Sí. Un campo de paneles PVT sin cubierta y con aletas posteriores, dimensionado en torno a 2,5 m² por kW de potencia de la bomba de calor, puede servir como única fuente de una bomba de calor salmuera-agua, sin sondeo ni unidad exterior con ventilador. Los sistemas medidos mantienen un factor de rendimiento estacional de 3,3–3,8. La bomba de calor debe estar homologada para una temperatura de entrada de salmuera igual o inferior a −15 °C.
¿Cómo puede un panel solar sustituir a un sondeo?
Porque la fuente de una bomba de calor no necesita estar caliente: necesita ser fiable y estar por encima de la temperatura de evaporación. Un circuito geotérmico aporta entre 0 y 12 °C. Un campo de PVT sin cubierta aporta aproximadamente entre −10 y +25 °C, y lo hace a partir de tres aportes a la vez: la radiación solar directa, el aire ambiente que circula sobre el absorbedor y el calor latente de la condensación y de la lluvia. Esa combinación es la que aprovecha una fuente PVT monovalente: el campo sustituye por completo al captador geotérmico, y el captador híbrido PVT genera electricidad mientras lo hace.
La arquitectura es la de una bomba de calor salmuera-agua estándar con el sondeo sustituido por un campo en el tejado. El glicol circula desde los paneles hasta el evaporador, vuelve más frío y regresa al tejado para recalentarse con la energía ambiental que haya disponible. Las bombas de calor con fuente PVT ya se instalan en viviendas en serie en los Países Bajos y en otros lugares, lo que la convierte en una arquitectura desplegada y no en un concepto de laboratorio.
¿Qué rendimiento alcanza realmente una bomba de calor con fuente PVT?
Los resultados de campo y de simulación convergen en un factor de rendimiento estacional de aproximadamente 3,3 a 3,8. Los estudios publicados sobre PVT con aletas y sin cubierta como única fuente indican un SPF de 3,49 con 20 m² de captadores y de 3,80 con 30 m², y las instalaciones monitorizadas mantuvieron aproximadamente 3,3 con el aire ambiente repetidamente a 0 °C o menos. Eso sitúa a los sistemas con fuente PVT entre una buena unidad aerotérmica y un circuito geotérmico poco profundo, con la producción eléctrica de un campo fotovoltaico como añadido.
| Tipo de fuente | Temperatura típica de la fuente en invierno | SPF típico | Requisito del emplazamiento |
|---|---|---|---|
| Aire exterior (aerotermia) | −7 a +7 °C, con ventilador | 2,8 – 3,5 | Unidad exterior, ruido y licencia |
| PVT sin cubierta, con aletas | −10 a +10 °C | 3,3 – 3,8 | Superficie de tejado, sin unidad exterior |
| Captador geotérmico horizontal | 0 a +8 °C | 3,8 – 4,5 | Jardín grande con excavación |
| Sondeo vertical | +6 a +12 °C | 4,0 – 5,0 | Permiso de perforación y acceso para la máquina |
Lo que vende el PVT no es la columna del SPF, sino la del emplazamiento. Sin jardín, sin permiso de perforación y sin unidad exterior con ventilador: esa es toda la propuesta.
¿Cuánta superficie de PVT necesita un sistema monovalente?
Unos 2,5 m² de panel por kW de potencia térmica en un campo con aletas y sin cubierta, que son aproximadamente 4 m²/kW una vez que se tienen en cuenta la geometría real del tejado, las sombras y los recorridos de tubería. Una bomba de calor salmuera-agua de 8 kW necesita, por tanto, en torno a 20–32 m², es decir, de diez a dieciséis paneles.
Dimensione desde el lado de la fuente, no desde el del tejado. La comprobación que importa es la temperatura mínima de entrada de la salmuera en el día de diseño más frío: si el campo es demasiado pequeño, el circuito se enfría en exceso, la temperatura de evaporación se desploma y el compresor pasa el invierno cerca de su límite de baja temperatura. El número detallado de paneles, incluidos los casos bivalentes, se explica en ¿cuántos paneles PVT necesito para una bomba de calor?
De ahí se derivan directamente dos requisitos de equipamiento:
- Una bomba de calor homologada para una entrada de salmuera igual o inferior a −15 °C: muchas máquinas geotérmicas solo están certificadas hasta −5 °C y se bloquearán.
- Paneles sin cubierta y con aletas posteriores. Las aletas son lo que convierte el captador en un intercambiador de calor con el aire eficaz después de la puesta del sol; un panel de dorso liso pierde la mayor parte del aporte nocturno descrito en ¿funcionan los paneles PVT en invierno y de noche?
¿Qué más necesita un sistema PVT monovalente?
Un depósito de inercia en el lado de la fuente, un vaso de expansión bien dimensionado y una lógica de control rigurosa. El volumen de la fuente suaviza las transiciones del amanecer y del anochecer y da inercia al campo cuando pasa una nube; los manuales de las bombas de calor indican un volumen mínimo de fuente en litros y hay que cumplirlo, no estimarlo. Como el PVT sin cubierta entra en estancamiento por debajo de unos 75 °C, y no a los 150–200 °C de un captador plano con cubierta de vidrio, el vaso puede dimensionarse sin tener en cuenta el vapor, y el glicol envejece mucho más despacio.
En el lado de la emisión no hay nada fuera de lo común. La bomba de calor sigue cargando un depósito y sigue necesitando temperaturas de impulsión bajas para rendir bien. Combinar el campo PVT con un depósito de inercia, como el Solibuffer de Solimpeks, funciona por esta razón: el campo eleva la temperatura de la fuente, el depósito desacopla la generación de la demanda y el compresor ve una temporada más estable y más cálida que con cualquier unidad aerotérmica en el mismo emplazamiento.
¿Cuándo no debe ser el PVT la única fuente?
Cuando el tejado no puede soportar la superficie necesaria, cuando la carga térmica está dominada por radiadores de alta temperatura o cuando el edificio se encuentra en un invierno continental realmente severo, con largos periodos helados sin viento y con poca irradiación. En esos casos conviene usar el PVT de forma bivalente, como refuerzo de la fuente junto a una unidad aerotérmica o a un campo de sondeos reducido, donde además sirve para regenerar el terreno durante el verano. Un campo PVT bivalente puede amortizarse solo con la regeneración del sondeo en proyectos densos en los que la profundidad de perforación está limitada.
Preguntas frecuentes
¿Sigo necesitando una unidad exterior con una bomba de calor con fuente PVT?
No. La bomba de calor es una máquina interior salmuera-agua y el campo del tejado sustituye por completo al evaporador exterior. Eso elimina el ruido del ventilador, el ruido del desescarche y los problemas de licencia y de vecindad que conlleva una unidad exterior.
¿Pueden los paneles PVT regenerar un sondeo existente?
Sí, y es uno de los mejores usos de esta tecnología. Hacer circular el excedente de verano del campo hacia el circuito geotérmico restablece la temperatura del terreno que la extracción de calor va agotando, lo que protege el rendimiento a largo plazo en campos de sondeos densos.
¿Qué ocurre en una noche de helada y sin sol?
El campo sigue aportando calor, porque el fluido circula más frío que el aire y el calor fluye hacia él. La producción disminuye, así que el depósito de inercia de la fuente y la homologación de la bomba de calor para bajas temperaturas sostienen el sistema hasta que mejoran las condiciones.
¿Es más barato un sistema PVT monovalente que perforar un sondeo?
Normalmente sí en una sola vivienda, porque la perforación es un coste fijo sin ningún beneficio adicional, mientras que el campo además genera electricidad. La comparación se invierte en grandes proyectos en los que un campo de sondeos compartido reparte el coste de perforación entre muchas unidades.