Dimensione un campo PVT a razón de 2,5–4 m² por kW de potencia calorífica de la bomba de calor, es decir, entre 1,5 y 2 paneles por kW: 12–16 paneles para una bomba de calor salmuera-agua de 8 kW. Los campos por debajo de 2 m² por kW no pueden mantener la temperatura de la fuente durante el invierno y hacen caer el factor de rendimiento estacional hacia los niveles de la aerotermia.
¿Cuántos paneles PVT necesita una bomba de calor?
Cuente con 2,5–4 m² de PVT por kW de potencia calorífica de la bomba de calor, con 4 m²/kW como valor de planificación seguro en Europa central y septentrional. Un panel PVT estándar mide alrededor de 1,7–2 m², de modo que resultan aproximadamente 1,5 a 2 paneles por kW: 12–16 paneles para una bomba de calor salmuera-agua de 8 kW y 6–8 paneles para un equipo de 4 kW.
Esta regla se aplica al PVT utilizado como fuente: los paneles sustituyen a un sondeo geotérmico o a un captador enterrado y alimentan el evaporador a través de un circuito de glicol. Cuando el campo solo precalienta el agua caliente sanitaria, el dimensionamiento sigue las reglas de relación entre captadores y depósito, y el campo es mucho menor.
¿Por qué el tamaño del campo decide el factor de rendimiento estacional?
Porque la temperatura de la fuente determina el COP en cada hora de funcionamiento. Los trabajos publicados de simulación y de campo, que abarcan superficies de captadores de 1,1 a 4,5 m² por kW de potencia térmica, concluyen que los campos por debajo de unos 2 m²/kW no son viables: la fuente cae tanto en enero que la máquina recurre a su resistencia eléctrica o no funciona mejor que un equipo aerotérmico. Los mejores valores estacionales se agrupan en 2,3–3,4 m²/kW en paneles con aletas, que captan más del aire ambiente que los diseños de dorso plano.
El infradimensionamiento es el modo de fallo dominante en los proyectos con fuente PVT. El sobredimensionamiento cuesta dinero, pero rara vez rendimiento: el excedente se traduce en un factor de rendimiento estacional más alto y en más electricidad exportada.
| Potencia de la bomba de calor | Superficie PVT a 4 m²/kW | Paneles (≈2 m² cada uno) | Potencia FV aprox. | Depósito de inercia de la fuente |
|---|---|---|---|---|
| 4 kW | 16 m² | 8 | ~3,4 kWp | 100–150 L |
| 6 kW | 24 m² | 12 | ~5,1 kWp | 150–200 L |
| 8 kW | 32 m² | 16 | ~6,8 kWp | 200–300 L |
| 12 kW | 48 m² | 24 | ~10 kWp | 300–400 L |
| 16 kW | 64 m² | 32 | ~13,6 kWp | 400–500 L |
La columna de potencia FV es una buena comprobación de sentido común: un sistema con fuente PVT casi siempre genera más electricidad de la que consume el hogar, así que revise la tarifa de exportación antes de considerar esa producción como dinero caído del cielo.
¿Cambia el dimensionamiento con captadores enterrados, con agua caliente o con equipos aire-agua?
Sí, de tres maneras:
- Regeneración del terreno. Cuando el PVT complementa un sondeo geotérmico existente en lugar de sustituirlo, basta con 1–2 m²/kW. Los paneles recargan el terreno en verano y frenan la deriva a largo plazo del sondeo; no soportan la carga invernal.
- Solo precalentamiento de agua caliente. De cuatro a ocho paneles cubren el precalentamiento de ACS de una familia. Aquí la limitación determinante es el volumen del depósito, no la potencia de la bomba de calor; consulte cuánto volumen de depósito por m² de captador.
- Equipos aire-agua. Un campo PVT no puede servir de fuente para una bomba de calor aire-agua estándar. Esa combinación requiere una máquina salmuera-agua o un monobloc especificado expresamente para un circuito fuente con glicol. Confirme el modelo antes de dimensionar nada.
¿Qué más hay que dimensionar junto con los paneles?
Cuatro elementos, y equivocarse en ellos desperdicia el campo:
- Caudal. Cuente con 40–60 L/h por m² de panel. Un campo de 32 m² necesita, por tanto, unos 1300–1900 L/h en el circuito de la fuente: una bomba mayor y tuberías más gruesas que en un circuito solar convencional.
- Concentración de glicol. El fluido del lado de la fuente trabaja deliberadamente por debajo de 0 °C, por lo que el propilenglicol se mezcla normalmente para proteger hasta −20 °C o menos.
- Un depósito de inercia en el lado de la fuente. Unos 25–40 L por kW de potencia de la bomba de calor amortiguan el desajuste entre una fuente que depende de las nubes y un compresor que necesita condiciones estables; es la misma lógica que el dimensionamiento del depósito de inercia en litros por kW.
- Una reserva de energía para el desescarche. Los paneles que trabajan como fuente de aire y sol pueden escarcharse en las mañanas húmedas de invierno, y eliminar la escarcha cuesta del orden de 0,15–0,25 kWh por panel y evento. Un campo demasiado pequeño no puede absorberlo.
¿Qué debe conseguir el sistema terminado?
Un sistema con fuente PVT bien dimensionado debería alcanzar un factor de rendimiento estacional de aproximadamente 4,0–4,5: claramente por encima de una instalación aerotérmica típica en rehabilitación y cerca de un sistema con sondeo, sin el permiso de perforación. Como referencia, las bombas de calor de la serie Varm Up de Solimpeks alcanzan un COP de hasta 4,9 a A7/W35, y una fuente PVT busca mantener condiciones cercanas a esa franja durante mucho más tiempo al año del que puede el aire ambiente.
Si un diseño propuesto no puede demostrar su SPF objetivo en una simulación en su ubicación, el campo es casi con seguridad demasiado pequeño. Pida al proyectista la curva modelizada de temperatura de la fuente a lo largo de enero, no solo el total anual de energía.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos paneles PVT sustituyen a un sondeo geotérmico?
Aproximadamente dos paneles por kW de potencia de la bomba de calor, es decir, 16 paneles, unos 32 m², para una máquina de 8 kW. Ese dimensionamiento busca igualar el rendimiento de un sondeo sin perforar y requiere una bomba de calor salmuera-agua, no un equipo aerotérmico.
¿Pueden los paneles PVT ser la única fuente de calor de una bomba de calor?
Sí, con una bomba de calor salmuera-agua y un campo de al menos 2,5 m² por kW. Por debajo de eso, la temperatura de la fuente se desploma en pleno invierno y entra en funcionamiento la resistencia de apoyo, lo que anula por completo la ventaja en costes de funcionamiento.
¿Funcionan los paneles PVT de noche como fuente de una bomba de calor?
Sí. Los paneles WISC sin cubierta intercambian calor con el aire ambiente y trabajan habitualmente varios grados por debajo de la temperatura del aire, por lo que siguen extrayendo energía después de anochecer. La producción es menor que con sol, pero está lejos de ser nula.
¿Cuánta superficie de cubierta necesita un sistema de bomba de calor con PVT?
Unos 32 m² de cubierta sin sombras para una bomba de calor de 8 kW, comparable a un campo fotovoltaico de 7 kWp. Es el principal límite práctico de los sistemas con fuente PVT en viviendas adosadas y pisos.