Parece que ya ha entrado el frío para quedarse, por lo que es un buen momento para mejorar las instalaciones de nuestras viviendas. Desde Greening queremos daros a conocer uno de los sistemas más eficientes en la actualidad, la hibridación de la fotovoltaica con la aerotermia, ambas tecnologías trabajando de forma conjunta generan increíbles beneficios, pero en primer lugar ¿Qué es la aerotermia?

La aerotermia

Es una tecnología limpia que aprovecha la energía calorífica del aire que nos rodea para generar: calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS)

¿Cuál es su funcionamiento?

La aerotermia se basa en el intercambio de calor entre dos sistemas: nuestra vivienda y el exterior.

Para ello, utiliza la tecnología de las bombas de calor cuya función es extraer la energía del ambiente para calentar o enfriar una zona y de forma conjunta generar el ACS de la vivienda. Disponen de dos formas de funcionamiento.

• En verano trabajan en modo refrigeración, extrayendo el calor de la zona interna de la vivienda y expulsándolo al exterior, consiguiendo enfriar la temperatura de nuestra casa.
• En invierno trabajan en modo calefacción, extraen el calor del aire exterior y lo introducen en el interior de la vivienda, consiguiendo aumentar la temperatura del hogar.

Intercambio de calor

Este sistema es altamente eficiente incluso en entornos con temperaturas a -20ºC. Esto es debido al uso de refrigerantes (normalmente R32 o R410) que trabajan a muy bajas temperaturas y a altas presiones, aunque lo cierto es que su rendimiento aumenta en climas cálidos donde el cambio de temperaturas será inferior, llegando el sistema al confort con menos esfuerzo.

A continuación, se adjunta un esquema del proceso que se lleva a cabo en los sistemas de aerotermia:

Tal y como se indica en la representación, la aerotermia puede alcanzar altísimos rendimientos, llegando a valores de 400%. O lo que es lo mismo, para un sistema de aerotermia con un rendimiento calorífico, COP: 4, de cada kW eléctrico que consumo la aerotermia, esta, genera 4kW térmicos para climatizar nuestra vivienda. Siendo necesaria únicamente un 25% de energía eléctrica respecto a los sistemas convencionales.

¿Cómo es esto posible?

Estas magnitudes de rendimientos tan altas, es debido, entre otros motivos, a que el sistema de aerotermia trabaja a bajas temperaturas, en torno a 55 °C para ACS y 35 °C de calefacción, además, la principal peculiaridad de la bomba de calor es que no transforma la energía, si no que se limita a transportarla de un lugar a otro, pudiendo llegar a obtener estos grandísimos rendimientos.

Para cuantificar la eficiencia energética de un equipo por compresión mecánica, como es el caso de la aerotermia, se utilizan 2 parámetros:

SCOP: Seasonal Coefficient Of Performance

SEER: Seasonal Energy Efficiency Ratio

Estos valores estacionales (SEER y SCOP) se ajustan más a la realidad que los valores de COP Y EER (rendimientos en un instante de tiempo concreto bajo unas condiciones específicas) ya que dan una evolución del rendimiento a partir de una demanda anual de referencia.

Parámetros de medición del sistema

Pero si consumen energía eléctrica, ¿Por qué se consideran fuentes renovables?

Según el Documento Básico de Ahorro de Energía, en su capítulo HE 4: “Contribución mínima de energía renovable para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria”, en el apartado 3.1” Contribución renovable mínima para ACS y/o climatización de piscina” indica lo siguiente:

” Las bombas de calor destinadas a la producción de ACS y/o climatización de piscina, para poder considerar su contribución renovable a efectos de esta sección, deberán disponer de un valor de rendimiento medio estacional (SCOPdhw) igual o superior a 2,5 cuando sean accionadas eléctricamente e igual o superior a 1,15 cuando sean accionadas mediante energía térmica. El valor de SCOPdhw se determinará para la temperatura de preparación del ACS, que no será inferior a 45ºC”

Por lo tanto, la aerotermia con rendimientos estacionales superiores a 2,5, es decir que el 60% de la energía proceda del aire, será considerada como fuente de energía renovable.

Rendimientos estacionales:

A continuación, se muestra los rendimientos estacionales tipos que puede tener un sistema de aerotermia (variará en función del modelo y clima meteorológico de donde se ubique la instalación):

Aerotermia Calefacción (SCOP):                                                                                          3,73

Aerotermia ACS (SCOPdhw):                                                                                                3,89

Aerotermia Refrigeración (SEER):                                                                                       3,59

(Ratio SCOP/SEER: Unidades de energía aprovechadas por cada unidad consumida, valor medio anual)

Una vez conocemos lo que es la aerotermia y su funcionamiento, ¿Qué aplicaciones tiene?

Un sistema de aerotermia, entendido como un intercambiador aire-agua es compatible con los siguientes elementos:

Suelo radiante:

La bomba de calor de aerotermia puede llegar a calentar el agua hasta una temperatura de 30 – 45º C, óptima para suelo radiante, aunque la superficie del suelo como máximo debe alcanzar una temperatura de 29 grados (limitada por normativa para que no produzca efectos perjudiciales en la salud). Asimismo, también se utiliza durante los meses de verano la temperatura del agua puede descender hasta los 15ºC. De este modo, al extraer el calor del interior, la vivienda se refrescará.

Radiadores convectivos:

Esta opción que posibilita ceder el agua calentada por la bomba de calor son los radiadores de baja temperatura (convectivos), llegando a temperaturas de 35-50ºC. También está la posibilidad de combinar una instalación de radiadores antigua (no convectivos) con la aerotermia, en este caso la temperatura que alcanzarán los radiadores convencionales será mayor llegando hasta los 65-80º, por lo que la instalación tendrá un rendimiento inferior, este tipo de aplicación suele usarse en instalaciones con climas muy fríos y que no quieran deshacerse de dichos radiadores.

Fancoils:

Es un sistema de climatización similar al aire acondicionado que está compuesto por una batería que contiene agua y un ventilador. Al combinarse con un sistema de aerotermia, en función de la temperatura del agua, calentará o refrescará el ambiente con mucha rapidez.

Hibridación de fotovoltaica y aerotermia

Tal y como se ha comentado con anterioridad, con la aerotermia dispondremos de ACS, calefacción y refrigeración, pudiendo ahorrar hasta un 75% del consumo eléctrico. Pero esto es solo para la instalación de climatización y ACS,

¿Podemos ahorrar más nuestra factura de eléctrica?

La respuesta es sí, la combinación perfecta se produce en la hibridación de la fotovoltaica con el sistema de aerotermia. La finalidad es que la fotovoltaica se encargue del autoconsumo de la vivienda, generando tanto el 25% de la energía eléctrica necesaria para el equipo de aerotermia como el resto de la energía necesaria para el resto los de dispositivos eléctricos que se disponen en el hogar, de este modo, tendremos prácticamente una vivienda con generación energética completamente renovable e independiente de la red (siendo del 100% en el caso de implementar baterías y un correcto diseño), generando por sí misma  la calefacción, refrigeración, ACS y electricidad necesaria de la vivienda.

Ventajas del sistema

• Alta eficiencia energética
• Instalación sostenible con el medioambiente
• Tecnología renovable y limpia
• Retorno de la inversión a medio plazo
• Reducción de la factura eléctrica (gracias a la aerotermia y mayor reducción con la hibridación con la instalación FV)
• Acceso a subvenciones para reducir los costes de inversión
• Mejorar la calificación de la vivienda lo que generará reducciones fiscales
• Disminución de la dependencia de la red eléctrica
• La aerotermia es un sistema programable, pudiendo coordinar esos momentos de arranque y parada con los momentos de mayor producción fotovoltaico
• Mejora de la confortabilidad de la vivienda (con la hibridación de ambos sistemas tenemos     la generación eléctrica, calefacción, refrigeración y ACS)
• Mínimo mantenimiento de las instalaciones
• Aprovechamiento máximo de la generación FV (en caso de existencia de excesos de generación de energía y bajos consumos en la vivienda, estos excesos se podrán aprovechar para el calentamiento de ACS dentro del depósito de aerotermia y utilizarse cuando sea necesario, en lugar de verterse a la red)
• Versátil: Capaz de aprovechar sistemas convencionales ya instalados en la vivienda, como el caso de los radiadores convencionales (aerotermia de alta temperatura)

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Las respuestas a estas preguntas son bastante intuitivas; Monitorizar la actividad de nuestra planta fotovoltaica es fundamental, ya que nos permite controlar y visualizar todos los parámetros que componen la instalación y poder así optimizar su rendimiento.

A través de los equipos y diversos sensores que instalamos en las plantas fotovoltaicas en la fase de diseño y posterior construcción (módulos, inversores, sensores meteorológicos, contadores de compañía eléctrica, string-box, etc.). Obtenemos información en tiempo real de todas las variables relevantes de la planta, y podemos consultar también los datos históricos que se han registrado. Toda esta información y su posterior análisis nos permite tomar decisiones que influyen en el rendimiento de la instalación y controlar su funcionamiento durante su vida útil.

Ventajas de la monitorización

Capacidad predictiva, a través de la monitorización y del conjunto de datos que extraemos de la planta fotovoltaica se puede estudiar el comportamiento de la instalación y compararlo con las condiciones de diseño, pudiendo así predecir actuaciones correctivas que mejoren el rendimiento de la planta fotovoltaica.

Control de Consumo y Generación, el sistema de monitorización permite registrar y representar gráficamente los datos de generación de la planta (modalidad de venta de energía) y los datos de consumo de la instalación del cliente (autoconsumo), con esta información es posible ajustar los consumos con la capacidad productiva del cliente optimizando los momentos de mayor carga, o realizar un seguimiento de la energía suministrada a la distribuidora.

Capacidad Correctiva, la monitorización de la instalación fotovoltaica permite detectar cualquier alarma, fallo o caída en la instalación en cualquier momento, lo que permite actuar sobre el fallo para la restitución del normal funcionamiento de la planta, optimizando así los tiempos de parada y, por lo tanto, aumentando la producción de la misma.

Telecontrol, dependiendo de los equipos y el tipo de monitorización que se instala, en muchos casos, podemos parametrizar variables o llevar a cabo actuaciones sobre estos mismos equipos en remoto sin necesidad de acudir a la instalación a llevar a cabo trabajos in situ, esto optimiza los tiempos de parada y reduce el coste de los mantenimientos correctivos.

Monitorización en diversos dispositivos, hoy en día el desarrollo tecnológico de la monitorización nos permite poder visualizar las plantas desde diversos dispositivos (ordenador, teléfono móvil, tablet, etc) lo que hace más sencillo el seguimiento de nuestra instalación en cualquier momento.

Mejora de la inversión, la implementación de sistemas de monitorización en las plantas fotovoltaicas supone hasta un aumento del 10% en el rendimiento de las mismas. Todas las ventajas comentadas anteriormente inciden directamente en el aumento de la rentabilidad de la instalación, ya sea a través del ahorro en los modelos de autoconsumo o en el aumento de la generación eléctrica en los modelos de venta de energía. Así conseguimos mejoras en los ratios económicos/financieros tales como la reducción en los tiempos de retorno de la inversión.

Greening-e productividad fotovoltaica garantizada

Desde el departamento de Operación y Mantenimiento de Greening energía, somos conscientes de todas las ventajas de la monitorización y apostamos firmemente en seguir creciendo y especializándonos en esta área. Por ello estamos ampliando el servicio de monitorización, desarrollando un centro de control propio capaz de integrar cualquier tecnología de sensorización del mercado y monitorizar todas las instalaciones de nuestros clientes de forma continua, a nivel global.

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