Sistemas solares PV-T: ¿cuáles son los pros y los contras?€ €

Sistemas solares PV-T: ¿cuáles son los pros y los contras?

Hay dos formas principales de recolectar energía de la luz solar. Ambos tienen sus ventajas y cada vez más los hogares y la industria los utilizan en todo el mundo. Un sistema híbrido o PV-T combina los dos enfoques en el mismo panel.

Fotovoltaica solar

La energía solar fotovoltaica (fotovoltaica solar) es posiblemente el tipo de paneles solares más reconocible. Utilizan la energía de la luz solar para generar electricidad a través del efecto fotovoltaico. Puede encontrar más información sobre cómo funcionan los paneles solares fotovoltaicos en este blog. La energía solar fotovoltaica es prácticamente una opción de «enchufar y usar» y requiere muy poco mantenimiento.

Solar térmica

Los paneles solares térmicos son menos de alta tecnología que la energía solar fotovoltaica. Utilizan el calor de la luz solar para calentar el agua, que luego se puede utilizar dentro del edificio. Los sistemas solares térmicos no solo son útiles en climas cálidos. Incluso un pequeño aumento en la temperatura del agua reduce drásticamente la cantidad de energía que debe usar una caldera para calentarla para grifos y electrodomésticos. Los paneles solares térmicos dan a los sistemas de calefacción una ventaja, lo que significa que utiliza menos energía en general.

Los sistemas solares térmicos consisten en un panel de material absorbente de calor, a través del cual se bombea una mezcla de agua y anticongelante para recolectar calor y usarlo para calentar el agua entrante. La energía solar térmica debe integrarse con su sistema de agua caliente existente, por lo que es posible que deba reemplazar su antiguo cilindro de agua caliente por uno más grande con varios serpentines.

Ventajas de la energía solar PV-T

Estas dos formas de recolectar energía solar funcionan de formas muy diferentes, pero se pueden combinar con buenos resultados. Algunos edificios tendrán múltiples arreglos en diferentes partes de su techo, generando electricidad con un sistema y calor con el otro. Otra opción hoy en día es un sistema híbrido o PV-T que combina las dos tecnologías en el mismo panel.

El calor y la electricidad se utilizan para fines muy diferentes. La electricidad cuesta alrededor de cuatro veces más que el gas para calefacción, por lo que debe evitarse en aplicaciones de calefacción.

Los sistemas solares PV-T tienen un par de ventajas potenciales sobre los paneles solares independientes. El primero es, por supuesto, el espacio. Incluso las células solares fotovoltaicas más eficientes no absorben toda la energía que reciben, especialmente los fotones infrarrojos que provocan el calentamiento. ^{[1, 2]}. Toda la superficie del techo recibe el espectro completo tanto de luz como de calor, pero si tiene dos sistemas separados, entonces está desperdiciando la energía potencialmente recolectada.

La energía que calienta un panel solar fotovoltaico no solo se desperdicia, en realidad es una desventaja. La producción de energía solar fotovoltaica disminuye en alrededor de medio por ciento por cada grado de aumento de temperatura por encima de los 25 ° C ^[3] de media. La cifra exacta se refiere a un panel específico y algunos sistemas pueden tener una caída del 0,8%.

Una matriz solar térmica está diseñada para recolectar calor y canalizarlo fuera del panel, por lo que sirve como sistema de enfriamiento para el sistema fotovoltaico solar. Se ha afirmado que los paneles híbridos pueden tener una eficiencia de hasta el 85% y «generar cuatro veces la energía producida en la misma superficie con solo un aumento de costo del 25%». ^[3]

Contras de PV-T solar

El propietario de Solar PV-T, Kit Knowles, hace una advertencia. Kit ha renovado su SuperHome para un ahorro de carbono del 78%. Algunas de las tecnologías que ha adoptado, como la energía solar PV-T, se instalaron cuando el producto era nuevo en el mercado.

Kit ahora dirige su propio negocio Ecospheric, asesorando a otros sobre cómo modernizar su hogar de forma ecológica. Él cree que la energía solar PV-T es adecuada para calentar una piscina y puede adaptarse a una nueva construcción cuidadosamente planificada o una reforma profunda donde las contribuciones a la calefacción de espacios son posibles.

Sin embargo, dice que «no es una opción de enchufar y usar» y configurarlo con el nivel adecuado de control como parte de un proyecto de modernización puede estar más allá del instalador promedio. «La configuración y el control son difíciles y este sistema solo precalentará el agua, por lo que aún usará la caldera para calentar el agua».

Kit descubrió que su sistema PV-T produce un exceso de agua caliente en la temporada alta de verano. Esto es de esperar, ya que en la mayoría de los casos le dará más área de superficie de techo al componente térmico solar de lo que normalmente sería el caso. Normalmente, en una casa solo caben 4 metros cuadrados de energía solar térmica, mientras que se pueden recomendar hasta 20 metros cuadrados de PV-T para la misma propiedad, por lo que está aumentando la provisión de energía solar térmica más allá de lo que se puede almacenar fácilmente.

Pero Kit dice que enfrentó “el doble de complejidad” cuando se trataba de controlar su sistema PV-T junto con los controles de calefacción domésticos existentes. De hecho, todavía tiene que hacerlo funcionar satisfactoriamente.

El problema con un gran excedente de agua tibia (solo entregado a 35-40^oC con PV-T) es dónde almacenarlo. Un recipiente de almacenamiento muy grande, como una piscina, le permite aprovechar al máximo grandes volúmenes de agua tibia, pero si no puede usar o almacenar el agua y mantenerla circulando lejos de sus paneles PV-T, entonces es Es poco probable que tenga el efecto de enfriamiento requerido para que la energía solar fotovoltaica en el panel funcione con una eficiencia óptima.

Una de las desventajas de este sistema también es el costo: su instalación es bastante costosa. Y los sistemas híbridos también están limitados en cuanto a los subsidios de los que pueden beneficiarse. Solo califican para la tarifa de alimentación, no para el incentivo de calor renovable ^[2]. Si se hubieran instalado dos sistemas por separado, es posible que el edificio pudiera beneficiarse de ambos.

El futuro de la energía solar PV-T

Es de esperar que a medida que esta tecnología se estandarice, el costo disminuirá. Por el momento, Solar PV-T viene en un enfoque de placa plana, pero se están desarrollando sistemas que utilizan tubos de vacío.

La energía solar PV-T funciona mejor si se combina con baterías para almacenar la electricidad y un sistema de almacenamiento térmico muy grande para conservar el calor. Necesitará la tecnología de almacenamiento y los controles adecuados en su lugar y un sistema de tamaño adecuado. Sin embargo, si planea modernizar una casa antigua e instalar paneles solares en su techo, la energía solar PV-T puede introducir una complejidad no deseada.

Finalmente, Kit Knowles sugiere que cualquier persona que planee generar electricidad en su hogar debería instalar un sistema de gestión de energía (por ejemplo, baterías) para aprovecharlo al máximo.

Para obtener más información sobre el PV-T solar de Kit Knowles, consulte el SuperHome de Kit en línea o visite una de sus jornadas de puertas abiertas gratuitas.

Referencias

1. Minimizar grupo

2. La edad verde

3. Enfoque de energía renovable

Crédito de la imagen: secciones transversales de paneles PV-T cortesía de Solimpeks.