En el sector de la climatización por bomba de calor, existe una patología técnica muy extendida y silenciosa que los ingenieros denominamos «Ciclos Cortos» (Short Cycling en inglés) o funcionamiento pendular. Ocurre cuando la aerotermia arranca, funciona durante apenas 3 a 7 minutos, se apaga de golpe, espera un par de minutos y vuelve a arrancar, repitiendo este bucle entre 8 y más de 15 veces cada hora.
Un usuario desprevenido puede pensar que este comportamiento es normal, asociándolo al encendido y apagado de una vieja caldera de gas. Nada más lejos de la realidad: los ciclos cortos son el enemigo número uno de la aerotermia. Destruyen prematuramente el compresor por falta de lubricación, disparan el consumo eléctrico hasta un 40 % y pueden provocar averías de más de 2.500 euros antes de cumplir cinco años de vida. En esta guía técnica explicamos la física del aceite en el circuito frigorífico, las cinco causas principales que provocan este problema y la solución hidráulica y electrónica definitiva.
¿Por qué los ciclos cortos destruyen el compresor de la aerotermia?
El compresor de una bomba de calor inverter es el corazón mecánico de la instalación. No está diseñado para arrancar y parar como un interruptor de luz, sino para modular a baja velocidad y trabajar durante horas de forma ininterrumpida. Cuando entra en ciclo corto, se producen tres fenómenos destructivos:
1. Pérdida de retorno de aceite y gripado mecánico
El cárter del compresor contiene aceite sintético especial (polioléster POE o PVE) indispensable para lubricar las volutas del Scroll o los pistones rotativos. Durante los primeros segundos de cada arranque, una parte importante de ese aceite es arrastrada por el refrigerante hacia el circuito frigorífico exterior:
- Para que el aceite retorne al cárter a través de la tubería de aspiración, el refrigerante gaseoso necesita alcanzar cierta velocidad de flujo, presión y temperatura estable.
- Este proceso de retorno de aceite tarda entre 10 y 15 minutos de funcionamiento continuo.
- Si la máquina se detiene a los 4 o 5 minutos, el aceite queda atrapado en el evaporador exterior o en el intercambiador de placas. Tras sucesivos ciclos cortos, el nivel de aceite en el compresor cae peligrosamente: las piezas metálicas rozan en seco, se sobrecalientan y el compresor termina gripando por completo.
2. Fatiga térmica en la electrónica del Inverter
Cada arranque del motor exige un pico de intensidad inicial que calienta los transistores de potencia (módulos IGBT) de la placa electrónica del inverter. Arrancar 12 veces por hora en lugar de una vez genera ciclos térmicos violentos de dilatación y contracción que terminan agrietando las pistas de soldadura y quemando la placa principal.
3. Desplome absoluto del COP
Durante los primeros 5 a 8 minutos de funcionamiento, las presiones de alta y baja del circuito frigorífico se están equilibrando y la válvula de expansión electrónica está buscando su punto óptimo de recalentamiento. En esa fase transitoria, el rendimiento de Carnot es pésimo ($COP < 2,2$). Si la máquina se apaga al llegar al minuto 6, ha consumido el 100 % de su tiempo de funcionamiento en el régimen más ineficiente posible.
Tabla comparativa: Funcionamiento Normal vs Ciclos Cortos
A continuación se contrastan los parámetros operativos de una aerotermia sana frente a una máquina afectada por ciclos cortos:
| Parámetro de Funcionamiento | Comportamiento Saludable y Eficiente | Comportamiento en Ciclos Cortos (Avería) |
|---|---|---|
| Número de Arranques por Hora | 0 a 2 arranques por hora | 6 a 15 arranques por hora |
| Duración Media de Cada Ciclo | Más de 45 a 90 minutos continuos | Entre 3 y 8 minutos |
| Modulación del Compresor Inverter | Suave al 25 % – 45 % de carga | Arranca al 70 %, no logra modular y corta |
| Retorno de Aceite al Cárter | 100 % garantizado y estable | Deficiente (aceite atrapado en circuito) |
| Rendimiento Real (COP) | COP 4,0 a 4,8 | COP 2,0 a 2,5 (desperdicio de luz) |
| Esperanza de Vida del Compresor | 15 a 20 años | 4 a 7 años (fallo prematuro) |
Las 5 causas principales de los ciclos cortos y su solución técnica
1. Sobredimensionamiento de la bomba de calor (La causa más habitual)
Muchos instaladores aplican la vieja regla de «más vale que sobre a que falte» y montan una máquina de 16 kW en un chalet que apenas tiene unas pérdidas térmicas de 8 kW:
- Los compresores inverter tienen un límite mínimo de modulación (Turndown ratio), situado habitualmente en el 25 % o 30 % de su potencia nominal.
- Una máquina de 16 kW no puede entregar menos de 4,5 o 5 kW de calor mínimo. En otoño, primavera o inviernos suaves cuando la casa solo necesita 2 kW, la máquina produce mucho más calor del que los emisores pueden disipar: el agua sube de temperatura en 2 minutos y el termostato corta el compresor.
- Solución: Instalar un depósito de inercia sobredimensionado (de 100 a 200 litros) o limitar electrónicamente la potencia máxima del compresor en los menús de configuración de instalador.
2. Falta de volumen mínimo de agua en el circuito (Falta de inercia)
Los fabricantes exigen que el circuito de calefacción contenga un volumen mínimo de agua (habitualmente entre 10 y 15 litros por cada kW térmico de la máquina):
- Si una máquina de 10 kW necesita al menos 100 litros de agua circulante y la vivienda tiene radiadores pequeños que solo contienen 35 litros (y no se montó depósito de inercia), la bomba de calor calentará esos 35 litros en un suspiro y se apagará.
- Peor aún: si los dormitorios tienen cabezales termostáticos que se cierran al alcanzar temperatura, el volumen de agua circulante se reduce a apenas 15 litros.
- Solución: Instalar un depósito de inercia en paralelo o aguja hidráulica, y dejar siempre al menos dos o tres radiadores (o un lazo de suelo radiante) 100 % abiertos sin cabezal termostático como bypass de seguridad hidráulica.
3. Histéresis del termostato de ambiente demasiado estrecha
La histéresis es el margen de tolerancia que espera el termostato antes de encender o apagar. Si la histéresis está configurada en un valor microscópico de ±0,2 °C (consigna de 21,0 °C, apaga a 21,1 °C y enciende a 20,9 °C), cualquier pequeña corriente de aire hará que la máquina arranque y pare constantemente.
- Solución: Entra en los ajustes de usuario del termostato y amplía la histéresis de control a ±0,5 °C o ±1,0 °C (o pasa a modo de modulación continua por Curva Climática).
4. Caudal de agua insuficiente o bomba circuladora mal calibrada
Si la bomba circuladora de agua gira demasiado despacio o los filtros de malla en Y del circuito están atascados de lodos:
- El calor generado en el intercambiador de placas de la aerotermia no se evacúa hacia la casa: la sonda de impulsión detecta un calentamiento fulgurante en cuestión de segundos y la máquina corta por sobretemperatura.
- Solución: Limpiar el filtro magnético desfangador del circuito primario y configurar la bomba circuladora en modo de Presión Diferencial Constante ($Delta p-c$) o aumentar la velocidad mínima de bombeo.
5. Programación del «Tiempo Mínimo de Funcionamiento» desactivada
En el software de control de marcas como Daikin, Mitsubishi, Vaillant o Panasonic existe un parámetro denominado Tiempo Mínimo de Marcha del Compresor (Compressor Minimum Run Time) y Tiempo Mínimo de Parada (Anti-recycle Timer):
- Si este parámetro está en cero, la máquina obedece ciegamente cualquier corte instantáneo.
- Solución: Configura el tiempo mínimo de funcionamiento en al menos 12 a 15 minutos obligatorios y el tiempo mínimo de parada en 5 minutos. Aunque el termostato corte, la máquina modulará al mínimo completando el ciclo de retorno de aceite de forma segura.
Tabla resumen de causas y soluciones paso a paso
| Causa Raíz | Efecto Físico en la Máquina | Solución Recomendada | Dificultad / Coste |
|---|---|---|---|
| Máquina Sobredimensionada | La potencia mínima modula por encima de la demanda | Instalar depósito de inercia desacoplado de 100-150 l | Media (obra de fontanería) |
| Válvulas Termostáticas Cerradas | El volumen de agua se reduce a menos de 30 litros | Abrir permanentemente 2 radiadores (baño y pasillo) | Cero coste (inmediato) |
| Histéresis del Termostato Estrecha | Corta con variaciones de 0,1 °C o 0,2 °C | Aumentar histéresis a ±0,8 °C o usar Curva Climática | Cero coste (configuración) |
| Filtro Desfangador Obstruido | Caudal bajo, sobretemperatura en placas | Limpieza y purga de filtro magnético en Y | Baja (mantenimiento básico) |
| Tiempos Mínimos de Marcha en Cero | El compresor para sin completar retorno de aceite | Fijar tiempo de marcha en 15 min en software | Cero coste (menú instalador) |
Para aprender a programar adecuadamente las temperaturas de impulsión y evitar saltos térmicos que fuercen paradas bruscas, consulta nuestra guía sobre temperaturas de impulsión en aerotermia.
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