entre las 7h. y las 9h. y que una ducha dura en media 5 minutos.

Las 100 personas por tanto se ducharán entre las 7 y las 9 y esto nos lleva a pensar que cada 5 minutos coinciden 4 personas usando los calentadores. ( A este coeficiente de coincidencia se le pueden poner objeciones sin duda pero permítanme llegar a la conclusión y después volveremos sobre el tema.)

Veamos pues qué sucede con estas condiciones en aquellos dos edificios equipados con los dos tipos de calentadores.

Con los EEMAX está claro que la potencia utilizada por el edificio sigue una línea plana siendo de 35,2 kw entre las 7h. y las 9h. de la mañana (fig. 1) y de 0 kw a partir de las 9h.

Con la instalación de termos la potencia utilizada varía cada 5 minutos pues cada vez que pasa este tiempo se conectan 4 termos de 1,5 kw cada uno.

El tiempo de recuperación de un termo de 100 L. con una potencia de 1,5 kw suponiendo una temperatura máxima del agua acumulada de 60o es de :

1,5 . tiempo ( horas) = 4,16 . 100 (litros) . 103 (60-15)
3600 . 103
= 1,15 . 100.45.10-3
tiempo ( horas) = 3,450

Es decir cada 5 minutos se conectan 6 kw, a las 9h están conectados los 100 termos y no se desconectan hasta las 12 horas 30 minutos es decir la potencia utilizada es como se ve en la fig. 2

Así mismo se ve en dicha fig. 2 que la potencia utilizada supera los 35,2 kw después de media hora es decir a partir de las 7,30 h., alcanza el máximo a las 9h. siendo este de 150 kw., permanece en este máximo durante hora y media y no desciende por debajo de las 35,2 kw hasta las 12 h.

Con todo ello el ejemplo ilustra a situación que es muy diferente en ambos casos y se da la paradoja que da título a este estudio.

Retomando ahora la posible objeción acerca de la coincidencia podemos decir que para tener un pico de 150 kw de utilización de potencia durante sólo 5 minutos con la solución EEMAX deben coincidir en el uso en el mismo instante el 17 % de las casas.

150 kw / 8,8 kw = 17,04

Esta coincidencia es realmente improbable y esporádica con lo que podemos asegurar que de una manera usual la solución EEMAX utiliza una potencia máxima menor y más plana que la solución de agua acumulada.

NOTA POSTERIOR AL DIA DE ESTA PRESENTACION : En el día de esta presentación la Compañía Sevillana de Electricidad nos informaba de los datos obtenidos en la demanda de potencia de un edificio que tenía instalado 20 calentadores eléctricos instantáneos midiendo durante una semana dicha demanda. Los datos que obtuvieron eran fiel reflejo de los que en este estudio teórico se preveen.