¿Tiene sentido combinar una bomba de calor con un sistema fotovoltaico? Los constructores de viviendas tienen razón al hacerse esta pregunta, porque si confía en un sistema de calefacción sostenible, lo mejor es que usted mismo produzca parte de la electricidad necesaria para su funcionamiento, ¿verdad?
Dependiendo de la situación inicial
La respuesta corta es: Sí, por supuesto que tiene sentido. Y, sin embargo, es necesario tener en cuenta muchos factores que influyen en la respuesta detallada:
- ¿Cuánto espacio habitable tengo?
- ¿Cuántas personas viven en el hogar (necesidad de agua caliente)?
- ¿Cuánto espacio en el techo hay disponible?
- ¿Qué inclinación/orientación del tejado está disponible?
- Decisión: “inversión” versus “mayores costos de funcionamiento”
Una empresa especializada puede ofrecerle asesoramiento y cálculos fiables para su situación.
¿Quiere modernizar una bomba de calor en un edificio antiguo? Esto requiere más preguntas:
- ¿Hay calefacción por suelo radiante?
- ¿La casa tiene un buen aislamiento térmico?
- ¿Hay suficiente espacio en la casa/en la propiedad?
Estudio de caso: bombas de calor de agua salada en combinación con energía fotovoltaica
2 bombas de calor de agua salada (WP), cada una con una potencia de 6 kW y un consumo de energía de aproximadamente 1,2 kW + 1,6 m³ de almacenamiento intermedio. Las bombas de calor pequeñas tienen un menor consumo de energía, por lo que consumen eficientemente su propia electricidad incluso con un bajo rendimiento fotovoltaico. La instalación fotovoltaica se divide en dos superficies de tejado con una inclinación de 25° y alcanza aproximadamente 16 kWp. El sistema se complementará con un sistema de almacenamiento de electricidad de 12 kWh para lograr un nivel aún mayor de autoconsumo y autosuficiencia.
¿Está sobredimensionado 16 kWp?
Sí y no. Cuanto mayor sea la potencia en kWp,:
- menor porcentaje de autoconsumo en verano (=se produce electricidad más cara de la que se ingiere)
- Mayor cobertura de necesidades personales en invierno
Situación: Hogar, familia de 4 personas
Generación de agua caliente mediante bomba de calor de agua caliente, sin almacenamiento de electricidad
En el presente año se ha alcanzado un nivel de autosuficiencia del 71% desde que entró en funcionamiento en junio. En total, el 16% de la electricidad fue autoconsumida, valor que ya aumentó al 45% en octubre (grado de autosuficiencia del 70%) y a más del 70% en noviembre (grado de autosuficiencia del 60%).
Cuando la instalación fotovoltaica produce electricidad, los consumidores se encienden tan pronto como se alcanzan los valores límite establecidos. Estos están deliberadamente ajustados a un nivel bajo para el funcionamiento en invierno, de modo que se maximice el uso de su propia electricidad y se reduzca la compra de electricidad de la red.
Búfer Gamechanger
Cuando brilla el sol, la bomba de calor puede calentar el acumulador intermedio. Aunque la eficiencia disminuye a medida que aumenta el número de grados en el acumulador intermedio, esto ayuda, dependiendo de la relación con la superficie habitable, a pasar la noche o el día siguiente completamente sin corriente eléctrica para la calefacción. Incluso en la temporada en la que el sol no sale con tanta frecuencia, es importante disponer de un almacenamiento intermedio para no tener que utilizar electricidad externa para el funcionamiento de la bomba de calor. Agregar un sistema fotovoltaico solo tiene sentido con un tanque de almacenamiento intermedio del tamaño correcto.
Cuándo se activarán los consumidores:
- a partir de 400 vatios de potencia fotovoltaica: bomba de calor de agua caliente con 0,5 kW
- de 1.000 vatios de potencia fotovoltaica: WP Master 1,2 kW (=1,7 kW de consumo=0,7 kW de suministro a la red)
- a partir de 1.900 vatios de potencia fotovoltaica: WP esclavo 1,2 kW (=2,9 kW de consumo=1,0 kW de suministro a la red)
Resultado
La necesidad de agua caliente y energía de calefacción hasta ahora puede cubrirse completamente con energía fotovoltaica aproximadamente80% de todos los días. Sólo en los días nublados de invierno y cuando hay nieve, la energía fotovoltaica no producirá suficiente electricidad para hacer funcionar las bombas de calor durante un período de tiempo suficiente.
En diciembre se espera un rendimiento de aproximadamente 500 kWh. Por supuesto, estos no son suficientes para cubrir el agua caliente y la energía de calefacción, pero sí ayudan a reducir los costes de producción de agua caliente y calefacción. Las bombas de calor del ejemplo tienen un valor COP (ver cuadro informativo) de 4,81.
Coeficiente de rendimiento COP (EN14511)
El COP indica el valor de la producción de calor en relación con la potencia eléctrica utilizada en determinadas condiciones. Cuanto mayor sea el valor COP, más eficientemente funcionará la bomba de calor. Un valor COP de 4 significa que 1 kWh de electricidad se convierte en 4 kWh de energía térmica.
Suponiendo que se utilicen 400 kWh de los 500 kWh previstos con un valor COP de 4,5, se pueden generar al menos1.800 kWh de energía térmica.
Conclusión
El período de observación es demasiado corto para poder sacar una conclusión bien fundada, porque el período de calentamiento oscuro está pendiente.
Sin embargo:
Invertir en un sistema fotovoltaico tiene más sentido,cuanto mayor sea su propio consumo. Otra ventaja: una bomba de calor creaindependencia de los combustibles fósilesy el sistema fotovoltaico ayuda a reducir ladependencia de la red eléctricaAdemás del sistema de almacenamiento de energía, el sistema ha sido mejorado significativamente. Por supuesto, al principio hayinversiones, que tienen un impacto significativo en la financiación, especialmente en la construcción de una casa, pero el resultado“costes de funcionamiento más bajos”vale la pena para muchos. Esto significa que los elevados costes de inversión se amortizan nuevamente.
