¿Cómo calcular el acumulador o "termo" eléctrico para ACS que necesito en mi vivienda?

Atendiendo a las indicaciones que nos facilita el CTE (Código Técnico de la Edificación), en el Documento Básico de Ahorro de Energía (DB-HE) tenemos el cálculo para dos tipos de usos, residencial privado o para usos distintos al residencial privado, en este caso vamos a explicar paso a paso el cálculo para v viviendas de uso residencial privado:

• Para edificios de uso residencial privado de viviendas unifamiliares y multifamiliares.

1º. Determinar el número de personas de la vivienda/s.

2º. Factor de centralización en viviendas multifamiliares. 

Viene a ser como un coeficiente de simultaneidad, es decir, como la probabilidad de que todas las viviendas estén consumiendo agua al mismo tiempo es alta, se establecen unos coeficientes para no sobredimensionar la instalación. Si nuestro cálculo es para una sola vivienda, olvidamos este factor de centralización.

3º. Temperatura de acumulación.

El CTE determina que a una temperatura de acumulación de 60ºC (que suele ser lo mas normal), el consumo por persona y día será de 28 litros. Si la temperatura de acumulación va a ser 60ºC, genial, lo dejamos en 28 lts, pero si va a ser diferente tendremos que realizar el siguiente cálculo para obtener una nueva masa de agua.

Partimos de la fórmula de la energía en forma de calor necesaria para calentar el depósito de agua:

-La masa es en Kg, y que un litro de agua es similar a un Kg.

-Calor específico del agua es 4,18 kJ/kgºC.

-Tª Acumulación es a la que queramos acumular.

-Tª Agua de la red es la temperatura media mensual de la red de agua según provincia. Pincha aquí para descargar

Entonces la fórmula para obtener una masa de agua a una temperatura distinta quedaría así:

Despejamos la masa de la nueva temperatura:

Esta última fórmula la tendríamos que realizar con la temperatura de red del agua de todos los meses del año y posteriormente dividir entre 12, así sacamos la media anual. Si no te quieres complicar, eliges el mes mas desfavorable (el que tenga la temperatura más baja).

4º. Cálculo final.

Una vez ya conocido el número de personas de la vivienda (punto Nº1), el factor de centralización si fuera necesario (punto Nº2), y la masa de agua según la temperatura de acumulación (punto Nº3), pasamos a los últimos cálculos en modo de ejemplo:

Supongamos que nuestra vivienda se encuentra en Sevilla, es unifamiliar, 3 habitaciones y queremos acumular a una temperatura de 65ºC (elegimos una temperatura de red de 11ºC que es la menor mensual durante el año).

-1º. 3 habitaciones = 4 personas.

-2º. Vivienda unifamiliar, no aplicamos factor de centralización.

-3º. Realizando la fórmula obtenemos una masa de 25,4 litros por persona y día.

-4º. 4 personas * 25,4 litros por persona y día = 101 litros.

Es decir, necesitamos un acumulador de mínimo 100 litros. 

Por otro lado, la resistencia eléctrica para calentar el agua ya viene instalada en los termos y no tenemos que calcular su potencia. No obstante, si queremos saber cuanto tiempo va a tardar en calentar el agua nuestro termo podemos saberlo con la siguiente fórmula:

Q = 100 kg (litros de agua) * 4,18 kJ/kgºC * (65 - 11ºC) = 22572 kJ

Para convertir los kJ en kW/h, dividimos entre 3600 segundos (1 W = 1 J/s)

22572 kJ / 3600s = 6,27 kW

Una vez obtenida la potencia necesaria para calentar el agua del acumulador, buscamos la potencia eléctrica que nos indica el fabricante de nuestro acumulador, supongamos que es de 2 kW, entonces:

6,27 kW  /  2 kW = 3,13 horas es lo que tardaría en calentar todo el agua.