Conexión de Vitotron a un sistema con termo eléctrico o acumulador TÚV
Conexión del Vitotron a un sistema con termo o acumulador de ACS – Guía técnica completa
El calentador eléctrico Viessmann Vitotron es hoy en día una opción bastante común, no solo en nuevas construcciones con bajo consumo energético, sino cada vez más también en reformas, donde el propietario quiere eliminar la caldera de gas o simplemente se inclina por el calefacción eléctrica como fuente principal o complementaria de calor. Una gran parte de los clientes, sin embargo, olvida al realizar el pedido, o descubre más tarde, que la caldera por sí sola no es suficiente – quieren también agua caliente sanitaria (ACS). Y aquí surgen una serie de preguntas: ¿Cómo conectar el Vitotron al termo? ¿Qué acumulador? ¿Dónde colocar el sensor? ¿Qué hacer con la válvula de tres vías? ¿Puede la caldera calentar el acumulador y calentar la casa al mismo tiempo?
Este artículo le guiará a través de toda la temática – desde la comprensión básica del principio, a través de esquemas de conexión, selección de componentes, configuración de prioridades, hasta ejemplos concretos de la práctica. Escribo esto como si se lo explicara a un cliente que entra en la tienda con un plano de la casa y la pregunta "¿qué necesito exactamente".
Por qué el Vitotron por sí mismo no resuelve la ACS
El Vitotron es exclusivamente una caldera de calefacción – calienta el agua en el circuito de calefacción (calefacción central). No tiene un acumulador integrado de agua caliente sanitaria, ni un intercambiador de calor para ACS, por lo tanto, si quiere tener agua caliente del grifo y del sistema de calefacción, debe conectar un acumulador externo. Esto no es ninguna desventaja, al contrario – un acumulador externo puede tener exactamente el volumen que necesita, y el sistema es más flexible que los dispositivos combinados.
El Vitotron proporciona en su salida un portador de calor (agua en el circuito de calefacción) con una temperatura típica de 45–75 °C. Esta agua pasa a través del intercambiador de calor en el acumulador y transmite su calor al agua potable. El acumulador puede ser cualquier acumulador indirecto (termo con intercambiador), dimensionado según las necesidades del hogar.
Dos formas básicas de conectar el acumulador de ACS al Vitotron
1. Conexión mediante una válvula de tres vías (solución estándar)
Este es el método más extendido y cómodo. La válvula de tres vías es un dispositivo electromecánico que controla hacia dónde se dirige el agua caliente de la caldera – ya sea hacia el circuito de calefacción (radiadores, suelo radiante), o hacia el acumulador de ACS. La caldera calienta alternativamente el acumulador y la casa según qué tenga mayor prioridad.
Por esta razón, Viessmann ofrece versiones del Vitotron con válvula de tres vías integrada y sensor del acumulador – son los modelos Viessmann Vitotron 100 0,4–8,0 kW con válvula de tres vías y sensor del acumulador y Viessmann Vitotron 100 1,0–24,0 kW con válvula de tres vías y sensor del acumulador. Estas versiones tienen la válvula directamente en el cuerpo de la caldera, lo que simplifica enormemente la instalación y elimina errores al conectar una válvula externa.
2. Conexión con válvula externa o sin válvula (más sencillo, pero limitado)
En sistemas más sencillos – por ejemplo, si tiene un acumulador de ACS con su propio elemento calefactor eléctrico (termo eléctrico) y el Vitotron sirve solo para calefacción – no necesita una válvula de cambio de circuito en absoluto. El acumulador se calienta con electricidad propia, el Vitotron calefacciona. Esta solución es más barata de implementar, pero más cara de operar, ya que el acumulador no puede calentarse con la energía más barata de la caldera – paga por dos aparatos eléctricos a la vez.
Otra posibilidad es un sistema con una válvula de tres vías externa, donde la válvula no forma parte de la caldera. Esto es adecuado cuando tiene un Vitotron sin válvula (Vitotron 100 0,4–8,0 kW o Vitotron 100 1,0–24,0 kW) y añade el acumulador posteriormente. La válvula externa es técnicamente la misma, solo que la instalación es un poco más complicada y requiere una conexión eléctrica correcta con la unidad de control de la caldera.
Cómo funciona la prioridad del calentamiento de ACS
Cuando el Vitotron con acumulador tiene configurado el modo con prioridad de ACS (lo cual es habitual y recomendado), funciona así: el sensor de temperatura instalado en el acumulador mide la temperatura del agua en el acumulador. Mientras la temperatura baje por debajo del valor ajustado (normalmente ajusta la temperatura deseada a 55–60 °C para la protección contra legionella), la caldera recibe una señal – cambia la válvula de tres vías al acumulador. La válvula cambia, la caldera comienza a calentar el acumulador con toda su potencia. Cuando el acumulador alcanza la temperatura deseada, la válvula cambia de nuevo al circuito de calefacción y la caldera continúa con la calefacción.
Este intercambio ocurre automáticamente y sin intervención del usuario. El usuario solo ajusta las temperaturas deseadas y los programas horarios. Todo el sistema es gestionado por la unidad de control Vitotron (dependiendo del modelo Vitotronic 200 o regulador integrado directamente en la caldera).
Detalle importante: durante el calentamiento del acumulador, la calefacción se detiene. En casas más grandes y con poca potencia de reserva, esto puede ser perceptible – por eso es fundamental una correcta dimensionamiento del acumulador. Más información sobre este tema en la sección "¿Qué acumulador elegir y qué volumen?".
Senzor del acumulador – dónde colocarlo y para qué sirve
El senzor del acumulador es un sensor de temperatura sumergible (normalmente NTC 10k o tipo compatible con el regulador Viessmann), que se introduce en una carcasa de inmersión (hoyo) en el acumulador. La posición correcta del senzor es fundamental para el correcto funcionamiento del sistema completo.
El senzor no debe colocarse en la parte superior del acumulador, ya que allí el agua siempre está más caliente y el sistema pensaría que el acumulador está suficientemente calentado, aunque la parte inferior aún esté fría. La posición correcta es a 1/3 de la altura del acumulador medida desde la base – es decir, en la zona media-inferior. Precisamente allí se encuentran las capas de agua caliente y fría, y esta posición da una imagen real del estado del acumulador.
En acumuladores con dos huecos de inmersión (lo habitual en acumuladores para sistemas bivalentes), el senzor Viessmann normalmente se conecta al hueco inferior. El hueco superior se reserva para un posible segundo senzor (por ejemplo, para un regulador solar o un termostato de seguridad).
La conexión eléctrica del senzor con la caldera se realiza mediante un cable de dos hilos (se recomienda CYKY 2×1,5 o cable blindado, si la distancia es mayor de 10 m o pasa cerca de conductores de alta corriente). El cable se conecta en el borne de la caldera a bornes predefinidos – en modelos con válvula integrada, estos bornes están directamente etiquetados y definidos en el esquema de conexión en la documentación de la caldera.
¿Qué acumulador TÚV elegir para el Vitotron – volumen, intercambiador, material
Volumen del acumulador
El volumen del acumulador depende del número de personas en el hogar y del consumo diario de agua caliente. Valores orientativos para viviendas unifamiliares:
- 1–2 personas: 80–120 litros
- 3–4 personas: 150–200 litros
- 5–6 personas: 200–300 litros
- 6 o más personas o mayor consumo: 300–500 litros
En calderas eléctricas con prioridad TÚV, hay un regla importante: cuanto mayor sea el acumulador, más tiempo durará el calentamiento, más tiempo se detendrá la calefacción. Por eso es clave el compromiso entre el tamaño del acumulador y la potencia de la caldera. En la práctica, con una caldera de 8 kW y un acumulador de 200 l, el tiempo de calentamiento de 15 °C a 60 °C oscila entre 60–90 minutos (dependiendo del tamaño del intercambiador en el acumulador). Durante este tiempo, la calefacción no funciona.
En apartamentos con calderas de 3–4 kW y acumuladores de 100–120 l, el calentamiento es más rápido, pero aún hay que contar con 45–60 minutos de interrupción de la calefacción. Si el apartamento está bien aislado y la temperatura no baja rápidamente, esta interrupción no es problema. En casas antiguas con peor aislamiento puede ser perceptible – en tal caso, considere un acumulador con resistencia eléctrica propia como respaldo.
Intercambiador de calor del acumulador
El acumulador debe tener un intercambiador de calor indirecto – una espiral o intercambiador de carcasa, por el cual pasa el agua del circuito de calefacción y transmite el calor al agua potable sin mezclar los circuitos. Los acumuladores se diferencian por el tamaño del intercambiador (superficie en m²) – mayor intercambiador = más rápido calentamiento, lo cual es deseable.
Para el Vitotron es adecuado un acumulador con intercambiador de al menos 0,6–0,8 m² para un volumen de 150–200 l. Una mayor potencia de la caldera permite aprovechar más eficientemente un acumulador con un intercambiador más grande.
Material del acumulador
En el mercado hay acumuladores esmaltados (los más frecuentes, buen precio/durabilidad, requieren ánodo de magnesio) y de acero inoxidable (mayor durabilidad, precio más alto, no requieren ánodo). Para viviendas unifamiliares, un acumulador esmaltado con cambio periódico del ánodo (cada 2 años) es suficiente. Recomiendo acumuladores de acero inoxidable en lugares con agua agresiva o períodos prolongados sin uso.
Vitotron con válvula de tres vías integrada versus válvula externa – qué es más ventajoso
Este tema ya lo traté en un artículo separado: Vitotron con válvula de tres vías y sensor de depósito – cuándo vale la pena. Aquí me centraré en las diferencias prácticas durante la instalación.
Cuando instalo un Vitotron con válvula integrada, la instalación del depósito es significativamente más sencilla:
- No es necesario comprar una válvula por separado (ni elegir el tipo correcto y el DN).
- La conexión eléctrica de la válvula con la caldera es interna – no es necesario resolver cables y bornes externos.
- La lógica de control está completamente integrada – basta con ajustar la temperatura deseada del depósito.
- Menos errores potenciales al conectar, menos componentes que pueden fallar.
- Las garantías y el servicio técnico son más claros – todo es del mismo fabricante.
Una válvula externa es una solución cuando se instala un depósito adicional a un Vitotron existente sin válvula. Es posible, pero requiere seguir con precisión el esquema de conexión y utilizar una válvula compatible (Viessmann vende el accesorio adecuado). Un usuario no experimentado no debería intentarlo – es necesario un instalador.
Desde el punto de vista económico, el modelo con válvula integrada suele ser un 10–15 % más caro, pero ahorra en la compra de una válvula externa y en el trabajo adicional – al final, sale más o menos igual o incluso más barato.
Ejemplos concretos de conexión de la práctica
Caso 1: Nueva construcción – vivienda unifamiliar, 4 personas, calefacción por suelo radiante + depósito de 200 l
El cliente construyó una casa nueva con una pérdida térmica de unos 7 kW. Elegió Viessmann Vitotron 100 1,0–24,0 kW con válvula de tres vías integrada y sensor de depósito, operando a una potencia de 8–10 kW dependiendo de la temperatura exterior. A él se conectó un depósito de acumulación de 200 l con una espiral de 0,8 m².
El sensor se conectó a una ranura de inmersión a 70 cm del fondo del depósito (altura total del depósito 160 cm, es decir, exactamente en 1/3). La temperatura del depósito se ajustó a 58 °C, con una histéresis de 5 °C (el calentamiento se inicia al descender a 53 °C). El tiempo de calentamiento del depósito desde frío es de unos 70 minutos a una potencia de caldera de 10 kW. Durante el calentamiento del depósito, la calefacción por suelo radiante no funciona, pero debido a la gran inercia térmica de la calefacción por suelo, la temperatura en las habitaciones no baja más de 0,5 °C – el cliente no se dio cuenta de nada.
Caso 2: Rehabilitación de piso, 2 personas, piso de 3 habitaciones, depósito de 120 l
La antigua caldera de gas se sustituyó por un Vitotron 100 0,4–8,0 kW (modelo básico sin válvula, ya que el cliente tenía originalmente solo un circuito). El depósito TÚV de 120 l tenía un calentador eléctrico de 2 kW como respaldo. El Vitotron calentaba solo el sistema de calefacción.
Después de un año de funcionamiento, el cliente decidió conectar el depósito también al Vitotron para no operar el depósito con electricidad directa más cara. Se añadió una válvula de tres vías Viessmann DN 20 externa, conectada según la documentación de la caldera a los bornes para la válvula externa. Se añadió y ajustó un sensor de depósito a 55 °C. Resultado: el depósito se calienta con energía más barata a través de la caldera (aún más barata con tarifa nocturna), el calentador eléctrico del depósito sirve solo como respaldo de emergencia (ajustado a 65 °C, por lo tanto, normalmente no se activa).
Caso 3: Vivienda familiar más grande, 6 personas, depósito de 300 l, sistema bivalente
Casa de 200 m², pérdida térmica de 15 kW. El Vitotron se utilizó como fuente complementaria al sistema de bomba de calor. El depósito TÚV de 300 l era bivalente – intercambiador superior para caldera/bomba de calor, intercambiador inferior para paneles solares. El sensor del depósito para la caldera se conectó al sensor superior, el regulador solar tenía su propio sensor para la zona inferior. En este caso, el Vitotron servía principalmente en invierno como cargador del depósito, cuando el sol no alcanzaba.
Curiosidad de esta instalación: el cliente quería originalmente un depósito de 500 l, pero al calcular descubrimos que el tiempo de calentamiento de un depósito de 500 l a través de una caldera de 15 kW sería casi 3 horas – esto sería poco práctico desde el punto de vista de la interrupción de la calefacción. El depósito de 300 l se calentaba en unos 100 minutos, lo cual era aceptable.
Requisitos eléctricos e hidráulicos para la conexión
Conexión hidráulica
El depósito TÚV (circuito de caldera) se conecta al sistema en paralelo con los circuitos de calefacción a través de una válvula de tres vías. Dimensionado correcto de las tuberías entre la caldera y el depósito: para una potencia de caldera hasta 12 kW es suficiente con DN 20 (3/4"), para potencias más altas con DN 25 (1"). Es importante que el depósito tenga su propia bomba circuladora del circuito de caldera, o que el depósito esté conectado de tal manera que la bomba del sistema pueda atenderlo. Con una válvula de tres vías integrada en la caldera, el depósito se conecta directamente a la caldera antes de la bifurcación hacia los circuitos de calefacción.
En el depósito debe instalarse una válvula de seguridad en el lado del agua potable (ajustada a 0,6 MPa = 6 bar), un vaso de expansión para el circuito de agua potable (¡no para el circuito de calefacción!), y una válvula antirretorno en la tubería de entrada de agua fría. Estos elementos pertenecen a la instalación del fontanero y no deben omitirse.
Conexión eléctrica del sensor y la válvula
El sensor del depósito (NTC) se conecta con dos hilos, sin polaridad, a la borna de la caldera. El cable no debe ir junto con conductores de alta corriente – en este caso se trata de un cable de señal de baja tensión y las interferencias podrían causar mediciones erróneas de temperatura. Recomiendo un mínimo de 15 cm de separación de la alta corriente o el uso de cables blindados en trayectos más largos.
La válvula de tres vías (externa) normalmente se alimenta con 230 V AC, controlada por la caldera a través de un relé. La caldera conmuta el suministro de energía a la válvula según si la prioridad TÚV está activa. En la documentación de Vitotron encontrarás el esquema exacto de bornas – siempre sigue este, ya que la conexión varía ligeramente entre las versiones con válvula integrada y válvula externa.
Configuración de la caldera Vitotron para funcionamiento con acumulador
Después del acople físico sigue la configuración. Los pasos concretos dependen de la versión del regulador, pero el principio es el mismo en todos los modelos Vitotron 100.
En el menú del regulador se activa la función del acumulador (TÚV) – se establece la temperatura deseada del acumulador (habitualmente 55–60 °C, en el caso de una desinfección térmica preventiva 70 °C, pero este es un programa único, no una operación habitual). A continuación se configura la histéresis – la diferencia de temperaturas, en la que se iniciará el calentamiento. Se recomienda una histéresis de 5 °C (el calentamiento se iniciará cuando la temperatura baje 5 °C por debajo del valor deseado).
Configuración importante: el tiempo de desinfección térmica. Los acumuladores TÚV pueden ser un lugar potencial de multiplicación de bacterias Legionella pneumophila si la temperatura del agua no supera durante mucho tiempo los 60 °C. Vitotron permite programar un calentamiento automático del acumulador una vez por semana a 70 °C – esta función se llama desinfección térmica. Configúrela en un horario en el que la vivienda no consuma agua (por ejemplo, durante la noche o por la mañana antes de las 6:00).
Otras configuraciones que influyen en la cooperación de la caldera con el acumulador:
- Tiempo máximo de calentamiento del acumulador – protección contra el bloqueo de la caldera en el calentamiento del acumulador indefinidamente (por ejemplo, en caso de fallo del sensor). Configure en 90–120 minutos.
- Prioridad del acumulador frente al calefacción – con una prioridad completa del acumulador, la calefacción se detiene durante todo el calentamiento. En el llamado modo de funcionamiento paralelo, la caldera puede repartir la potencia entre los circuitos, pero esto requiere un sistema con bombas propias en cada circuito.
- Límite de temperatura del acumulador – temperatura máxima a la que la caldera calienta el acumulador (protección contra sobrecalentamiento y ahorro de energía).
Vitotron y acumulador TÚV con tarifa nocturna
Una de las ventajas de la caldera eléctrica es la posibilidad de trabajar con la tarifa nocturna (NT), que es significativamente más barata. Si tiene acordada la NT con su proveedor de electricidad (habitualmente 8 horas por la noche, en algunos tarifas también durante el día en ciertas horas), puede programar la caldera para que caliente principalmente el acumulador durante la NT.
En la práctica, funciona así: al final de la NT (por ejemplo, a las 6:00) el acumulador debe estar completamente calentado. Vitotron lo logra si establece el tiempo de calentamiento del acumulador en 4:00–5:00 y el acumulador tiene un volumen suficiente (con 200 l y una caldera de 8 kW, el tiempo de calentamiento es de unos 60–80 minutos). El resto de la NT la caldera puede aprovechar para calentar placas acumuladoras (si las hay) o simplemente no funciona.
Al planificar es útil saber que un acumulador de mayor volumen (por ejemplo, 400 l) permite acumular más energía térmica de la NT y distribuir el consumo durante todo el día. Esta es una estrategia extendida entre los usuarios con caldera Vitotron – combinan un acumulador TÚV de mayor volumen con una caldera de mayor potencia y aprovechan la diferencia de precios entre VT y NT. Más sobre la economía de funcionamiento en el artículo Costes operativos Vitotron – cuánto cuesta el calefacción con caldera eléctrica.
Protección del acumulador y elementos de seguridad
El acumulador TÚV debe estar equipado con varios elementos de seguridad que son obligatorios por norma (normas EN y decreto n.º 508/2009 Z. z.):
- Válvula de seguridad en la tubería de entrada de agua fría – protege el acumulador contra la superación de la presión. Ajuste 6 bar (0,6 MPa). La válvula de seguridad debe estar correctamente desviada al desagüe – no debe taparse ni cegarse.
- Válvula antirretorno delante del acumulador – evita el retroceso del agua caliente al sistema de distribución.
- Vaso de expansión para el circuito de agua potable – el acumulador al calentarse expande el volumen del agua, este vaso absorbe el aumento de volumen. Atención: este vaso es distinto del vaso de expansión del sistema de calefacción! Debe estar certificado para contacto con agua potable.
- Desinfección térmica – medida organizativa y técnica contra la Legionella, descrita anteriormente.
- Termostato de seguridad del acumulador – algunos acumuladores lo tienen incorporado, sirve como respaldo en caso de fallo de la regulación y evita el sobrecalentamiento del acumulador más allá de 95 °C.
Dimensionamiento de la potencia de la caldera para funcionamiento simultáneo con TÚV
Este es uno de los errores más frecuentes que veo en la práctica: el cliente elige una caldera correctamente dimensionada para la pérdida térmica de la casa, pero olvida el TÚV. La potencia de la caldera debe cubrir no solo la pérdida térmica de la casa, sino también el calentamiento del acumulador en un tiempo razonable. Más sobre la elección de la potencia de la caldera en el artículo Qué potencia de Vitotron necesito para mi casa o apartamento.
Regla práctica: en una casa unifamiliar típica con una pérdida térmica de 8 kW y un acumulador de 200 l elegimos una caldera de al menos 10–12 kW. Cuando la caldera calienta el acumulador (prioridad TÚV), toda la potencia va al acumulador – la casa se deja de calentar temporalmente. Si la caldera fuera solo de 8 kW, el tiempo de calentamiento del acumulador sería más largo y la casa se enfriaría más. Un exceso de potencia de 2–4 kW sobre la pérdida térmica de la casa es recomendado en sistemas con acumulador.
Los acumuladores TÚV con un intercambiador más grande (mayor área de la espiral) se calientan más rápido con la misma potencia de la caldera – por eso tiene sentido invertir en un acumulador de mejor calidad con mayor área de intercambio, si quiere minimizar las interrupciones de calefacción durante el calentamiento del TÚV.
Errores más frecuentes al instalar un acumulador con Vitotron
De mi experiencia he observado varios errores recurrentes que causan la no funcionalidad del sistema o encarecen innecesariamente su operación:
- El sensor del acumulador en posición inadecuada – si está demasiado alto, el sistema piensa que el acumulador está frío (la capa superior se enfría más rápido) y calienta innecesariamente un acumulador completamente cargado. Si está demasiado bajo, el acumulador puede estar cargado solo en la parte superior y la inferior permanece fría, lo que lleva a una insuficiente comodidad del TÚV.
- Acumulador sin bomba circuladora de su propio circuito – en sistemas con una bomba única para todo el circuito de la caldera, el acumulador y la calefacción deben alternarse mediante una válvula, lo que funciona bien. Pero si el acumulador está conectado a una bomba propia y esta bomba no se activa sincronizadamente con la válvula, puede ocurrir una circulación sin flujo y la caldera se sobrecalienta.
- Acumulador demasiado pequeño con un alto consumo de TÚV – un acumulador de 80 l para una familia de 4 personas, donde cada uno ducha 15 minutos por la mañana, simplemente no es suficiente. Resultado: agua fría después de las primeras dos duchas y cliente insatisfecho.
- Desinfección térmica no activada – un problema silencioso que no se manifiesta inmediatamente, pero que después de años puede causar problemas de salud. Siempre activar.
- Falta de vaso de expansión del circuito de agua potable – la válvula de seguridad del acumulador entonces gotea en cada calentamiento, lo que no es normal y lleva al desgaste prematuro de la válvula de seguridad.
- Cable de señal del sensor confundido con el cable de alimentación de la válvula – en el caso de una válvula externa y una instalación adicional veo este error bastante a menudo. Resultado: daño en la electrónica de control de la caldera o sensor no funcional.
Viessmann EKCO.TM – alternativa para sistemas más sencillos
Si busca una solución más sencilla sin necesidad de un acumulador externo con intercambiador, merece la pena mencionar Viessmann EKCO.TM 10–30 – una caldera eléctrica de otra familia de productos, adecuada para sistemas en los que el TÚV lo resuelve otro dispositivo (por ejemplo, una bomba de calor o un sistema solar) y Vitotron sirve solo para calentar el agua de calefacción. EKCO.TM no tiene válvula integrada, pero es un dispositivo compacto y fiable para aplicaciones puramente de calefacción.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Puedo conectar cualquier acumulador TÚV a Vitotron, o debo usar un acumulador Viessmann?
Vitotron es un dispositivo hidráulicamente estándar – las tomas de salida y retorno son conexiones roscadas o bridadas normales. Por lo tanto, a Vitotron puede conectarse cualquier acumulador TÚV no directamente calentado de cualquier fabricante, siempre que el acumulador tenga un hueco sensorial (inserto inmerso) de tamaño compatible para el sensor de Viessmann (M10 o según especificación), o se use un sensor adaptador. Esto no afecta a las garantías de la caldera – la caldera no le importa qué acumulador está conectado, importante es solo la señal eléctrica correcta del sensor.
¿Qué ocurre si el sensor del depósito no está conectado o falla?
En caso de fallo del sensor del depósito, Vitotron normalmente muestra un código de error en la pantalla del regulador. En este caso, el sistema no calienta en absoluto el depósito, o, según la configuración, calienta el depósito a la temperatura máxima establecida durante un tiempo fijo. El desconectado defectuoso del sensor será inmediatamente visible como un error. En ningún caso encienda la caldera sin el sensor conectado si tiene activada la función de termo – existe el riesgo de no calentamiento del termo o de un funcionamiento prolongado de la válvula en la posición del termo.
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