Las bombas de calor residenciales conectadas a un sistema solar con almacenamiento logran un mayor factor de rendimiento estacional
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Informe sobre el rendimiento de una bomba de calor conectada a un sistema fotovoltaico
Resumen
Investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (Fraunhofer ISE) de Alemania han llevado a cabo un estudio para analizar el rendimiento de una bomba de calor residencial conectada a un sistema fotovoltaico sobre tejado que cuenta con almacenamiento en baterías. Los resultados muestran que esta combinación mejora significativamente el rendimiento de la bomba de calor y aumenta la tasa de autoconsumo del campo solar.
Introducción
El objetivo de este informe es analizar el rendimiento de las bombas de calor (HP) preparadas para la red inteligente combinadas con generación de energía solar en tejados y almacenamiento en baterías en viviendas unifamiliares. El estudio se enfoca en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), específicamente en el ODS 7: Energía asequible y no contaminante, y el ODS 13: Acción por el clima.
Metodología
Los investigadores utilizaron datos de campo con resolución de 1 minuto de una casa unifamiliar adosada construida en 1960 en Friburgo, Alemania. La casa tiene una demanda anual de calefacción de 84,3 kWh/m²a y una superficie habitable calefactada de 256 m2. Se analizó el rendimiento de un sistema FV-HP utilizando indicadores clave de rendimiento (KPI) como la tasa de autoconsumo, la fracción solar, el factor de rendimiento estacional y la curva de calefacción.
Resultados
El análisis demostró que el sistema FV-HP alcanzó una tasa media de autoconsumo del 42,9% a lo largo del año, con picos más altos en invierno. El sistema también fue capaz de cubrir aproximadamente el 36% de la demanda de electricidad de la bomba de calor. Además, se observó que el factor de rendimiento estacional aumentaba de 4,2 a 5,2 cuando se consideraba la electricidad fotovoltaica suministrada a la bomba de calor, y aumentaba a 6,7 cuando se consideraba el suministro combinado de energía fotovoltaica y batería.
Conclusiones
El estudio concluye que la combinación de una bomba de calor conectada a un sistema fotovoltaico con almacenamiento en baterías mejora significativamente el rendimiento de la bomba de calor y aumenta la tasa de autoconsumo del campo solar. Sin embargo, se destaca la importancia de evaluar a largo plazo el efecto del control inteligente en el sistema, considerando las pérdidas de almacenamiento y el rendimiento económico. Estos resultados contribuyen al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible relacionados con la energía asequible y no contaminante, así como la acción por el clima.
Referencias
Este informe se basa en el estudio “Análisis del rendimiento y funcionamiento de un sistema de bomba de calor con baterías fotovoltaicas basado en datos de mediciones de campo”, publicado en Solar Energy Advances.
1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:
- Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
- Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles
- Objetivo 13: Acción por el clima
2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:
- Objetivo 7.2: Aumentar la eficiencia energética
- Objetivo 7.3: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global
- Objetivo 11.6: Reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades
- Objetivo 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:
- Tasa de autoconsumo: indica la proporción de energía consumida que proviene de fuentes renovables y se utiliza en el lugar de consumo.
- Fracción solar: mide la proporción de energía utilizada para calefacción o refrigeración que proviene de fuentes solares.
- Factor de rendimiento estacional: indica la eficiencia energética de un sistema de calefacción o refrigeración a lo largo de todo el año.
- Curva de calefacción: representa la demanda de energía para calefacción en función de la temperatura exterior.
4. Tabla de ODS, metas e indicadores:
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante | 7.2 Aumentar la eficiencia energética 7.3 Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global |
Tasa de autoconsumo Fracción solar |
| Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles | 11.6 Reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades | Curva de calefacción |
| Objetivo 13: Acción por el clima | 13.2 Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales | Factor de rendimiento estacional |
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Fuente: pv-magazine-latam.com
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