Preguntas frecuentes sobre paneles híbridos PVT

Sí. Un panel híbrido PVT (fotovoltaico-térmico) une un absorbedor solar térmico a la parte posterior de un laminado fotovoltaico normal, de modo que un mismo panel envía electricidad al inversor y calor a un depósito o a una bomba de calor. Son una categoría de producto consolidada y certificada, no un prototipo: la parte térmica se ensaya según EN ISO 9806 y la eléctrica según IEC 61215 e IEC 61730. Solimpeks diseña y fabrica sus propios paneles híbridos PV-T desde 2008.

La luz solar incide sobre las células fotovoltaicas; aproximadamente una quinta parte se convierte en electricidad y la mayor parte del resto en calor. Un circuito de fluido (agua y glicol en canales de cobre o aluminio adheridos a la parte posterior del laminado) se lleva ese calor a un acumulador o a una bomba de calor, y como consecuencia las células trabajan más frías. Dado que el silicio cristalino pierde rendimiento al calentarse, el mismo panel gana algo en ambos aspectos. El mecanismo se explica en [captador híbrido PVT](knowledge/glossary/pvt-hybrid-collector).

Por metro cuadrado de cubierta, claramente sí; por euro gastado solo en electricidad, no. Un panel PVT produce electricidad en el mismo orden que un módulo fotovoltaico equivalente y añade calor útil, pero cuesta más, necesita un circuito hidráulico y solo se amortiza si existe una demanda de calor real que absorba la producción. El PVT gana cuando la superficie de cubierta es el recurso escaso y se necesita calor durante todo el año.

En las condiciones de Europa central, un panel PVT suele añadir entre 200 y 350 kWh de calor útil por m² al año a los 160–220 kWh de electricidad por m² que produciría un módulo fotovoltaico de la misma superficie, es decir, aproximadamente entre el doble y el triple de la energía útil total de la misma cubierta. Conviene tratar con cautela las afirmaciones publicitarias de cinco o seis veces más energía: comparan calor de baja temperatura con electricidad kilovatio hora por kilovatio hora, lo cual no es una comparación equivalente.

Como cifra combinada instantánea, sí: con un circuito frío, un panel PVT sin cubierta puede convertir entre el 70 y el 80 % de la irradiancia que recibe en electricidad más calor de baja temperatura en ese momento. No es comparable con el rendimiento de aproximadamente el 20 % de un módulo fotovoltaico, porque la mayor parte de ese 80 % es calor a 20–40 °C y no electricidad. Los rendimientos anuales del sistema siempre quedan muy por debajo de la cifra instantánea máxima.

Tres se sostienen en la práctica: más energía total por metro cuadrado de cubierta, células más frías y, por tanto, una ganancia eléctrica moderada y, cuando se utiliza como fuente de una bomba de calor, un suministro de calor que no necesita sondeo, ni unidad exterior con ventilador, ni un campo de captadores independiente. Un único sistema de montaje y un único conjunto de perforaciones en la cubierta sirven para ambas producciones, lo que simplifica la instalación.

Tres aspectos que hay que prever: un precio por panel superior al de un módulo fotovoltaico, compensado por obtener calor y electricidad de la misma superficie de cubierta; un circuito hidráulico con el mantenimiento que implica cualquier circuito solar (comprobación del glicol, vaso de expansión, bomba, centralita); y la necesidad de una demanda real de calor, porque el calor no utilizado nunca se aprovecha, razón por la que el PVT se especifica para edificios con ACS durante todo el año o como fuente de una bomba de calor. Pedir al panel agua caliente a alta temperatura hace que las células trabajen más calientes, por lo que los sistemas PVT se diseñan en torno a temperaturas de circuito bajas.

Sí, cuando la superficie de cubierta es limitada y la demanda de calor se mantiene todo el año, y sobre todo cuando una bomba de calor utiliza los paneles como fuente, sustituyendo a la unidad exterior con ventilador o a un sondeo. En una cubierta grande con una demanda moderada de ACS, los módulos fotovoltaicos y los captadores solares térmicos por separado pueden suministrar la misma energía por menos dinero, así que la superficie de cubierta y la carga son las que deciden. Esta disyuntiva se analiza en [PVT frente a fotovoltaica y solar térmica por separado](knowledge/questions/pvt-vs-separate-pv-and-solar-thermal).

Depende del tipo de panel, no solo del sol. Un panel sin cubierta (WISC) es un dispositivo de baja temperatura que funciona mejor cuando el fluido que entra está a la temperatura ambiente o por debajo, y en la práctica suministra calor útil en una banda de unos 0–40 °C, justo lo que quiere el evaporador de una bomba de calor, una piscina o un depósito de precalentamiento. Un panel PVT con cubierta se comporta como un captador plano y puede llevar un acumulador a 60 °C o más, a costa de células más calientes y menor producción eléctrica.

Mucho menor que la de un captador convencional si el panel no tiene cubierta: sin vidrio ni aislamiento frontal, su temperatura máxima sin circulación se mantiene por debajo de unos 100 °C, razón por la que en estos paneles son aceptables los componentes de aluminio y de polímero. Un panel PVT con cubierta es un caso distinto: el aislamiento frontal y posterior puede llevarlo por encima de 150 °C, por lo que los materiales, el fluido y el [vaso de expansión](knowledge/glossary/expansion-vessel) deben especificarse para ello. Compárese con los 170–200 °C que alcanza un captador plano con cubierta en [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature).

La fija el anticongelante y no el panel. Los paneles PVT sin cubierta utilizados como fuente de una bomba de calor funcionan por diseño de forma habitual por debajo de 0 °C, y una mezcla de propilenglicol de en torno al 40 % en volumen protege hasta aproximadamente −20 °C. Compruebe la temperatura mínima de funcionamiento declarada por el fabricante y ajuste la concentración de [propilenglicol](knowledge/glossary/propylene-glycol) a la noche de diseño más fría de su emplazamiento.

La parte fotovoltaica funciona siempre que hay luz del día, y la parte térmica sigue funcionando de una manera que un captador normal no puede. Como un panel PVT sin cubierta intercambia calor con el aire circundante además de con el sol, puede seguir elevando la temperatura del circuito de fuente de una bomba de calor en un día gris de invierno e incluso después de la puesta de sol, siempre que el aire esté más caliente que el circuito. La producción directa de agua caliente sí se hunde en invierno, por lo que los sistemas PVT para climas fríos se diseñan en torno a una bomba de calor y no a la producción directa de agua caliente.

Sí: un campo PVT sin cubierta puede sustituir al sondeo de un sistema geotérmico o a la unidad exterior con ventilador de uno aerotérmico, alimentando una bomba de calor salmuera-agua. El campo debe dimensionarse entonces según la demanda del evaporador de la bomba de calor y no según la demanda de ACS, y la mayoría de los diseños añaden volumen en el lado de la fuente para que el circuito supere los periodos nublados. La arquitectura se describe en [cómo alimenta un panel PVT a una bomba de calor](knowledge/questions/how-does-a-pvt-panel-feed-a-heat-pump).

Como cifra de planificación, aproximadamente 2–3 m² de PVT sin cubierta por kW de potencia calorífica de la bomba de calor, que después hay que confirmar con una simulación del sistema. La cifra real depende del clima local, de los coeficientes de rendimiento certificados del panel y de si el campo debe cubrir toda la carga del evaporador o trabaja junto con una segunda fuente. Una fuente solar para bomba de calor nunca debe dimensionarse solo con una regla empírica.

Sí, y es normal. Cuando el circuito trabaja por debajo del punto de rocío, el panel recoge condensación y, por debajo de 0 °C, esta se convierte en escarcha, que añade calor latente al circuito de fuente al formarse. Normalmente desaparece de forma pasiva con el sol o con la subida de la temperatura del aire, y algunos controladores realizan un breve [desescarche](knowledge/glossary/defrost-cycle) activo con fluido caliente del acumulador; a diferencia de una unidad aerotérmica, no interviene ventilador ni hay ruido.

Elija el panel según la temperatura a la que va a trabajar su circuito. Un panel sin cubierta, no aislado o con aletas, intercambia calor libremente con el aire, que es exactamente lo que se busca en el circuito de fuente de una bomba de calor que trabaja cerca de la temperatura ambiente o por debajo de ella, porque así puede captar calor ambiente cuando el sol es débil. Un panel aislado o con cubierta conserva el calor y es la elección adecuada solo cuando el circuito debe trabajar muy por encima de la temperatura ambiente, como en la producción directa de agua caliente.

Vidrio frontal, encapsulante y células cristalinas como en cualquier módulo fotovoltaico; detrás de ellos, un intercambiador de calor de canales de cobre o aluminio, a menudo una lámina roll-bond de superficie completa, adherido al laminado; aislamiento posterior en los tipos con cubierta; un marco; y conexiones hidráulicas en cada extremo. La parte eléctrica termina en una caja de conexiones con conectores fotovoltaicos estándar, de modo que el panel se cablea en una cadena normal como cualquier módulo.

Necesitan anticongelante, normalmente una mezcla de agua y propilenglicol del 33 al 45 % en volumen, porque un circuito de cubierta lleno solo de agua se congelará y reventará el absorbedor. Los paneles utilizados como fuente de una bomba de calor se hacen funcionar deliberadamente por debajo de 0 °C, de modo que el glicol es un requisito de diseño y no un seguro invernal. Haga comprobar la concentración y el pH del fluido cada 2–3 años.

El riesgo es bajo, y es una propiedad ensayada y no una cuestión de opinión. La [ISO 9806](knowledge/glossary/iso-9806) somete a los captadores a un ensayo de choque térmico externo (agua fría rociada sobre un captador caliente) y a un ensayo de choque térmico interno en el que se inyecta fluido frío en un captador en estancamiento, y un panel certificado debe superar ambos sin daños. Los paneles PVT sin cubierta son los menos expuestos de todos, porque nunca alcanzan las temperaturas de un captador con cubierta.

El circuito pierde presión, el manómetro y el vaso de expansión lo muestran, y una centralita correctamente configurada detiene la bomba antes de que el panel se quede sin fluido. El fluido es una mezcla de propilenglicol de baja toxicidad, pero aun así debe mantenerse alejado de desagües y cursos de agua. En la práctica, la gran mayoría de las fugas se producen en racores de compresión y en conexiones flexibles, no en el propio absorbedor.

Solo si el fabricante lo declara. Un [sistema drain-back](knowledge/glossary/drain-back-system) exige que todas las partes del absorbedor y de las tuberías se vacíen por gravedad, lo que requiere una geometría interna de canales adecuada y una pendiente continua desde el panel hasta el depósito de vaciado. Muchos absorbedores PVT no pueden vaciarse por completo por sí solos, así que confírmelo por escrito en lugar de darlo por supuesto.

Eléctricamente, sí: el laminado fotovoltaico genera con independencia de que el fluido se mueva por detrás. Pero un circuito térmico sin uso debe dejarse igualmente en un estado definido, lleno y presurizado o completamente vaciado, según las instrucciones del fabricante. El PVT aporta su valor cuando se aprovechan ambas producciones, por lo que se especifica para edificios con demanda de calor o con una bomba de calor a la que alimentar.

La superficie bruta es la dimensión exterior total del panel, mientras que el [área de apertura](knowledge/glossary/aperture-area) es la superficie menor a través de la cual la radiación llega realmente al absorbedor. Los datos de rendimiento certificados se publican siempre referidos a una superficie de referencia declarada, de modo que dos presupuestos pueden parecer muy distintos simplemente porque uno indica metros cuadrados brutos y el otro de apertura. Compare la producción anual en kWh en lugar de la superficie, y compruebe qué superficie de referencia utilizan las cifras.

WISC son las siglas en inglés de captador sensible al viento y al infrarrojo (wind and infrared sensitive collector), el término de la norma de ensayo para un captador sin cubierta frontal, cuya producción depende de la velocidad del viento y de la radiación de onda larga además de la insolación. EN ISO 9806 ensaya estos captadores en condiciones de viento definidas y publica coeficientes adicionales para ellos, razón por la que la ficha técnica de un captador sin cubierta lleva más parámetros que la de uno con cubierta. La mayoría de los paneles PVT vendidos para su uso con bombas de calor son WISC, y el certificado [Solar Keymark](knowledge/glossary/solar-keymark) lo indica de forma explícita.

Cuente con 25 años, la misma vida útil de diseño que el módulo fotovoltaico del que se parte. Ambos regímenes de certificación incluyen envejecimiento: IEC 61215 aplica al laminado ensayos de calor húmedo, de humedad-congelación y de ciclos térmicos, y EN ISO 9806 añade a la parte térmica ensayos de exposición, estancamiento y choque térmico. El mantenimiento sigue el calendario habitual de un circuito solar (glicol cada 2–3 años y una comprobación visual tras granizadas fuertes), como se explica en [cuánto duran los captadores solares](knowledge/questions/how-long-do-solar-collectors-last).

Júzguelos por los certificados y no por el precio. Pida los parámetros térmicos EN ISO 9806 que respaldan un certificado Solar Keymark junto con los datos eléctricos IEC 61215 e IEC 61730; un proveedor que no pueda presentar ambos vende un panel que no puede compararse y que, en varios países, no puede subvencionarse. Dos paneles visualmente idénticos pueden diferir en porcentajes de dos dígitos en la producción anual.

Cualquier depósito indirecto cuyo serpentín esté dimensionado para una fuente de calor de baja temperatura, o un depósito de inercia que atienda a la bomba de calor. Como el PVT sin cubierta entrega calor a temperatura moderada, la superficie del intercambiador de calor importa más que el volumen, la misma razón por la que los acumuladores para bombas de calor utilizan serpentines mucho mayores que los acumuladores para calderas. En los sistemas de PVT más bomba de calor, los paneles suelen alimentar el lado de fuente de la bomba de calor y el depósito se especifica entonces para la bomba de calor, como se explica en la [guía de depósitos de acumulación térmica](knowledge/guides/thermal-storage-tanks-complete-guide).

Sí. En la UE, los módulos fotovoltaicos y los inversores están sujetos a la Directiva RAEE (2012/19/UE), por lo que los productores deben financiar la recogida y el reciclaje, y el vidrio, el marco de aluminio y el absorbedor de cobre o aluminio de un panel PVT van todos a los flujos de reciclaje convencionales. Pregunte a un proveedor en qué sistema nacional de cumplimiento RAEE está registrado: es una pregunta legítima en la fase de licitación.

Los circuitos solares utilizan propilenglicol y no el tóxico etilenglicol, porque es fácilmente biodegradable y de baja toxicidad, la misma razón por la que se admite en usos alimentarios y farmacéuticos. Un circuito doméstico contiene solo unas pocas decenas de litros, y el fluido drenado debe llevarse a un punto de recogida de productos químicos o aceites usados, nunca a un desagüe. Los aditivos inhibidores varían de un producto a otro, así que elimine el fluido como indique la ficha de datos de seguridad del fabricante.