En otros artículos del blog acerca de energía solar térmica o fotovoltaica. Ya hemos publicado la Calculadora de Rendimiento de paneles solares, junto con algunos ejemplos de diferentes tipos de paneles solares para calcular el de cada uno. En esta ocasión, respondemos a la pregunta que lanzamos en este último:
¿Cómo influye el uso que le vayamos a dar para elegirlos? ¡Vamos allá!
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¿Solar Térmica o Fotovoltaica para la producción de agua caliente sanitaria?
Paneles solares fotovoltaicos para producir ACS
Para producir ACS usando paneles fotovoltaicos queda transformar la electricidad que genera en calor.
Probemos con paneles de este modelo de SunPower Maxeon de 226W/m2 suponiendo que aportasen toda su potencia nominal (400W).
Se tienen dos opciones:
Termo-acumulador (efecto Joule)
Escojamos un termo de bajo consumo eléctrico (1500W) y supongamos que tiene un rendimiento perfecto (100%) y que no hubiera pérdidas intermedias: Se necesitarían al menos 4 paneles fotovoltaicos (1500W / 400W = 3,75).
Bomba de calor para ACS (COP aprox. 2,5)
Escojamos una de contenido consumo eléctrico (250W) y supongamos también que no hubiera perdidas intermedias. Gracias a su “coeficiente de rendimiento” (COP) se obtendrían 1000W térmicos (400W · 2,5 = 1000W) con un único panel suministrando potencia nominal.
¿A que tiene buena pinta usar la bomba de calor en conjunto con paneles fotovoltaicos para producir ACS? Veamos la letra pequeña ?
Cuando la irradiancia sobre el panel descienda de 625W/m2 (1000W/m2 · 250W / 400W = 625W/m2) ya no podrá arrancar la bomba de calor, con lo que la potencia térmica será nula (0W térmicos).
Desde esa irradiancia, pasando por la nocturna y hasta que vuelva a superar los 625W/m2 se mantendrá parada la bomba de calor, salvo que se utilicen baterías acumuladoras de electricidad.
Supongamos que durante 12h la irradiancia no alcanza 625W/m2 pero, siendo muy optimistas, sí una media de 200W/m2.
Con un único panel fotovoltaico y baterías:
- Acumularíamos 960Wh (200W/m2 / 1000W/m2 · 400Wh/h · 12h = 960Wh) en ese tiempo.
- Esto nos daría para 3h50m (960Wh / 250W = 3,84h ≡ 3h50m) de uso de la bomba.
- Por tanto, para cubrir las 12h necesitaríamos 4 paneles (12h / 3,84h = 3,125).
¡Estamos en las mismas: 4 paneles de nuevo!
Ahora obviemos cuántos paneles fotovoltaicos necesitaríamos y sólo fijémonos en los rendimientos: Si combinamos el panel fotovoltaico con la bomba de calor en el mejor de los casos tendríamos un rendimiento (η) para producir ACS con fotovoltaica:
η = ηpanel · COPbomba = 0,226 · 2,5 => 56,5%
Paneles solares térmicos o captadores solares para producir ACS
En el anterior artículo ejemplificamos el cálculo del Rendimiento de captadores solares con 4 ejemplos:
- Captador de placa plana selectivo.
- Captador de placa plana no selectivo.
- Captador de tubo de vacío tipo Heat-pipe.
- Captador de tubo de vacío tipo en U.
De todos ellos, recordando los rendimientos, bajo las mismas condiciones particulares se obtenían estos resultados:
| Solar Térmica mejor | Solar Térmica peor |
|---|---|
| Captador de plano selectivo | Captador de tubos de vacío en U |
| η = 68% | η = 48% |
Recordemos el rendimiento que acaba de resultar del panel fotovoltaico: Solar Fotovoltaica mejor (+ bomba de calor) =>η = 57%. Por tanto, si los presentamos en un ranking:
| Posición Ranking | Tipo de panel solar | Ejemplo | Rendimiento |
|---|---|---|---|
| 🥇Medalla de oro | Captador plano con tratamiento selectivo |  Imagen extraída de Solartex | η = 68% |
| 🥈Medalla de plata | Placa fotovoltaica + bomba de calor |  Imagen extraída de SunPower | η = 57% |
| 🥉Medalla de bronce | Captador de tubos de vacío tipo en U |  Imagen extraída de Domini Ambiental | η = 48% |
Por un lado, se ve que la mejor tecnología solar térmica supera a la mejor solar fotovoltaica (68% vs. 57%) para producir ACS.
Por otro y aunque parezca que la mejor tecnología solar fotovoltaica supera a la peor tecnología solar térmica a la hora de producir ACS (57% vs. 48%), recordemos que:
- Mientras que con paneles térmicos se sigue aportando calor (W térmicos) al fluido aún con baja radiación solar, con paneles fotovoltaicos no consiguen activar el sistema (0W térmicos).
- Son necesarios varios paneles solares fotovoltaicos en conjunción con baterías acumuladoras de electricidad para igualar la producción de ACS de un único panel solar térmico.
En cuanto al rendimiento ACS solar: ¿Cuál es la mejor opción, Solar Térmica o Fotovoltaica?
La conclusión final es que, para producir ACS, salvo excepciones que debieran estudiarse detenidamente, es más eficiente la tecnología solar térmica que la solar fotovoltaica.
Esperamos que este artículo, junto con los anteriores publicados, te haya servido para saber cómo calcular el rendimiento de las placas solares térmicas y fotovoltaicas y cuál es la mejor opción para ti, según el uso que quieras darle. Y, por otro lado, que puedas averiguar si las características que te prometieron al cumplir tu panel solar, se están cumpliendo.
Déjanos en comentarios tu opinión o cualquier duda que tengas o haznos cualquier consulta contactando con nosotros si necesitas asesoramiento para tu instalación ACS.
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