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Aerotermia con recuperación de calor

Es ya muy conocida la bondad de la aerotermia y de las bombas de calor en general. Sin embargo, otra innovación desarrollada hace algunos años consigue que aprovechamos aún más su funcionamiento en verano. Estos sistemas pueden calentar el agua sanitaria casi de forma gratuita, aprovechando el calor que la bomba de calor necesita disipar en el exterior.

Pero, ¿cómo es posible calentar el agua de forma gratuita? Todos sabemos que la bomba de calor puede realizar diferentes funciones. Un equipo de aerotermia está diseñado para proporcionar refrigeración, calefacción y, además, calentar el agua sanitaria. No obstante, la tecnología de recuperación de calor nos proporciona agua caliente sin consumo adicional de electricidad.

Para entender primero la tecnología de recuperación de calor, debemos recordar cómo funciona la bomba de calor en sí, tanto en invierno como en verano.

Bomba de calor con recuperación

Debemos tener en cuenta que la bomba de calor no genera calor o frío al consumir un combustible. Una caldera tradicional convierte la energía contenida en el gas, gasoil o biomasa, en calor mediante la combustión. Por el contrario, una bomba de calor absorbe el calor de un lugar para llevarlo a otro. No transforma una energía en otra.

Durante invierno, la bomba de calor aprovecha la energía térmica contenida en el aire del exterior. De modo que absorbe calor para trasladarlo al interior de nuestra vivienda o calentar el agua sanitaria, que usaremos en la ducha, por ejemplo.

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Al llegar el verano, hace lo contrario. Es decir, un equipo de aerotermia roba el calor que hay en el interior de nuestra vivienda para expulsarlo en el exterior. De forma que se consigue un descenso de la temperatura en el interior de las habitaciones. Allí donde tenemos instalado un split o un suelo radiante refrescante.

Hasta aquí cómo funciona el tradicional aire acondicionado o la bomba de calor normal. Sin embargo, al observar el funcionamiento en modo verano, comprobamos que hay un calor que es como un residuo. Este calor remanente debemos expulsarlo al exterior.

Como prueba de ello tenemos esa ráfaga de aire caliente que sale de la fachada de alguna tienda y nos sobresalta. Algo que muchos de nosotros sufrimos constantemente al caminar por la calle en verano. Y, ¿por qué no aprovechamos ese calor que nos sobra al climatizar durante la estación estival?

Esta es precisamente la solución que nos ofrece una bomba de calor con recuperación de calor.

¿Cómo funciona?

El aprovechamiento de la recuperación de calor se produce en los modelos de bomba de calor que disponen de los dos servicios. A saber, climatización y agua caliente sanitaria.

Así, una bomba de calor tradicional, o sin el sistema de recuperación, únicamente puede atender un servicio a la vez. Es decir, durante el verano, cuando necesitamos refrigeración dentro de nuestra casa, oficina o negocio, el equipo de aerotermia trabaja en modo verano. En este modo, roba calor del interior para expulsarlo al exterior, es el funcionamiento que vemos con el número ① en el siguiente dibujo.

Sin embargo, en esta situación no puede generar agua caliente sanitaria. Para ello, cuando el agua del depósito está fría, la bomba de calor debe parar el servicio de climatización para calentarla. Por ejemplo, si el agua está a 22 °C y nosotros la queremos a 45 °C.

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Así, como muestra la representación con el número ②, dejamos de tener aire acondicionado, mientras se calienta el agua del acumulador. Teniendo en cuenta que la bomba de calor sigue consumiendo electricidad.

En cambio, viendo el funcionamiento de una bomba de calor con recuperación, en el dibujo ③, observamos una pequeña diferencia. En estos modelos de aerotermia se ha integrado un pequeño dispositivo que permite aprovechar parte del calor que retiramos del interior de la vivienda. Así, se disipa en el acumulador de agua sanitaria, en vez de en el aire del exterior.

De este modo estamos calentando el agua sanitaria al mismo tiempo que enfriamos nuestra vivienda, por lo que estamos consiguiendo un ahorro de electricidad.

Recomendaciones para la aerotermia con recuperación de calor

Lógicamente, solo podemos aprovechar esta tecnología cuando necesitamos refrigeración. Por ello se recomienda la instalación de estos equipos de aerotermia en lugares donde la temporada estival es más larga. Es decir, en zonas geográficas con climas cálidos. En estas regiones, utilizaremos durante gran parte del año los sistemas de refrigeración y, apenas o nada, la calefacción. En estos casos el aprovechamiento de la recuperación de calor será mayor. Y por tanto el ahorro en la factura de la luz también.

No obstante, este sistema se ha implantado en otro tipo de equipos. Sirven para conjuntos de climatización de oficinas y con la misma intención: reducir el consumo eléctrico. En este caso, el objetivo es climatizar diferentes estancias con temperaturas muy diferentes. Es decir, unas oficinas en modo verano y otras en modo invierno.

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Esta tecnología se ha implantado en los sistemas VRF o de Volumen Variable de Refrigerante. Hasta la aparición de este sistema, todos los despachos tenían que usar el mimo modo de funcionamiento. Es decir, cuando una persona demandaba a través de su termostato una temperatura, obligaba a todos los usuarios a utilizar el mismo modo de funcionamiento. Y, por lo tanto, a un rango de temperaturas.

Sin embargo, con el sistema de recuperación de calor, cada estancia que dispone de termostato puede demandar la temperatura que desee. El kit de recuperación de calor se encarga de aprovechar el calor absorbido en una estancia. Este calor es inyectado en otra, ayudando en el ahorro del consumo eléctrico. Y lo que es más importante, ofreciendo un gran confort a todos los usuarios.

Estos sistemas de aerotermia con recuperación de calor son ideales para edificios con varias orientaciones. Unas oficinas expuestas directamente al sol necesitan refrigeración. En cambio, otras oficinas dan al norte, por lo que en ocasiones necesitan aumentar la temperatura para que los trabajadores no tengan frío.

¿Funcionan los paneles solares en invierno?

Muchas personas son reacias a instalar paneles fotovoltaicos en sus viviendas porque creen que apenas funcionan en invierno. No obstante, los expertos en fotovoltaica tienen claro que cada día es más rentable una instalación de paneles solares, incluso en invierno. Además, una característica importante de las placas solares fotovoltaicas es que les gusta mucho la luz, pero no las altas temperaturas. Por esta razón son igual de eficientes mientras incida la luz del sol sobre ellas.

paneles solares fotovoltaicos en invierno

El único inconveniente que tenemos durante el invierno en el hemisferio norte, y por ende en nuestro país, es que hay menos horas de sol. Es por ello que los paneles solares generan menos energía eléctrica. Este el motivo por el que muchas personas, quizás influenciadas erróneamente, tienen dudas a instalar placas solares, alegando que en invierno no funcionan. No obstante, las placas solares funcionan en invierno sin ningún problema.

Eficiencia de los paneles fotovoltaicos en invierno

La eficiencia de las placas solares en durante todo el año es similar. No obstante, no podemos comparar una instalación fotovoltaica de un mes a otro por la electricidad que han producido. Ya que la generación eléctrica depende de la cantidad de horas de luz disponibles, y la irradiación solar. Es decir, si consideramos solo la cantidad de electricidad que son capaces de producir, evidentemente en invierno nuestras placas solares generan menos energía eléctrica.

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Es por ello que debemos relacionar la electricidad producida cada día con las horas de sol disponibles y las que han aprovechado los paneles fotovoltaicos. La diferente irradiación solar y la inclinación del sol sobre el horizonte es algo que un buen instalador de fotovoltaica conoce. Aspecto que se observa cuando realizan los cálculos del sistema e intentan homogeneizar la producción de electricidad durante todo el año.

De nada nos sirve tener una instalación de autoconsumo fotovoltaico que genere mucha electricidad en verano y apenas en invierno. Por ello, el rendimiento de los paneles solares en invierno podemos considerarlo similar a otras estaciones del año. Los técnicos tienen claro que en invierno disminuye el “combustible” que usan las placas, es decir, las horas de sol. Sin embargo, las bajas temperaturas ayudan con su eficiencia.

Eficiencia de los paneles solares

La eficiencia o rendimiento de las placas solares no disminuye en invierno, al contrario. Ya que las placas solares pierden rendimiento con las altas temperaturas. Es el motivo por el que, en invierno, al bajar las temperaturas, se provoca que los paneles no se recalienten, y mantengan su eficiencia. Cosa que no sucede en verano, que si baja un poco su rendimiento por hora de exposición. No obstante, tanto la cantidad de horas disponibles, como la incidencia del sol afectan al total de energía que se puede generar.

¿Afectan las nubes a los paneles solares?

La nubosidad disminuye rendimiento de los paneles solares hasta el 20% de su capacidad normal. Pero esto sucede tanto en invierno como en verano. Siempre que las nubes provoquen sombras en los paneles fotovoltaicos, la producción de electricidad se reduce significativamente. Entonces únicamente la luz difusa aporta energía para generar electricidad, pero obviamente es inferior, y por ello el rendimiento o eficiencia de los paneles solares disminuye.

¿Es importante el mantenimiento de la instalación en invierno?

No solo en invierno, sino durante todo el año es vital el mantenimiento. Sobre todo, la limpieza de las placas solares, de forma que no haya impedimentos para que reciban directamente la luz del sol. Ya que cualquier obstáculo entre el sol y las placas fotovoltaicas perjudica la generación de electricidad. Las hojas de los árboles, nieve u otra suciedad que se deposite sobre las placas llegan a reducir el rendimiento hasta un 15% en la producción de las placas solares.

¿Es interesante invertir en paneles solares durante invierno?

La cuestión no es si interesante en invierno o en verano, ya que no instalamos las placas solares únicamente para una temporada. Por supuesto que son rentables las placas solares y más, teniendo en cuenta la escalada de precios de la electricidad. Sencillamente, porque cuando solicitamos un estudio y presupuesto para instalar un sistema fotovoltaico en nuestra casa es para 25 años o más. Por ello el instalador nos hará cálculos para conocer su rendimiento a largo plazo, no solo para una temporada.

Las placas solares para autoconsumo las tendremos en nuestro tejado entre 25 o 30 años. Lo que debemos tener en cuenta es que en todo ese tiempo nos genere más energía que el coste de su instalación. Y que su amortización se realice entre 78 y 10 años a lo sumo.

¿Afecta la nieve a los paneles solares?

La nieve es un obstáculo más que puede haber entre el sol y nuestros paneles solares, igual que las hojas caídas de los árboles, o sombras. Por ello, si las pacas fotovoltaicas están tapadas por nieve es normal que generen menos electricidad o incluso nada. Por esta razón, es importante efectuar una limpieza regular de las placas y mantenerlas libres de nieve o cualquier suciedad.

En estas zonas, se deben ejecutar las instalaciones fotovoltaicas con una pendiente adecuada. Esta ayuda a que las placas tengan la inclinación adecuada que ayuda a la caída de la nieve con mayor facilidad. Así la superficie de los paneles solares en invierno queda libre para recibir los rayos del sol. Sin embargo, siempre tendremos que facilitar el trabajo mediante un barrido de las placas con un cepillo, para eliminar la nieve.

limpiar-paneles-solares

Ventajas de los paneles solares durante el invierno

Una instalación de placas solares fotovoltaicas para autoconsumo tiene sus ventajas en invierno. Estas son más importantes que los inconvenientes, ayudando a que su rendimiento sea interesante.

🌞Beneficios de las placas solares en invierno
VentajaMotivo
Frío✓ Las placas fotovoltaicas pierden rendimiento con el calor, por ello el invierno y sus bajas temperaturas ayudan que mantenga su eficiencia
Precio electricidad✓ El precio de la electricidad suele subir en invierno, al disponer de paneles fotovoltaicos compensamos esa subida con electricidad propia
Consumo energético✓ Por lo general, las viviendas suelen necesitar más electricidad durante el invierno que el resto del año. Las placas solares nos ayudan a conseguirla

Kit de aerotermia para producción de ACS

Teniendo en cuenta que la producción de agua caliente sanitaria que necesitamos representa el 25% de la energía que consumimos en nuestras viviendas, cualquier ahorro significa mucho. Gracias a los sistemas de aerotermia se consigue calentar o enfriar agua con menos esfuerzo que con otros sistemas o con los combustibles fósiles.

De ahí que todos los fabricantes de equipos para calefacción y ACS (agua caliente sanitaria) hayan desarrollado una herramienta que funciona en base a la aerotermia, que sirve para calentar y almacenar agua caliente para el uso en casa. Estos equipos son sustitutos de los tradicionales termos eléctricos, o calentadores de gas.

¿Qué es la aerotermia?

Llamamos aerotermia al sistema de climatización que obtiene energía calorífica del aire exterior de la vivienda para trasladarla al agua sanitaria o para la calefacción. Este proceso se realiza mediante una bomba de calor. No obstante, el equipo específico para generación de agua caliente sanitaria se ha diseñado para acumular cierta cantidad de agua, que luego usaremos en la ducha, para la limpieza, etc.

Estos conjuntos de aerotermia para ACS es el más eficiente que existe actualmente, ya que permite extraer hasta el 75% de la energía del aire. Es decir, las bombas de calor son capaces de generar hasta 4 kW de calor, con solo 1 kW de electricidad, de forma que ahorramos en nuestra tarifa de la luz. Los otros 3 kW son robados al aire que hay en el exterior de la vivienda. Es por ello que se considera un sistema de energía renovable.

Tipos de sistemas de aerotermia para ACS

Los fabricantes han desarrollado diferentes tipos de equipos de aerotermia. Así se han diseñado equipos compactos y otros que están divididos en una parte exterior y otra interior.

Equipo de aerotermia partido

En este caso, existen dos partes que funcionan conjuntamente para la generación de agua caliente. La unidad exterior, también denominada unidad condensadora, es la encargada de capturar la energía calorífica contenida en el aire y transferirla a un gas frigorífico. Este gas es desplazado a la unidad interior, donde se transfiere ese calor al agua que hay almacenada en un depósito.

Cuando usemos el agua precalentada que hay en dicho acumulador, entrará agua fría proveniente de la red pública de suministro. En ese momento, el equipo detectará que la temperatura ha bajado del valor que le hemos marcado y pondrá en marcha el sistema para realizar el proceso y volver a calentarla.

Los conjuntos de aerotermia partidos suelen ser para un consumo de agua muy grande, y por ello suelen destinarse para suministro de la calefacción y del agua caliente sanitaria, o para agua de consumo en hoteles, residencias o centros deportivos.

Equipo de aerotermia compacto

Estos equipos se han diseñado básicamente para el suministro de agua caliente sanitaria. Por ello son más pequeños y de menor potencia. Esta característica ha favorecido que el tamaño de la unidad condensadora sea lo suficientemente pequeño como para integrarlo junto al acumulador de agua.

Así, no son necesarias las tuberías para trasladar el gas frigorífico desde una unidad a la otra, facilitando la instalación. El único inconveniente es que estos kits de aerotermia para ACS disponen de una entrada y una salida de aire. Ambas deben ser conducidas al exterior de la vivienda para aprovechar mejor la energía del aire.

¿Por qué aerotermia para generar agua caliente sanitaria?

La normativa actual obliga a los edificios de obra nueva a poseer sistemas de energía renovable para producir Agua Caliente Sanitaria. Concretamente, es el Código Técnico de la Edificación en su parte sobre la contribución solar mínima para la producción de ACS, indica que la energía usada para la producción de este tipo de agua puede no ser solar, sino de otra fuente de energía. No obstante, las emisiones de dióxido de carbono y el consumo de energía no renovable sea sean iguales o menor a las que se darían mediante energía solar térmica. Este criterio lo cumplen los sistemas de aerotermia.

Ventajas de utilizar aerotermia para ACS

AspectoVentaja de la aerotermia para ACS
Menos energía✓ El ahorro de energía, solo para Agua Caliente Sanitaria, puede llegar al 40%
Calefacción✓ También se pueden aprovechar en determinadas ocasiones para calefacción
Ahorro✓ Reducción de las facturas de energía utilizadas para obtener ACS
Descarbonización✓ Cumplimiento de las normas sobre energía renovable
Instalación sencilla✓ La instalación es relativamente sencilla, ya que está todo integrado y solo hay que conectar las tomas de agua y enchufarlo a la electricidad. Como en un termo eléctrico
Compatible✓ Compatible con otros sistemas de energía renovable, por ejemplo, con placas fotovoltaicas de autoconsumo
Media ambiente✓ Reducción del consumo de combustibles fósiles
Mantenimiento✓ Son equipos con poco mantenimiento y sencillo
Renovable✓ el 75% de la energía que consume proviene del aire, por lo que es en gran parte renovable.

¿Cómo podemos saber la eficiencia de un kit de aerotermia para ACS?

La eficiencia de las bombas de calor se define por su SCOP, del inglés Seasonal Coefficient Of Performance, o coeficiente de rendimiento estacional. Este dato suele variar entre 3 y 5 según el modelo y la marca de cada equipo de aerotermia.

Algo importante que debemos tener en cuenta es que, la eficiencia estacional de los equipos de aerotermia o su SCOP disminuye cuando la temperatura del aire decrece. Es decir, cuando se reduce la cantidad de “calor” que se puede robar al aire. Es por ello que en las etiquetas energéticas de las Bombas de Calor de Aerotermia se incluye un mapa de Europa con diferente graduación de color por zonas.

En cada zona, en función del clima y las temperaturas medias registradas en los últimos años, se establece unos valores de eficiencia diferentes para calefacción o agua caliente.

Inversor solar: características y funciones

Cuando hablamos de una instalación de placas fotovoltaicas podemos llegar a pensar que basta con conectar los paneles a la red eléctrica. Lo cierto es que, entre los paneles solares y el electrodoméstico de consumo final, existen dispositivos tan importantes como el inversor solar. Se podría decir que es el corazón de nuestra instalación, incluso el cerebro. Ya que si los paneles captan la energía, sin el inversor no se podría transformar al voltaje de uso doméstico. Es decir, un sistema no podría funcionar sin el otro. A continuación veremos cómo funcionan los inversores, dónde se instalan y qué características tienen.

¿Qué es un inversor solar?

El inversor solar es el equipo encargado de transformar la corriente eléctrica continua en corriente eléctrica alterna. Convierte la energía que producen los paneles solares en energía de uso doméstico y así poderla utilizar en nuestros electrodomésticos o en la iluminación de la vivienda. Además, los inversores fotovoltaicos más recientes permiten monitorizar la producción y los consumos de electricidad. De esta forma podemos optimizar los rendimientos máximos de las placas solares y tener un mejor control del consumo energético de la vivienda.

Seguramente ya te habrás dado cuenta de que los inversores solares son el cerebro y corazón de la instalación solar. Si bien el corazón del cuerpo humano es el encargado de distribuir la cantidad correcta de sangre por todo el cuerpo, el inversor recibe la energía, la convierte y la distribuye por los diferentes dispositivos de la vivienda. Ya sea para consumirla, cargar las baterías o incluso verterla a la red eléctrica. Midiendo así todo lo que ocurre en la instalación, controlando la intensidad y tensión que producen las placas solares y detectando si aparece algún problema.

¿Qué tipos de inversores fotovoltaicos existen?

Previamente podemos adelantar que cuando buscamos un inversor solar encontraremos que todos tienen la misma función básica para la transformación energética. Sin embargo, están fabricados con diferentes tecnologías y funciones complementarias. Además la elección de este vendrá influida por el tipo de sistemas fotovoltaico compatible si se requiere un funcionamiento óptimo. Veamos que tipos de inversores existen y en que se diferencian:

Micro-inversor. Este inversor de menor tamaño esta pensado para convertir la corriente eléctrica que genera un solo panel solar. De esta manera se puede conectar cada micro-inversor a cada placa fotovoltaica en caso de que se requiera individualizar los consumos. Con esta modalidad podemos llevar un seguimiento individual de cada panel solar y calcular el rendimiento pico. También es cierto que el precio total de la instalación en conjunto será mayor.

Inversor solar híbrido. El inversor solar híbrido es ideal tanto para instalaciones conectadas a la red como en instalaciones aisladas. Se programa para inyectar energía a la red y almacenar la energía producida en baterías. A modo de garantía estos dispositivos optimizan la energía generada, creando un equilibrio de ahorro energético.

Inversor solar ‘String’ o cadena. Este inversor es uno de los más conocidos en el mercado ya que se utiliza en instalaciones de paneles fotovoltaicos conectados en serie. Son conocidos como inversores en cadena y algunas de sus ventajas son el bajo precio de coste y el fácil mantenimiento.

Optimizador de potencia. Este sistema es la versión reducida del inversor solar String. Consigue combinar las características de un micro-inversor con la conectividad de un inversor en cadena. Se instalan de manera individual en la parte trasera del panel solar y envían la electricidad a un inversor central tipo String (tipología de conexión estrella). Su principal función es minimizar las pérdidas del sistema de energía solar fotovoltaico. Con este sistema se optimiza el rendimiento de una instalación, haciéndolos más eficientes que los inversores de cadena. Además, no son tan caros como otros inversores.

Módulos inteligentes o Smart modules. Estos inversores son la evolución de los optimizadores de potencia y también se encuentran integrados de manera individual detrás de cada placa solar. Consiguen aumentar la productividad ofreciendo ventajas de fácil instalación y costes reducidos. Son aptos para todo tipo de paneles solares y garantizan a seguridad en la instalación. Esto se debe a que los módulos trabajan con voltajes bajos y por esa razón no existe el riesgo de producir una descarga eléctrica. Sin embargo, el coste de estos módulos inteligentes es mayor en comparación a otros inversores solares como el String.

Otros tipos de inversores. En el mercado encontramos algunos tipos de inversores más con otras funciones y de diferentes fabricantes que facilitan la instalación al cliente final. Entre los más destacados encontramos los inversores-cargadores o el regulador de carga cuya función es proteger las baterías de sobrecargas y garantizar un uso correcto. Y entre los inversores más nuevos encontramos diseños domóticos que permiten controlar aun más los consumos energéticos en base a nuestra experiencia en la vivienda. Deciden en que momento suministrar la electricidad para el consumo del hogar.

¿Qué características debe cumplir un inversor solar?

El inversor solar no solo es un convertidor de energía eléctrica sino que también nos aporta otras características importantes a nuestra instalación:

Características Beneficios
Optimización de la instalación Si elegimos un buen inversor podemos optimizar la producción solar. Podemos sacar mayor rendimiento y tener un mejor control del consumo de la instalación para no derrochar energía y emplear la necesaria en los momentos de mayor demanda
Asegurar la potencia máxima El inversor debe ser capaz de transformar toda la energía que produzcan los paneles fotovoltaicos. Para ello es fundamental que la potencia de transformación sea máxima para obtener toda la capacidad posible
Proporcionar protección Otra de las misiones que tiene el inversor solar es proteger la instalación de posibles problemas fotovoltaicos. En caso de que se detecte un corto circuito, caída de la red o fallo de algún componente se debe parar la producción eléctrica
Registrar y monitorizar la instalación Registrar y controlar el consumo es importante para tener un historial de consumos del que se puede optimizar el funcionamiento. La electricidad generada nos permitirá verificar el correcto funcionamiento de nuestra instalación. Y en su caso, solucionar el problema que pueda surgir

¿Qué potencia debe tener el inversor solar?

La elección del inversor vendrá acorde con la magnitud de potencia que tenga el sistema fotovoltaico. Serán los instaladores quienes, tras previo estudio, puedan determinar la potencia que podrá soportar el inversor solar. Por ejemplo, si vamos a instalar un sistema de 5 kW, para cubrir todas nuestras necesidades energéticas, necesitaremos un inversor solar también de 5 kW. Sin embargo, si nuestra intención es instalar un sistema de 4 kW y en el futuro aumentamos de potencia, lo más recomendable es pensar en un inversor de mayor capacidad. De esta forma podrá absorber la producción futura.

¿Qué precio tienen los inversores solares?

Por lo general, los inversores solares pueden variar por diferentes aspectos. Entre ellos, la calidad o funciones del inversor, la potencia de salida o, si trabaja en monofásica o trifásica. Partiendo de este punto podemos encontrar inversores fotovoltaicos con precios desde los 400 hasta los 1800 €. Los micro-inversores quedarían fuera de este rango. Son más económicos, pero necesitamos uno por cada placa solar.

Sistemas híbridos: tecnología y opciones

¿Qué es un sistema híbrido?

 Los sistemas híbridos son aquellos que nos permiten combinar dispositivos de calefacción tradicionales, que usan combustibles fósiles, con dispositivos de energía renovable. ¿Qué significa esto? Pues que es posible aprovechar una instalación de un sistema tradicional como una caldera y añadirle un sistema de energía renovable. Toda una ventaja que nos permite ahorrar en energía y reducir el gasto medio de calefacción y agua caliente sanitaria. Además, es un tipo de sistema que no sólo aporta beneficios en el ahorro económico y energético, sino también que ofrecen un alto rendimiento.

    Calefacción con caldera mixta para radiadores (fuente:@fotolia)

 

Beneficios de un sistema de calefacción híbrido

1.     Ahorro considerable de energía, ya que sólo consume 1 kW por 4 kW de energía calorífica producida.
2.     Regulación inteligente integrada que permite un mejor control de diferentes aspectos: precio, electricidad, consume.
3.     Mayor confort en comparación a otros sistemas de calefacción tradicional.
4.     Instalación rápida y reducido impacto en la vivienda.
5.     Rápida amortización de la inversión inicial (50% en un año) y ahorro de hasta un 65% en la factura anual.
6.     Disminuye la emisión de gases contaminantes y emisiones de CO2.
7.     Permite cubrir alrededor del 90% de las necesidades de calefacción y ACS en casa.

 

¿Cómo es el funcionamiento de un sistema híbrido de calefacción?

Es mucho más sencillo de lo que parece, ya que ambos sistemas están preparados para que puedan impulsar el calor hacía el emisor térmico del cual están compuesto cada uno. Está función la llevan a cabo de manera alternativa y siempre dependiendo d e la temperatura exterior que hayamos seleccionado anteriormente. El punto de unión de ambos sistemas de calefacción se da en el llamado punto de temperatura bivalente. Un punto que según la tecnología del propio dispositivo puede quedar también preestablecida. Liberándonos de tener que realizar un control más exhaustivo de su funcionamiento.

 

Energía solar como sistema híbrido: ¿lo conoces?

 Dentro de los sistemas híbridos podemos encontrar en el sector de la energía solar la tecnología híbrida con los paneles solares híbridos. La idea de unir ambas tecnologías y de dar forma a un único sistema que permita aprovechar la energía fotovoltaica y la térmica y con el objetivo de intentar solucionar el problema que presentaban las placas solares fotovoltaicas con el aumento de la temperatura. ¿Qué quiere decir esto? El rendimiento de las células fotovoltaicas que se comercializan en la actualidad está comprendido entre un 15% y un 25%, es decir, que sólo una pequeña parte de la energía lumínica se aprovecha realmente en forma de energía eléctrica. Este rendimiento es menor cuanto más alta es la temperatura.  El aumento de temperatura en las células supone un incremento en la corriente, pero al mismo tiempo una disminución mucho mayor, en proporción, de la tensión

Con el diseño, de las placas solares híbridas se pretendía conseguir un incremento notable en la eficiencia de los paneles solares. Previniendo que sería superior al 15% sobre la potencia de pico suministrada por el panel FV (fotovoltaico) normal. Este incremento de potencia es muy significativo, ya que la eficiencia conseguida en los paneles, como ya indicamos anteriormente, está situada entre el 15% y el 25%.

Por otra parte, actualmente para instalar energía solar fotovoltaica y térmica antes de la producción y comercialización de los paneles solares híbridos, requería de dos instalaciones completamente independientes en el lugar de captación que habitualmente es la cubierta de los edificios. Esto implica tener que disponer de una mayor superficie para realizar ambas instalaciones. El Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDEA) calcula que para una vivienda de cuatro personas, 100 m2, hacen falta uno o dos metros cuadrados de paneles, dependiendo de la zona en la que este ubicada la vivienda.

¿Y cómo es su funcionamiento?

Existen dos tipos de tecnologías:

Función fotovoltaica-agua caliente

El funcionamiento por separado de los dos tipos es ya conocido. En los paneles térmicos, el sol incide en la superficie del panel, y el agua que circula por el interior es calentada por transferencia de calor. En los paneles fotovoltaicos, el sol incide sobre unas células que transforman la energía solar en electricidad, estas células son normalmente de silicio y hay de dos tipos: Monocristalinas y policristalinas. Los paneles fotovoltaicos convencionales, tan sólo aprovechan el 15% de toda la irradiación solar que reciben, un 5% es reflejado y el 80% restante se pierde en la cara frontal y posterior del panel. La peculiaridad de un panel híbrido es que aprovecha parte de la pérdida de calor de la cara posterior, alrededor de un 40%.

     Fuente de la imagen: ©EndeF.com

Estas placas están compuestas desde la parte superior a la posterior por:

  • Un vidrio solar que hace la función de protección. Un conjunto de celdas fotovoltaicas de silicio, que son las encargadas de transformar la luz del sol en electricidad.
  • Una pasta térmica, que hace las veces de unión entre la parte fotovoltaica y la térmica.
  • Una pletina de cobre como base recolectora del calor, y detrás de esta un serpentín de cobre, por el que circulara el fluido caloportador (glicol), como soporte para el serpentín suele ir otra pletina de cobre, y debajo un aislante, que ayudará a mantener el calor dentro de la estructura y de esta forma que se aproveche al máximo para calentar el fluido.
  • Todo ello está contenido en una carcasa que generalmente es de aluminio, a que hace la función de protección de todo el conjunto y de consolidación para que cada componente este fijo y se eviten roturas.

 

Función aero-fotovoltaica

Este tipo de placas solares híbridas buscan otro objetivo, aunque similar en su meta, es decir por una parte generar electricidad, igual que los anteriores, pero en su segunda función busca el objetivo de climatizar la vivienda a través de una corriente de aire. Es decir, ayuda a refrescar el panel en su parte interior y al mismo tiempo esta corriente de aire captura el calor que hay en el interior de la placa y es impulsado al interior de la vivienda, pasando a través de unos filtros de partículas. Todo ello, para así, asegurar que el aire entra en la vivienda limpio, sin polvo ni polen, y además calentado. Para regular la temperatura de este aire, y que el confort sea máximo, un dispositivo en el interior de la vivienda, combina parte de este aire, calentado dentro de las placas solares, con parte de aire interior de la vivienda o incluso del exterior directamente. La idea es conseguir que el aire que se distribuye en las diferentes estancias este a la temperatura deseada.

 

                  Función aero-fotovoltaica Rvolt de SISTOVI 

¿Qué otras opciones existen como sistemas híbridos?

1. Bomba de calor – suelo radiante

Se presenta como una combinación que es muy respetuosa con el medio ambiente y con la que es posible alcanzar una eficiencia energética realmente grande. Los expertos en calefacción aseguran que, al tener instalada una bomba de calor con un suelo radiante, se logra una distribución muy uniforme del calor o climatización en las habitaciones o estancias por las cuales esta compuesta la vivienda o establecimiento.

Es posible la reducción de zonas frías o calientes, ya que no sólo elimina las corrientes de aire que originan otros sistemas, sino que, además no remueve polvo. Una ventaja que beneficia a personas que sufran problemas de salud, como asma o alergias. Además, este tipo de sistema híbrido evita cualquier problema de espacio y favorece la decoración en casa. En lo referente a la eficiencia, es un sistema que nos abastece de temperaturas inferiores en calefacción y superiores en refrescamiento. Reduciendo de manera considerable el coste energético y proporcionando altos niveles de confort en la vivienda.

2. Caldera híbrida

Una combinación bastante particular ya que funciona con combustible y energía solar. La caldera híbrida logra calentar el agua sanitaria (ACS) con la fuerza de la energía solar. Si se diera el caso de que no hubiera más energía solar disponible o se necesitase, a su vez, abastecer a la vivienda de calefacción, la demanda se lleva a acabo a través del combustible de la caldera. Una buena solución que no sólo nos permite ahorrar espacio en la vivienda, sino que nos evita contar con dos aparatos (solar y caldera) con sus respectivas instalaciones y conexiones.

Calentador de agua solar con caldera y radiador (fuente:@fotolia)

Caldera de condensación y radiadores

Decidirse por una combinación de caldera de condensación con radiadores es una opción muy positiva. La caldera de condensación al ser un generador de calor muy versátil y eficaz, en comparación con el resto de calderas consigue generar calor de manera rápida y eficiente. Es un tipo de dispositivo que además se puede combinar muy bien con un sistema híbrido. Una combinación que junto con los emisores térmicos ofrece a la vivienda un gran rendimiento energético y ahorro. Por regla general, la caldera de condensación se puede también combinar con suelo o techo radiante. Un mix que nos aporta en la vivienda de un elevado confort.

Cómo podemos ver los beneficios de contar con un sistema híbrido en casa son bastantes. Un mercado que todavía se encuentra en España en el punto de partida pero en el que se puede augurar un buen futuro. El clima altamente favorable en nuestro país para el abastecimiento de energía a través de las renovables y los objetivos europeos de eficiencia energética, así lo acreditan.