La cifra del 80 % es real, pero es un valor combinado de pico, no anual: aproximadamente un 15–22 % eléctrico más un 55–60 % térmico, medido con baja temperatura del fluido y a pleno sol. El aprovechamiento combinado anual de un campo PVT doméstico se acerca más al 45–60 %. Referido únicamente a la radiación solar, un panel sin cubierta puede incluso superar el 100 %, porque se suma el calor ambiental.
¿De dónde sale la cifra del 80 %?
Sale de sumar dos rendimientos que se miden de forma distinta. El rendimiento eléctrico de un panel PVT en condiciones estándar de ensayo es del 15–22 % en los módulos cristalinos actuales. Su rendimiento térmico a pérdidas nulas, la ordenada en el origen de la curva de rendimiento del captador medida según ISO 9806 con el fluido a temperatura ambiente, es normalmente de 0,55–0,60 en un panel sin cubierta. Sumados, se obtienen valores cercanos al 80 %, algo por debajo o algo por encima.
La aritmética es legítima. La afirmación solo se vuelve engañosa cuando se omiten las condiciones. Esa ordenada en el origen se aplica con una diferencia de temperatura nula entre el fluido y el ambiente, a plena irradiancia y sin penalización por viento. Si se lleva el fluido 20 K por encima del ambiente, un panel sin cubierta con un coeficiente de pérdidas térmicas cercano a 12 W/m²K ya ha devuelto la mayor parte de ese rendimiento térmico.
¿Qué rendimiento alcanza un panel PVT a lo largo de un año?
| Magnitud | Valor típico | Condiciones |
|---|---|---|
| Rendimiento eléctrico de pico | 15 – 22 % | STC, temperatura de célula de 25 °C |
| Rendimiento térmico a pérdidas nulas (sin cubierta) | 0,55 – 0,60 | Fluido a temperatura ambiente, pleno sol |
| Rendimiento combinado de pico | 70 – 82 % | Ambos anteriores, simultáneamente |
| Aprovechamiento combinado anual | 45 – 60 % | Temperaturas reales del depósito y perfil de carga |
| Producción térmica frente a aporte solar, uso como fuente | Puede superar el 100 % | Calor ambiental sumado al solar (IEA SHC Task 60) |
La última fila es la que a la gente le cuesta más creer y la más defendible. Cuando un panel sin cubierta funciona como fuente de una bomba de calor con el fluido por debajo de la temperatura ambiente, capta calor del aire y de la condensación además de la luz solar. Referida a la radiación solar que incide en el panel, la producción térmica puede superar el 100 %: no se está creando energía, se está extrayendo de un segundo depósito que el marco de referencia ignora.
¿Por qué puede un panel híbrido superar a la fotovoltaica y la térmica por separado en producción total?
Porque el mismo metro cuadrado hace dos trabajos y los dos se ayudan mutuamente. El silicio pierde un 0,25–0,34 % de la potencia nominal por cada grado que la célula supera los 25 °C: aproximadamente −0,34 %/K en las células mono PERC, −0,29 %/K en las TOPCon y −0,25 %/K en las HJT. Un panel refrigerado a 30 °C en lugar de funcionar a 60 °C devuelve, por tanto, varios puntos porcentuales más de electricidad, que es el mecanismo detrás de ¿funcionan mejor los paneles solares cuando se refrigeran?
El coste es la temperatura. Mantener frías las células significa mantener frío el fluido, lo que limita el nivel térmico útil. Ese compromiso resume todo el dilema de diseño del PVT, y por eso la comparación honesta es la energía útil total por metro cuadrado, no el rendimiento anunciado. Donde la superficie de cubierta es la limitación determinante, el PVT suele ganar; donde no lo es, el PVT frente a fotovoltaica y solar térmica por separado es una comparación muy reñida.
¿Cómo compruebo una afirmación de rendimiento en una ficha técnica?
Pida tres cifras e ignore la cifra destacada:
- η0 (rendimiento a pérdidas nulas) y si se indica sobre el área bruta o el área de apertura. Las cifras sobre el área bruta parecen peores y son las que figuran en un certificado Solar Keymark, de modo que las cifras indicadas sobre bases de área distintas no son comparables.
- a1 y a2, los coeficientes de pérdidas térmicas, además del coeficiente de viento en los paneles sin cubierta. Un a1 alto significa que el rendimiento térmico se evapora en cuanto el fluido se calienta.
- El coeficiente de temperatura de la potencia, en %/K, para el lado eléctrico.
Con ellas puede calcular la producción a su temperatura de trabajo real en lugar de en el punto de ensayo. Un fabricante que publica las curvas completas, las temperaturas de estancamiento y las cifras sobre área bruta le está diciendo algo que un único porcentaje no puede. Solimpeks publica los datos ensayados para Solar Keymark de sus paneles híbridos PV-T sobre esa base.
Entonces, ¿es correcto decir 80 %?
Es correcto si se indican las condiciones e incorrecto si se omiten. Una versión precisa dice: un panel PVT sin cubierta convierte hasta aproximadamente el 80 % de la energía solar incidente en electricidad útil y calor de baja temperatura en su punto de ensayo, y el 45–60 % a lo largo de un año real, mientras que un módulo fotovoltaico equivalente convierte el 15–22 % y desecha el resto como calor residual.
Esa segunda parte de la frase es la que importa comercialmente. La comparación no es el PVT frente a un ideal teórico, sino el PVT frente a un módulo fotovoltaico que desperdicia aproximadamente cuatro quintas partes de la luz solar que absorbe. Juzgado así, incluso una cifra anual conservadora del 50 % de aprovechamiento combinado es una gran ganancia por metro cuadrado, siempre que haya una carga real, durante todo el año, para el calor de baja temperatura.
Preguntas frecuentes
¿Es un panel PVT más eficiente que un panel fotovoltaico?
En energía total por metro cuadrado, sí: normalmente de tres a cinco veces más, porque la producción térmica supera con creces a la eléctrica. Solo en rendimiento eléctrico ambos están cerca, con el PVT ligeramente por delante con tiempo caluroso gracias a la refrigeración de las células.
¿Cómo puede el rendimiento térmico superar el 100 %?
Solo cuando el rendimiento se refiere únicamente a la radiación solar. Un panel sin cubierta que funciona por debajo de la temperatura ambiente también absorbe calor del aire, de la lluvia y del entorno, por lo que la producción térmica útil puede superar la luz solar que incide en el panel. No se viola ningún balance de energía.
¿Tiene mayor rendimiento un panel PVT con cubierta?
Tiene mayor rendimiento térmico a temperaturas elevadas y alcanza 50–70 °C a la salida, pero hace funcionar las células más calientes y suele ceder un 5–8 % de la producción eléctrica anual. Elija según la temperatura que necesita la carga, no según la cifra de rendimiento anunciada.
¿Qué cifra de rendimiento debo usar para un cálculo de amortización?
Ninguna de las de pico. Utilice la producción anual en kWh por m² de electricidad y en kWh por m² de calor a su temperatura real del depósito, tomada de la curva de rendimiento certificada. Los rendimientos de pico sobrestiman con mucho la producción de una instalación doméstica.