El futuro de la climatización?
El papel protagonista de la bomba de calor en el panorama mundial de la climatización está ya demostrado, posicionándose también, gracias a sus altos rendimientos, como la tecnología más adecuada para ser usada con energías renovables. A su vez, una de las energías renovables con mayor presencia a nivel mundial es la energía solar fotovoltaica, cada vez más desarrollada y accesible. Entonces, conociendo la necesidad de un aporte de energía eléctrica que necesita la bomba de calor, ¿por qué no unir las dos tecnologías para conseguir un único sistema de climatización basado en el autoconsumo?
Hablaremos del sistema compuesto por placas solares fotovoltaicas, baterías y bombas de calor.
¿En qué consiste este sistema?
El sistema de paneles fotovoltaicos conectados a baterías y bomba de calor es una solución integral que combina todas las ventajas de las diferentes tecnologías en un único sistema. Actualmente, mediante almacenamiento en baterías y un buen dimensionamiento de la instalación, se puede aspirar a un sistema de climatización basado en el autoconsumo. El sistema aprovecha la radiación solar para generar energía eléctrica que puede utilizar de forma instantánea o almacenar en las baterías. La bomba de calor es un elemento muy eficiente, ya que es capaz de conseguir 5 kW de energía térmica por cada kW de energía eléctrica.
Por otro lado, cuando las baterías estén llenas, y no se requiera de energía en la vivienda, este excedente puede ser vendido a la red gracias a las modificaciones de la última Directiva Europea.
Mejoras en el sistema: un futuro prometedor
Si bien el sistema se presenta ya hoy en día como una alternativa interesante, el futuro parece ser aún más prometedor. La mejora individual de los elementos que conforman el complejo puede elevar de forma interesante el rendimiento, el precio y la viabilidad del equipo.
Baterías
Las principales problemáticas que presentan actualmente las baterías son su precio y su vida útil. Pero este es sin duda un tema presente en el mercado, principalmente por el auge de los coches eléctricos. Actualmente este sector está invirtiendo cantidades importantes de dinero para desarrollar baterías con mayor capacidad y más económicas. Grandes marcas de la automoción como Tesla aseguran que, una vez se produzcan baterías en serie, el precio disminuirá mucho y serán mucho más accesibles para todo el mundo. El hecho de que las baterías se utilicen en prácticamente cualquier dispositivo eléctrico portátil hace que la investigación y el desarrollo, sobre todo en las baterías de electrolito sólido, estén mejorando su rendimiento y precio.
Energía fotovoltaica
Aparte de la continua investigación que se da en este campo, en España existe una razón para ser optimistas en lo referente al autoconsumo. Si bien los pasados años existían grandes restricciones que limitaban el autoconsumo, medidas como la eliminación del peaje de respaldo a las compañías eléctricas o la posibilidad de recibir remuneración a cambio de la electricidad aportada a la red van a incentivar de forma importante la energía solar fotovoltaica.
Bombas de calor
Se podría decir que la utilización de las bombas de calor en el sistema de climatización es relativamente antigua. Aunque la tecnología fue desarrolla en los años 50 del pasado siglo, en el campo de la climatización se utiliza desde hace aproximadamente treinta años. Y, durante estas décadas, el desarrollo de nuevos equipos e ideas se están sucediendo, debido en mayor parte al desarrollo de la electrónica, que ha permitido una precisión imposible antiguamente. De esta forma se ha ido alcanzando poco a poco la madurez de este sistema, aunque las bombas de calor con mayores rendimientos están aún por llegar, mejorando aún más la eficiencia de estos sistemas.
Tendencias del mercado
La transición energética a nivel global está generando que el mercado esté experimentando claramente una tendencia hacia las energías renovables y el autoconsumo. Además, el aumento del consumo eléctrico debido a la sustitución del coche de combustión por los automóviles eléctricos va a generar que la oferta de energía de muchos países no sea capaz de abastecer toda la nueva demanda. Esto conllevará que, poco a poco, las viviendas, industrias y demás edificios se conviertan en pequeños generadores de energía que ayuden a estabilizar los picos de demanda eléctrica.
Por ello, los sistemas de energía solar y bomba de calor que integran las baterías, el inversor solar y un controlador capaz de gestionar el excedente de energía mediante la bomba de calor, son muy interesantes para el mercado. Además, al tratarse de un producto plug and play, la instalación es sencilla, con lo que también se reduce la mano de obra. Por eso mismo, se espera un crecimiento en este tipo de productos a lo largo de estos años, con muchas instalaciones ya en marcha y con gran cantidad de usuarios interesados en instalar sistemas que combinen la energía fotovoltaica con la tecnología de la bomba de calor.
Aquí se explica cómo funciona este sistema:
1. Paneles fotovoltaicos: Los paneles fotovoltaicos convierten la luz solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Cuando los fotones de la luz solar golpean las celdas fotovoltaicas, generan corriente eléctrica continua.
2. Inversor: La electricidad generada por los paneles fotovoltaicos es en forma de corriente continua (CC), pero la mayoría de los electrodomésticos y equipos utilizan corriente alterna (CA). Por lo tanto, la electricidad de los paneles pasa a través de un inversor que convierte la CC en CA para su uso en el hogar.
3. Bomba de calor: La electricidad generada por los paneles se utiliza para alimentar una bomba de calor. La bomba de calor es un dispositivo que puede extraer calor del aire exterior o del suelo (dependiendo del tipo de bomba de calor) y transferirlo al interior del edificio para proporcionar calefacción durante el invierno. Durante el verano, el proceso puede invertirse, y la bomba de calor puede extraer calor del interior del edificio y liberarlo al aire exterior para proporcionar refrigeración.
4. Distribución de calefacción o refrigeración: El sistema de bomba de calor distribuye la calefacción o refrigeración a través de un sistema de conductos o unidades de aire acondicionado, según el diseño y las necesidades del edificio.
Beneficios de esta combinación:
- Energía renovable: Los paneles fotovoltaicos utilizan una fuente de energía renovable y limpia, la luz solar, para generar electricidad, lo que ayuda a reducir la dependencia de combustibles fósiles y disminuir las emisiones de carbono.
- Eficiencia energética: Las bombas de calor son conocidas por su alta eficiencia energética en comparación con otros sistemas de calefacción y refrigeración. Utilizan electricidad para transferir calor en lugar de generar calor directamente, lo que las hace más eficientes.
- Ahorro de costos a largo plazo: Aunque la instalación inicial de un sistema de paneles fotovoltaicos con bomba de calor puede ser costosa, a lo largo del tiempo, los ahorros en costos de energía pueden compensar esa inversión inicial. Además, algunos gobiernos ofrecen incentivos fiscales y programas de subvenciones para promover el uso de energías renovables.
- Reducción de la huella de carbono: Al utilizar la energía solar para generar electricidad y la tecnología de bomba de calor de alta eficiencia, se reduce la huella de carbono del edificio y se contribuye a la lucha contra el cambio climático.
Es importante tener en cuenta que la eficiencia y efectividad de este sistema pueden variar según el clima, la ubicación geográfica y el tamaño del edificio, por lo que es recomendable realizar un estudio previo y consultar con expertos antes de instalar este tipo de sistema.
