Comparación
En general el uso de este sistema integrado es una manera eficiente de aprovechar el calor producido por los paneles térmicos en periodo invernal, algo que normalmente no se aprovecharía porque su temperatura es demasiado baja.
Sistemas de producción separados
En comparación con el uso exclusivo de la bomba de calor, es posible reducir la cantidad de energía eléctrica consumida por la máquina durante la evolución climática desde la temporada de invierno hasta la primavera y, finalmente, utilizar únicamente paneles solares térmicos para producir toda la demanda de calor requerida (sólo en el caso de máquina de expansión indirecta), ahorrando así costes variables.
En comparación con un sistema con paneles térmicos únicamente, es posible proporcionar una mayor parte de la calefacción necesaria en invierno utilizando una fuente de energía no fósil.
Bombas de calor tradicionales
En comparación con las bombas de calor geotérmicas, la principal ventaja es que no se requiere la instalación de un campo de tuberías en el suelo, lo que resulta en un menor costo de inversión (la perforación representa aproximadamente el 50% del costo de un sistema de bomba de calor geotérmica) y en una mayor flexibilidad de instalación de la máquina, incluso en áreas en las que el espacio disponible es limitado. Además, no existen riesgos relacionados con un posible empobrecimiento térmico del suelo.
De manera similar a las bombas de calor de fuente de aire, el rendimiento de las bombas de calor asistidas por energía solar se ve afectado por las condiciones atmosféricas, aunque este efecto es menos significativo. El rendimiento de la bomba de calor asistida por energía solar generalmente se ve afectado por la variación de la intensidad de la radiación solar más que por la oscilación de la temperatura del aire. Esto produce un mayor SCOP (COP estacional). Además, la temperatura de evaporación del fluido de trabajo es más alta que en las bombas de calor de fuente de aire, por lo que en general el coeficiente de rendimiento es significativamente mayor.
Condiciones de baja temperatura
En general, una bomba de calor puede evaporarse a temperaturas inferiores a la temperatura ambiente. En una bomba de calor asistida por energía solar esto genera una distribución de temperatura de los paneles térmicos por debajo de esa temperatura. En esta condición las pérdidas térmicas de los paneles hacia el medio ambiente se convierten en energía adicional disponible para la bomba de calor. En este caso es posible que la eficiencia térmica de los paneles solares sea superior al 100%.
Otro aporte gratuito en estas condiciones de baja temperatura está relacionado con la posibilidad de condensación de vapor de agua en la superficie de los paneles, lo que aporta calor adicional al fluido caloportador (normalmente es una pequeña parte del calor total captado por la energía solar). paneles), que es igual al calor latente de condensación.
Bomba de calor con doble fuente de frío.
La sencilla configuración de una bomba de calor asistida por energía solar utiliza únicamente paneles solares como fuente de calor para el evaporador. También puede existir una configuración con una fuente de calor adicional. El objetivo es tener más ventajas en ahorro energético pero, por otro lado, la gestión y optimización del sistema se vuelve más compleja.
La configuración geotérmica-solar permite reducir el tamaño del campo de tuberías (y reducir la inversión) y tener una regeneración del suelo durante el verano a través del calor captado por los paneles térmicos.
La estructura aire-solar permite un aporte de calor aceptable también durante los días nublados, manteniendo la compacidad del sistema y la facilidad de instalación.
Desafíos
Como ocurre con los acondicionadores de aire normales, uno de los problemas es mantener alta la temperatura de evaporación, especialmente cuando la luz solar tiene poca potencia y el flujo de aire ambiental es bajo.
Observación:
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Hora de publicación: 28 de septiembre de 2022