Proyecto de aerotermia para ACS en el Hospital San Juan de Dios de León
Descripción del proyecto
987 Ingeniería ha desarrollado un proyecto de aerotermia para ACS en el Hospital San Juan de Dios, situado en San Andrés del Rabanedo (León). La reforma afecta a una instalación que producía agua caliente sanitaria mediante calderas de gas natural y que también disponía de un sistema solar térmico.
El hospital dispone de 243 camas y tiene una demanda calculada de 13.365 litros diarios de ACS a 60 °C. Esto supone una demanda energética anual próxima a 280.000 kWh, con consumos elevados y variables a lo largo del día.
La reforma sustituye el gas natural como sistema habitual de producción de ACS por tres bombas de calor de alta temperatura con refrigerante R290. Las calderas existentes se mantienen porque siguen siendo necesarias para la calefacción del hospital y se aprovechan también como sistema de apoyo para la producción de ACS en caso de emergencia o necesidad puntual.
El nuevo sistema de aerotermia para ACS produce el agua caliente de forma instantánea, sin acumulación de agua de consumo. Parte de los depósitos de la antigua instalación solar térmica se reutilizan como volumen de inercia del circuito de aerotermia, por lo que no almacenan ACS. Esta solución reduce los trabajos de mantenimiento asociados a los acumuladores y simplifica las tareas de limpieza, desinfección y control frente a la legionela.
Datos del proyecto
Objetivos del proyecto
Reducir el consumo de gas
Sustituir el gas natural como fuente habitual para la producción de ACS por tres bombas de calor para ACS con refrigerante R290, reduciendo el consumo de combustible fósil asociado al agua caliente sanitaria.
Continuidad de servicio
Mantener las calderas existentes para la calefacción del hospital y utilizarlas también como sistema de apoyo para la producción de ACS del hospital, garantizando una fuente alternativa de calor en caso de emergencia o necesidad puntual.
Producción instantánea de ACS
Producir el agua caliente sanitaria mediante un sistema de aerotermia para ACS sin acumulación de agua de consumo durante el funcionamiento habitual, reduciendo el mantenimiento y simplificando las tareas de limpieza, desinfección y control frente a la legionela.
Solución desarrollada
La nueva producción de agua caliente sanitaria se resuelve mediante tres bombas de calor para ACS de alta temperatura con refrigerante R290, conectadas hidráulicamente en paralelo y reguladas en cascada. Cada equipo aporta 45,8 kW a 7/65 °C, con una potencia térmica total instalada de 137,4 kW.
Las bombas de calor trabajan sobre un circuito de inercia independiente del agua sanitaria. Para ello se reutilizan dos depósitos de 5.000 litros de la antigua instalación solar térmica, obteniendo 10.000 litros de volumen de inercia. De esta forma se aprovecha parte de la instalación existente sin necesidad de acumular agua de consumo durante el funcionamiento habitual.
El calor almacenado en los depósitos de inercia se transfiere al agua sanitaria a través de intercambiadores de placas, permitiendo la producción instantánea de ACS en función de la demanda del hospital. El agua sanitaria se produce a 60 °C y las bombas de calor pueden alcanzar temperaturas superiores para realizar, cuando sea necesario, tratamientos de desinfección térmica sin recurrir a resistencias eléctricas.
Las calderas de gas natural continúan dando servicio a la calefacción del hospital y se integran también como apoyo de la nueva aerotermia para ACS. Si la temperatura de salida del sistema instantáneo no alcanza la consigna o se produce una incidencia en las bombas de calor, las calderas pueden aportar el calor necesario a través de los intercambiadores existentes y mantener el servicio de agua caliente sanitaria.
La instalación incorpora además filtración en la entrada de agua fría, contadores de energía y sondas de temperatura en impulsión y retorno de ACS. Los nuevos equipos se integran en el sistema de control del hospital para supervisar temperaturas, funcionamiento, alarmas, consumo eléctrico y energía térmica producida.
Esta actuación es un ejemplo de nuestros proyectos de producción de agua caliente sanitaria para edificios con elevada demanda de ACS.
Principales soluciones adoptadas
Aerotermia R-290 en cascada
Tres bombas de calor de alta temperatura trabajan en paralelo, con regulación en cascada para adaptar la potencia a la demanda de ACS del hospital.
Producción instantánea de ACS
Dos equipos de intercambio producen ACS de forma instantánea, utilizando la energía almacenada en dos depósitos de inercia recuperados de la antigua instalación solar térmica.
Control sanitario y energético
La instalación incorpora filtros, sondas de temperatura y contadores de energía, integrados en el sistema de control del hospital para supervisar su funcionamiento.
Impacto energético de la reforma
La aerotermia para ACS sustituye el gas natural como fuente habitual de producción de agua caliente sanitaria del hospital. Para una demanda anual calculada de 279.962 kWh, el consumo eléctrico estimado de la nueva instalación es de 91.193 kWh/año, considerando un rendimiento medio estacional (SCOP) de 3,07.
Según los cálculos del proyecto, las bombas de calor aportan 188.769 kWh/año de energía renovable, equivalentes al 67,43 % de la demanda de ACS. Para alcanzar el 70 % de contribución renovable exigido por el CTE DB-HE 4, se contempla una aportación adicional de 7.204 kWh/año mediante la instalación fotovoltaica del hospital, desarrollada en un proyecto independiente.
Demanda Anual de ACS
279.962
kWh/año
Demanda térmica calculada
Consumo eléctrico estimado
91.193
kWh/año
Producción mediante aerotermia · SCOP 3,07
Aportación renovable
67,43 %
Energía renovable aportada
188.769 kWh/año
Documentación gráfica
El esquema de principio muestra la conexión de las tres bombas de calor R290 con los depósitos de inercia y los intercambiadores de placas para la producción instantánea de ACS. También recoge la integración de las calderas de gas natural como sistema de apoyo, así como los principales elementos de regulación, medición y control de la instalación.
Esquema de principio
El esquema de principio recoge la configuración hidráulica de la nueva instalación de aerotermia para ACS, con tres bombas de calor R290 de alta temperatura, dos depósitos de inercia de 5.000 litros y dos equipos de producción instantánea de ACS mediante intercambiadores de placas. También muestra su integración con las calderas de gas natural existentes, que se mantienen como sistema de apoyo.
Proyectos relacionados
Fotografías de la instalación
Las fotografías muestran los trabajos realizados en el Hospital San Juan de Dios de León para la nueva producción de ACS mediante aerotermia. Se pueden ver las bombas de calor R290 instaladas en cubierta, las tuberías de conexión y las modificaciones realizadas en la sala de instalaciones.
También se muestran los intercambiadores de placas para la producción instantánea de ACS, los equipos de bombeo y los elementos de filtración, regulación y medición. La instalación aprovecha parte de los equipos existentes, integrando la nueva producción de agua caliente sanitaria con el sistema de calefacción del hospital.
Equipos de producción instantánea de ACS conectados al depósito de inercia de la instalación. 
Tuberías de conexión entre las bombas de calor y el circuito hidráulico del hospital. 
Equipos de medición instalados para registrar la energía térmica producida por la instalación. 
Filtros instalados en la alimentación de agua fría del nuevo sistema de producción de ACS. 
Conjunto de filtración y medición instalado en la red hidráulica de ACS. 
Red hidráulica aislada, bombas y elementos de regulación del nuevo sistema de ACS. 
Bomba de calor de alta temperatura instalada para la producción de ACS del Hospital San Juan de Dios de León.
¿Necesita un proyecto de aerotermia o producción de ACS?
En 987 Ingeniería desarrollamos proyectos de aerotermia y producción de agua caliente sanitaria para hospitales, hoteles y edificios con consumos elevados. Estudiamos las instalaciones existentes y definimos soluciones adaptadas a las necesidades de cada edificio, teniendo en cuenta la eficiencia energética, la inversión y el mantenimiento.
Si está pensando en renovar su instalación de ACS o sustituir un sistema de producción convencional por bombas de calor, podemos estudiar su caso y asesorarle sobre las distintas alternativas.