Bomba de calor y fotovoltaica, un diálogo ecológico

08/04/2021 – El ahorros en facturas es un tema siempre actual y sentido por el consumidor. Hoy, gracias a las innovaciones tecnológicas, es posible lograr concretamente esta reducción de costes, utilizando energías renovables como “combustible verde” para poner en marcha el sistema del hogar.

Es más, Superbonus 110% ed Ecobonus estas son dos grandes posibilidades para la remodelación energética de edificios con la perspectiva de ahorros a largo plazo.

En este enfoque profundizaremos el caso de una intervención que involucra al reemplazo del generador de calor existente con sistema térmico en bomba de calor (PDC) y elinstalación de un sistema fotovoltaico (FV);

¿Cómo funcionan estos dos sistemas juntos? ¿Es realmente una solución que le permite calentar, enfriar y producir agua caliente a un costo casi nulo?

Para responder a estas y otras preguntas nos hemos involucrado Escuela secundaria mi Buderus; Sma es experta en el campo de las tecnologías de sistemas fotovoltaicos, mientras que Buderus, una marca del Grupo Bosch, se especializa en soluciones energéticas para calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria, incluidos los PDC.

Foto: casa SMA 110 Energy Solution © SMA

¿Por qué es ventajoso un sistema integrado de autoproducción de energía, bomba de calor y sistema fotovoltaico?

“Las bombas de calor se utilizan para calentar, enfriar y producir agua caliente sanitaria. Ellos explotan fuentes de energía renovable, como aria, agua O tierra según el tipo, del que extraen o transfieren energía térmica.

Para hacerlo ellos usan electricidad. Si este último proviene de un sistema fotovoltaico, el consumo para el funcionamiento del sistema térmico es casi nulo. También es ventajoso por la posibilidad de aprovechar los incentivos estatales y aumentar la clase energética y por tanto el valor de la vivienda. “Comenta Buderus.

Un sistema fotovoltaico produce energía en presencia del sol y siempre está conectado a la red eléctrica nacional. L ‘la energía producida puede exceder lejos el requisito requerido, ¿cómo puede suceder lo contrario? ¿A dónde va la energía generada por los paneles y no se utiliza? ¿Y cómo se produce la integración de la energía?

L ‘la energía producida por paneles solares se puede utilizar en dos maneras:
A) intercambio en el lugar
B) autoconsumo;

Según la definición de la GSE Intercambio sobre el terreno (SSP), opción A, es “una forma particular de autoconsumo in situ que permite compensar la electricidad producida e inyectada a la red en un momento determinado con la tomada y consumida en un momento diferente de aquel en el que se produce la producción”.

Eso SSP es una herramienta para almacenar energía producido y no autoconsumido; en este caso el exceso de energía producida por el sistema fotovoltaico se distribuye (con un precio establecido por la GSE) en la red y cuando los paneles no garanticen la energía necesaria, se tomará de la red, contra un pago al operador. .

Ellos vuelven a entrar en la opción B la sistemas fotovoltaicos con almacenamiento. Con el sistema fotovoltaico están instalados baterías de almacenamiento eléctrico que permiten almacenar la producción del exceso de energía y luego destinarla al autoconsumo.

El exceso de energía producida por el sistema fotovoltaico no se transfiere a la red, sino que se almacena en la batería. El sistema fotovoltaico con sistema de almacenamiento garantiza una mayor autosuficiencia y permite aprovechar al máximo la energía autoproducida, minimizando así las demandas a la red.

¿Cuál de las dos opciones debería elegir?

“La solución que tiene los costos operativos más bajos, dice Attilio Bragheri, director técnico de SMA Italia, es el de producción, acumulación y consumo local. Evidentemente, hay que tener en cuenta los costes de inversión inicial, pero aprovechando los superbonos y otras deducciones fiscales se puede obtener un beneficio económico importante ”.

¿Es correcto decir que solo dentro de un año y a través del SSP puede realmente apreciar los beneficios de la solución y finalmente calentar su hogar sin costo?

No es correcto, dice SMA, de hecho incluso a través del almacenamiento local (evitando el SSP pero acumulando energía en las baterías dentro de la casa) se puede minimizar el costo de la factura ”.

En la fase de invierno, la bomba de calor aumenta el consumo de electricidad a medida que desciende la temperatura exterior, a lo que se suman todas las demás para el funcionamiento de la casa. ¿Es un sistema fotovoltaico capaz de cubrir toda la potencia requerida?

En opinión del Ing. Bragheri: “el punto fuerte de la energía fotovoltaica es su escalabilidad sólo limitada por las superficies disponibles en el techo.
Por tanto, un sistema fotovoltaico puede evolucionar adaptándose a las necesidades de cada familia para satisfacer la demanda energética del usuario. “

En una planta real es necesario encontrar un excelente equilibrio entre las superficies disponibles, Inversión inicial y eficiencia energética de la vivienda.. Mediante la elección de electrodomésticos de bajo consumo y la introducción de dispositivos de optimización energética como el Sunny Home Manager 2.0 es posible alcanzar una autosuficiencia energética del 80%. “
Como el historia del caso del primer proyecto piloto de hogar inteligente en Italia.

Foto: sistema de bomba de calor para calefacción, refrigeración y ACS mediante almacenamiento + integración fotovoltaica © Buderus

Exploramos algunos aspectos relacionados con PV, volviendo al emparejamiento de PDC y PV, preguntamos tanto a SMA como a Buderus:

¿Es mejor disponer de una instalación fotovoltaica-bomba de calor-solar térmica para ACS, o una fotovoltaica-bomba de calor con acumulador integrado para ACS?

Según SMA es mejor bombear calor con energía solar fotovoltaica, “de esta forma la energía almacenada y convertida en electricidad se puede utilizar para la bomba de calor y otras cargas, mientras que la energía solar térmica solo puede elevar la temperatura del agua para uso doméstico. . “

“No hay una respuesta única, dice Buderus, se debe evaluar caso por caso según las necesidades y los espacios disponibles. Por ejemplo, la segunda solución podría preferirse a la primera debido a la falta de espacio para dedicar a la energía solar térmica “.

En un sistema híbrido, fotovoltaico y de bomba de calor, ¿es mejor optar por un PDC aire-aire o aire-agua?

“Depende del tipo de terminal utilizado para distribuir (o restar) calor, dijo Buderus. Si, por ejemplo, se utiliza suelo radiante o fan-coil accionado por agua, debe utilizarse el pdc aire-agua. Si luego desea producir ACS con la bomba de calor, también en este caso debe proporcionarse el pdc aire-agua. “

Finalmente, analicemos como PDC y PV se comunican entre sí, y especialmente cuando este diálogo es factible si desea integrar la energía fotovoltaica con un PDC existente.

Buderus comentó sobre el diálogo entre PDC y PV: “el sistema fotovoltaico, a través de una salida de inversor dedicada o un sistema de monitoreo, es capaz de comunicarse cuando hay producción de electricidad libre. Tan pronto como haya una potencia eléctrica específica de la planta fotovoltaica,inversor da la habilitación de arranque para la bomba de calor. “

Sobre la segunda pregunta, Fabio Pucci, profesional de servicio de SMA, nos respondió:
“Hay 3 tipos de bombas de calor:
1) equipado con EEBUS (protocolo de comunicación);
2) equipado con SG – Contacto listo;
3) no tienen nada suministrado.

En consecuencia, el diálogo entre PDC y PV tiene lugar:
1) a través de una conexión Ethernet simple;
2) a través de una conexión Ethernet y una interfaz entre SMA y el contacto listo SG de la bomba;

3) para todas aquellas bombas que no utilicen ninguna de las dos opciones anteriores, será necesario interactuar con el fabricante del PDC y verificar si es posible implementar la bomba con un accesorio extra, una tarjeta adicional, capaz de comunicarse con nuestros sistemas de comunicación. “

“Por tanto, es posible establecer una comunicación básica con la bomba de calor. Sin embargo, es preferible equipar el sistema con un protocolo de comunicación avanzado EEBUS o SGREADY para pasar de un monitoreo a una optimización de los flujos de energía ”concluyó el Ing. Bragheri.