La mayoría de los artículos sobre calefacción renovable describen lo que debería funcionar en teoría. Este describe lo que lleva años funcionando en nuestra propia cubierta. En un estudio publicado en Energy Proceedings (vol. 61, 2025; doi:10.46855/energy-proceedings-12108), investigadores de la Universidad Necmettin Erbakan, de Solimpeks y de su empresa emergente de I+D Innorma R&D evaluaron el sistema de bomba de calor asistida por energía solar que proporciona climatización durante todo el año a un edificio administrativo de 1637 m² en Konya (Turquía).
¿Qué se construyó?
La cubierta alberga 298 captadores: 78 módulos fotovoltaicos (de 270 W cada uno) y 220 captadores híbridos PVT de 270 W eléctricos y 550 W térmicos cada uno, lo que supone una potencia instalada de 21 kWe de fotovoltaica más 59 kWe de PVT. Los captadores trabajan con doce depósitos de acumulación térmica de 1 m³ y tres bombas de calor aerotérmicas de 50 kW con fancoils para mantener el edificio a una temperatura interior objetivo de 24 °C durante las cuatro estaciones, con exportación del excedente de electricidad a la red.
El clima de Konya lo convierte en un banco de pruebas exigente: 1028 m de altitud, clima semiárido, veranos secos y calurosos, inviernos fríos y con nieve, y uno de los mejores recursos solares de Turquía, con aproximadamente 1650–1700 kWh/m² de irradiación anual.
¿Cómo gestiona el sistema el invierno y el verano?
Dos estrategias específicas de cada estación mantienen productivos los captadores durante todo el año:
| Estación | Estrategia | Efecto | | --- | --- | --- | | Invierno | El agua caliente de los depósitos de acumulación circula por los captadores PVT | Funde la nieve del campo de captadores y evita las pérdidas por sombreado | | Verano | La refrigeración activa de los PVT extrae calor de las células | Mayor producción eléctrica y producción térmica útil para la bomba de calor |
Esta es la simbiosis entre PVT y bomba de calor en la práctica: el calor de baja temperatura recuperado de los captadores eleva la temperatura de la fuente de la bomba de calor y mejora su coeficiente de rendimiento estacional, mientras que las células fotovoltaicas refrigeradas generan más electricidad. El funcionamiento general de este acoplamiento se explica en nuestra respuesta sobre el PVT como fuente de la bomba de calor.
¿Qué mostraron cuatro años de datos?
Entre 2020 y 2023, el sistema de bomba de calor cubrió por completo la demanda de calefacción del edificio: el consumo de gas natural, que antes rondaba los 650 MWh, se eliminó por completo. La producción térmica alcanzó su máximo en los meses más fríos (más de 107.000 kWh tanto en diciembre como en enero), en consonancia con las temperaturas exteriores medias mensuales de Konya, de 0,1–2,1 °C. En los meses de verano, el sistema alcanzó un SCOP de 6,2–11,4 y, en comparación con los sistemas convencionales de combustibles fósiles, el estudio indica una mejora global de la eficiencia de en torno al 66 % y una reducción de CO2 de en torno al 65 %.
Una plataforma SCADA monitoriza y controla toda la instalación en tiempo real: temperaturas de los depósitos de acumulación, temperaturas de las zonas interiores, caudales másicos, datos meteorológicos, estado de averías y modo de funcionamiento estacional, con ajuste remoto de consignas y caudales. El estudio atribuye a esta capa de monitorización, junto con la refrigeración controlada por temperatura de los PVT, la estabilidad del rendimiento del sistema a lo largo de las estaciones.
¿Por qué importa este caso práctico?
En primer lugar, está medido, no modelizado: los resultados proceden de cuatro años de funcionamiento registrado por SCADA, publicados en una revista con revisión por pares. En segundo lugar, demuestra a escala de edificio lo que los requisitos de la EPBD sobre edificios de cero emisiones exigirán a la obra nueva en toda Europa a partir de 2028–2030: una calefacción libre de combustibles fósiles basada en la combinación de energía solar y bomba de calor. Y en tercer lugar, muestra que el enfoque se puede ampliar más allá de las viviendas unifamiliares: unas oficinas de más de 1000 m² pueden funcionar por completo sin caldera de gas.
La investigación fue financiada por la convocatoria conjunta de 2023 de la CET Partnership (Cetp-FP-2023-00114), y el sistema sigue funcionando, y registrando datos, en nuestra cubierta de Konya. Los trabajos futuros ampliarán el análisis a otros climas y al rendimiento tecnoeconómico a largo plazo.
