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La bomba de calor solar térmica es una combinación de dos tecnologías que respetan el medio ambiente sin comprometer la eficacia y el confort térmico de los ocupantes: la bomba de calor y la energía solar.
En esta guía práctica, analizamos en detalle la bomba de calor solar térmica: cómo funciona, los tipos de paneles solares, las ventajas e inconvenientes, los criterios de elección, cómo instalarla, subvenciones y opiniones de los usuarios.
¿Qué es una bomba de calor solar térmica?
Una bomba de calor solar térmica, a veces llamada bomba de calor solar o PAC solaire, es un sistema de calefacción y refrigeración que combina la acción de paneles solares térmicos (PST) y una bomba de calor aire-agua (o agua-agua).
Objetivo Garantizar el confort térmico de los ocupantes al tiempo que se optimiza el consumo de energía y se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) mediante el uso de una fuente de energía renovable y gratuita.
Bomba de calor solar térmica: ¿cómo funciona?
La bomba de calor solar térmica combina el mecanismo de una bomba de calor convencional y la energía solar. Funciona en 7 etapas:
- El ciclo comienza con la captación de energía solar. Los paneles solares térmicos se instalan en el tejado o en un espacio abierto expuesto al sol. Fabricados con materiales absorbentes, estos paneles convierten la energía solar en calor, que se transfiere a un fluido caloportador (normalmente agua o una mezcla de agua y anticongelante) dentro de los tubos del panel;
- Con calefacción, El fluido caloportador circula por un intercambiador. A continuación, el calor se transfiere a otro fluido que calienta el aire o el agua del edificio;
- El agua calentada por el intercambiador se distribuye al interior a través de un circuito de calefacción o aire acondicionado, normalmente un radiador, calefacción por suelo radiante, fancoils, etc ;
- El exceso de energía solar térmica puede almacenarse en un depósito térmico para su uso posterior cuando no haya suficiente sol;
- En este sistema, el papel de la bomba de calor es tomar el relevo cuando la energía solar térmica es insuficiente para satisfacer las necesidades de los ocupantes. La bomba de calor extrae calor del aire exterior, del suelo o del agua, según su tipo, y lo transfiere al interior (calefacción), o extrae calor del interior y lo expulsa al exterior (refrigeración).
Para que el sistema funcione correctamente, se instala un sistema de control y regulación que supervisa la temperatura ambiente y las necesidades energéticas del edificio.
Bomba de calor solar térmica: ¿qué paneles solares utilizar?
La bomba de calor solar térmica utiliza paneles solares térmicos que absorben el calor de los rayos del sol y lo transfieren a un fluido caloportador que circula por el sistema. La bomba de calor solar térmica no debe confundirse con los sistemas del tipo "bomba de calor - paneles fotovoltaicos". En este caso, los paneles fotovoltaicos suministran electricidad a la bomba de calor y a otros electrodomésticos de la vivienda, a través de un inversor que transforma la corriente continua en alterna.
Por último, una bomba de calor solar térmica puede utilizar paneles híbridos, que combinan la acción de paneles solares térmicos (panel trasero) y paneles solares fotovoltaicos (panel delantero).
|Tipo de panel solar
|Cómo funciona
|Beneficios
|Desventajas
|Paneles solares térmicos
|Los paneles solares térmicos absorben el calor de los rayos solares y lo transfieren a un fluido caloportador que circula por el sistema.
|Alta eficiencia energética para la producción de calor.
Más baratos que los paneles fotovoltaicos e híbridos.
La energía térmica puede almacenarse para su uso posterior.
|No generes electricidad directamente.
Rendimiento muy dependiente de las condiciones meteorológicas y de la insolación.
|Paneles solares híbridos (PVT)
|Los paneles solares híbridos combinan las tecnologías fotovoltaica y térmica en un solo panel.
Producen simultáneamente electricidad y calor, lo que permite alimentar una bomba de calor a la vez que se genera electricidad para otros usos.
|Producción combinada de electricidad y calor.
Mayor eficiencia energética que los paneles fotovoltaicos o térmicos por sí solos.
Aprovechamiento óptimo del espacio del tejado.
|Costes de instalación más elevados que los de los paneles solares térmicos y fotovoltaicos por sí solos.
Mayor complejidad del sistema que requiere un mantenimiento más riguroso.
Bombas de calor termosolares: ventajas e inconvenientes
Las ventajas son muchas: ahorro de energía y bajas emisiones de gases de efecto invernadero, sobre todo si la bomba de calor se combina con paneles solares híbridos. Esta combinación utiliza una fuente de energía renovable y gratuita para calentar o refrigerar.
La bomba de calor solar térmica también es muy versátil, ya que puede utilizarse para calefacción, refrigeración y producción de agua caliente sanitaria (ACS). Por último, pero no por ello menos importante, la bomba de calor solar térmica es un equipo probado y fiable con una larga vida útil.
En el lado negativo, la producción fluctúa en función de la estación, pero la autonomía sigue siendo muy atractiva, en torno a 80 %... siempre que la instalación se realice según las normas más estrictas y la vivienda esté impecablemente aislada (RE 2020).
El coste inicial de la instalación también es elevado, con una media de 13.000 euros sin contar la instalación. Sin embargo, esta inversión se ve reducida por las subvenciones y los planes de financiación, así como por el ahorro energético conseguido a largo plazo.
¿Qué criterios debo seguir para elegir mi bomba de calor solar térmica?
La elección de cada componente de su instalación solar térmica (bomba de calor - paneles solares - sistema de control) requiere ciertos conocimientos previos.
A menos que sepa mucho sobre el tema, le recomendamos encarecidamente que recurra a un profesional que pueda analizar sus necesidades y aconsejarle sobre el equipo más adecuado. No obstante, aquí tienes 6 criterios esenciales, dados a título orientativo, para ayudarte a elegir con conocimiento de causa:
- Tipo de panel solar Consulte la tabla anterior para decidir el tipo de panel solar que debe utilizar con su sistema de energía solar térmica;
- Tipo de fluido caloportador Algunos sistemas utilizan agua, mientras que otros emplean una mezcla de agua y glicol (anticongelante). Si vives en una región en la que las temperaturas descienden regularmente por debajo de cero, te recomendamos que utilices un fluido caloportador anticongelante para evitar que se congelen las tuberías;
- Tipo de bomba de calor Elija entre bombas de calor aire-agua, aire-aire, agua-agua y tierra-agua, en función de la fuente de calor disponible (aire, agua, tierra) y del uso previsto (calefacción, refrigeración, producción de agua caliente sanitaria). Nota: la bomba de calor aire-agua es adecuada para regiones cálidas o templadas, mientras que la bomba de calor geotérmica ofrecerá mejores prestaciones en regiones frías;
- Coeficiente de rendimiento COP: el COP es un indicador de la eficiencia energética de una bomba de calor. Cuanto mayor sea el COP, más eficiente será la bomba de calor a la hora de convertir la energía eléctrica en energía térmica. Busca una bomba de calor con un COP alto para maximizar el ahorro energético (y aprovechar las subvenciones del gobierno);
- Sistema de regulación y control Debe ser capaz de controlar y ajustar la temperatura en función de las condiciones meteorológicas y las necesidades de calefacción o refrigeración;
- Compatibilidad con otros sistemas de calefacción Si ya dispone de un sistema de calefacción (caldera, radiadores, suelo radiante), compruebe que el grupo solar térmico previsto es compatible con este equipo;
- La garantía Suele ser muy largo en el caso de los paneles solares (hasta 25 años) y de 5 a 10 años en el de las bombas de calor.
¿Cómo puedo dimensionar mi bomba de calor solar térmica?
Sólo un profesional cualificado podrá darle una respuesta precisa... pero eso no significa que no pueda hacerse una idea del orden de magnitud. Recuerde el siguiente principio: a grandes rasgos, un metro cuadrado de paneles solares térmicos calentará una superficie de 10 m². Supongamos que el panel solar térmico medio es de 2 m² (en realidad, puede oscilar entre 1,5 y 4 o incluso 5 m², con una media de 2 m²):
|Superficie habitable (m²)
|Área del panel solar térmica (m²)
|Número de paneles solares térmicos (2 m²/panel)
|50
|5
|2,5 (redondeado a 3)
|75
|7,5
|3,75 (redondeado a 4)
|100
|10
|5
|125
|12,5
|6,25 (redondeado a 6)
|150
|15
|7,5 (redondeado a 8)
|200
|20
|10
Lo que hay que saber sobre la instalación de una bomba de calor solar térmica
La bomba de calor solar térmica debe ser instalada por un profesional cualificado que cuente con la certificación y los conocimientos necesarios. En Francia, debe recurrir a un profesional reconocido como garante medioambiental (RGE).
Instalación de la bomba de calor solar térmica
Empezará por evaluar el terreno para determinar la ubicación óptima de los paneles solares y la bomba de calor. Los paneles solares deben estar orientados al sur y en ángulo para maximizar la exposición al sol. La bomba de calor, por su parte, debe instalarse en un lugar accesible para facilitar el mantenimiento y las reparaciones.
La bomba de calor solar térmica puede utilizarse como complemento de un sistema de calefacción existente, como una caldera de gas o gasóleo. El instalador debe asegurarse de que los dos sistemas se integran correctamente y funcionan de forma óptima. A la hora de dimensionar el sistema, el instalador deberá tener en cuenta el espacio habitable, el aislamiento del edificio, el clima de su región y sus necesidades de calefacción.
A continuación, instalará los paneles solares, la bomba de calor, el depósito de agua caliente sanitaria y otros componentes de acuerdo con las especificaciones del fabricante y la normativa local. Una vez terminada la instalación, pondrá en marcha el sistema y realizará las comprobaciones habituales. La instalación suele durar una semana (es mucho trabajo).
En general, los colectores solares térmicos requieren muy poco mantenimiento. No obstante, debe planificar revisiones periódicas para garantizar el rendimiento y la longevidad del sistema y evitar averías importantes que pongan en peligro la rentabilidad de su inversión. Su instalador le proporcionará instrucciones de cuidado y mantenimiento y le indicará la frecuencia con la que debe revisar el sistema.
Bombas de calor térmicas solares: costes de instalación y vida útil
Como ya se ha explicado, el coste de una bomba de calor solar térmica ronda los 13.000 euros, a los que hay que sumar unos gastos de instalación de entre 4.000 y 6.000 euros. El mantenimiento anual (obligatorio en algunos países, como Francia) cuesta entre 150 y 300 euros al año.
En términos de vida útil, los paneles solares térmicos pueden durar más de 30 años, frente a los 15 o 20 años de una bomba de calor.
Bombas de calor térmicas solares: tiene derecho a una ayuda para financiar su proyecto
Varios países de la UE ofrecen ayudas y planes de financiación para animar a los hogares a pasarse a la energía limpia, de acuerdo con el objetivo de neutralidad de carbono para 2050. Francia, por ejemplo:
- La prima energética, dotada con entre 5.000 y 10.000 euros para que los hogares con bajos ingresos financien obras de renovación o la sustitución de un sistema de calefacción en el marco de la transición energética;
- MaPrimeRénov" es un plan destinado a propietarios y arrendadores (y copropietarios en determinadas condiciones) para financiar mejoras energéticas en sus viviendas: aislamiento, cambio del sistema de calefacción, instalación de una bomba de calor o un sistema de ventilación mecánica, etc. El importe varía en función de los ingresos del hogar, el tipo de obra realizada y el rendimiento energético tras la finalización de la obra. El importe varía según el nivel de ingresos del hogar, el tipo de obra realizada y el rendimiento energético después de la obra. En el caso de las bombas de calor térmicas solares, el importe de la subvención puede llegar a 10.000 euros;
- Préstamo tipo 0: se trata de un préstamo sin intereses de hasta 30.000 euros;
- Ayudas de las autoridades regionales y locales.
Por último, el Gobierno francés aplica un tipo reducido de IVA (10 %) a los equipos de bombas de calor térmicas solares.
Opiniones y testimonios: ¿qué opinan los usuarios de la bomba de calor solar térmica?
No es fácil dar una visión exhaustiva de las opiniones y testimonios de los usuarios de bombas de calor térmicas solares, ya que las experiencias pueden variar en función del modelo, el fabricante, la calidad de la instalación y las condiciones climáticas de la región.
No obstante, los comentarios de los usuarios de colectores solares térmicos coinciden en algunos puntos:
En el lado positivo :
- Ahorro de energía mediante el uso de energía solar para calentar la vivienda y producir agua caliente sanitaria, con facturas de energía más bajas y una mayor independencia de los proveedores de energía;
- Ecología Muchos usuarios están satisfechos con el impacto medioambiental positivo de sus bombas de calor térmicas solares. Al utilizar energía solar, reducen su consumo de combustibles fósiles y contribuyen a combatir el cambio climático... aunque algunos usuarios critican el proceso de fabricación de los paneles solares por no ser muy respetuoso con el medio ambiente;
- Fiabilidad Bombas de calor solares: en general, los usuarios afirman que sus bombas de calor solares son fiables y requieren poco mantenimiento. Siempre que estén bien diseñadas y correctamente instaladas, los sistemas duran varias décadas.
En el lado negativo :
- Coste inicial elevadoSin embargo, las subvenciones y el ahorro energético conseguidos con el tiempo acelerarán el periodo de amortización;
- Dependencia de la luz solar Algunos usuarios señalan que su rendimiento es insuficiente durante los inviernos rigurosos. Por lo general, tienen que recurrir a un sistema de calefacción suplementario para satisfacer sus necesidades energéticas;
- Complejidad de la instalación.
Reda T.
Reda es doctor en finanzas y especialista en economía de las energías renovables. Combina sus conocimientos financieros con su interés por la sostenibilidad, y escribe no solo sobre la financiación de proyectos ecológicos, sino también sobre temas más generales y preguntas frecuentes en este ámbito.