27 julio, 2021

¿Pueden los paneles solares alimentar una bomba de calor? | Insider de inspección de viviendas

Las bombas de calor necesitan electricidad para funcionar y, naturalmente, dado que la electricidad es una fuente renovable, solo plantea la pregunta, ¿puede un panel solar alimentar una bomba de calor?

Los paneles solares pueden producir suficiente energía para generar calor bomba para su hogar. Los paneles solares y las bombas de calor pueden funcionar muy bien juntos y reducirán sus costos generales de electricidad.

Pero, las cosas son nunca tan en blanco y negro, así que continúe leyendo a continuación. Comparto contigo información más detallada y detalles sobre todo lo que necesitas saber sobre este interesante tema.

¿Cuánta energía consume una bomba de calor?

Para responder completamente a la pregunta, debemos adoptar un enfoque paso a paso y recopilar todas las variables. La primera pregunta que debe responderse es cuánta energía consumen las bombas de calor.

Si bien se sabe que las bombas de calor son una de las formas más eficientes energéticamente de calentar una casa, y de hecho le ahorrarán mucho dinero, todavía necesitan electricidad para funcionar.

La cantidad real de electricidad que necesitará una bomba de calor funcionar correctamente variará en varios factores diferentes.

  • El clima local y la estacionalidad.
  • El estado de los conductos y el aislamiento.
  • La condición y el tamaño de la casa.
  • Cómo se utiliza la bomba de calor.
  • Y el tipo de bomba de calor.

Aunque cada caso individual será muy diferente, podemos echar un vistazo a algunos promedios.

Los costos operativos de las bombas de calor son de aproximadamente $ 850 por año, en promedio. Las bombas de calor de fuente de aire pueden consumir entre $ 650 y $ 1300 por año, mientras que las bombas de calor de fuente terrestre pueden costar entre $ 500 y $ 1,000 por año.

En comparación, otros medios de calentar una casa puede costar alrededor de $ 400 y $ 3,000 por año solo para calefacción.

Tras un análisis más detallado, podemos ver que estos números coinciden con los promedios dados por el Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), que establece que una bomba de calor geotérmica puede ahorrar, en promedio, entre $ 400 y $ 1,500 en facturas de electricidad para calefacción y refrigeración en un año.

¿Cuánta energía genera un panel solar?

Técnicamente hablando, un panel solar Puede alimentar prácticamente cualquier electrodoméstico de su hogar. Un panel solar puede alimentar su lavadora, refrigerador, horno, televisor y mucho más. Pero lo más importante es que también puede alimentar su bomba de calor.

Sin embargo, las cosas no son tan simples como colocar algunos paneles solares en su techo. La cantidad de electricidad que se espera que genere un panel solar depende de tres factores principales.

  • El tamaño del panel solar.
  • La eficiencia de las células solares.
  • La cantidad de luz solar en su área (horas pico de sol).

Aunque el tamaño de los paneles solares puede variar algo, se ha mantenido prácticamente sin cambios durante varias décadas. El panel solar estándar mide 65 ″ por 39 ″ y consta de 60 células solares que trabajan en conjunto para generar electricidad. Un panel solar más grande produce más electricidad, y se ha descubierto que este tamaño es el más práctico hasta ahora.

La eficiencia de los paneles solares ha mejorado drásticamente con respecto al último varias decadas. En la década de 1950, los paneles solares podían convertir aproximadamente el 6% de la energía solar en electricidad, mientras que hoy, en 2020, la eficiencia de los paneles solares ha aumentado hasta el 18,7%. (Algunos paneles solares de gama alta pueden aumentar ese porcentaje hasta un 25%.)

Para saber cuánta electricidad genera un panel solar, debe hacer algunas cosas.

Mire la etiqueta del panel solar. En esta etiqueta, verá una lista de la potencia nominal que el panel solar generará en perfectas condiciones.

Dicho esto, se podría decir que la cantidad promedio de luz solar es el factor más importante. Aunque puede tener un total de 8 horas de sol durante el día, esto no se traduce en 8 horas de sol pico, que pueden estar más cerca de 3 o 4. De hecho, el promedio de horas pico de sol en los EE. UU. Es de aproximadamente 3 a 5. (Sin embargo, estos números pueden variar.)

A partir de 2020, los paneles solares residenciales superiores generan entre 285 y 360 vatios.

Un solo panel solar de 300 W que recibe 4 horas pico de sol en un día generará 300 W x 4 PSH = 1200 W o 1,2 kW por día.

El tamaño medio del sistema solar utilizado en los EE. UU. Es de unos 5 kW. (Aunque los sistemas solares de 10kW y 15kW se están volviendo más populares últimamente). Un sistema solar de 5kW generará alrededor de 20kw en un día estándar con 4 horas pico de sol.

¿Cuántos paneles solares necesito?

Cada sistema solar está diseñado para cumplir con necesidades del hogar. Una evaluación en profundidad la realizan siempre profesionales capacitados, cuya finalidad es hacer una evaluación adecuada de la cantidad de electricidad que necesitará. Naturalmente, esto también tiene en cuenta los requisitos de electricidad de una bomba de calor.

Otra pregunta que a veces me hacen es qué sucede si el panel solar no puede cumplir los requisitos de la bomba de calor.

No te preocupes. Si su panel solar no puede satisfacer sus necesidades energéticas, solo tendrá que usar un poco de energía adicional de la red para satisfacer sus demandas.

Los paneles solares seguirán funcionando y producirán la electricidad que normalmente hacen, y necesitará complementar el resto con electricidad de la red. Esto se traducirá en un mayor consumo de energía y, en última instancia, una mayor factura energética.

Al considerar el consumo de una bomba de calor, su coeficiente de rendimiento (COP) necesita para ser considerado.

El COP medio de las bombas de calor de fuente de aire varía entre 3,2 y 4,5, y el COP de las bombas de calor de fuente terrestre está entre 4,2 y 5,2

Una casa promedio situada en un clima templado requiere entre 5,000 y 30,000 kW por año solo para calefacción.

Así que consideremos un promedio de 15,000 kW para refrigeración y calefacción y 5,000 kW para un total de 15,000 kW por año.

También tenemos un sistema de panel solar estándar de 5kW. que produce 5,000 kW por año. Después de un cálculo rápido, obtenemos 10,000 kW por año que se utilizarán de la red eléctrica.

Un sistema solar de 5kW requerirá 17 paneles solares, asumiendo que generan 300W cada uno. En otras palabras, para cubrir los costos de funcionamiento de la bomba de calefacción en nuestro ejemplo, tendremos que encontrar una manera de reducir el consumo eléctrico de la bomba o utilizar un sistema solar de 15 kW, que constará de 51 paneles solares. (Esto equivaldrá a 895.05 pies cuadrados de paneles solares.)

¿Vale la pena alimentar una bomba de calor con paneles solares?

Es cierto, la combinación de un sistema de paneles solares y una bomba de calor (ya sea de aire o de tierra) puede proporcionar calefacción adecuada para su hogar mientras reduce sus facturas de energía.

Aunque un sistema de paneles solares puede funcionar con una bomba de calor de fuente de aire, se sinergiza mejor con una Bomba de calor geotérmica. Cuando un sistema tiene su rendimiento de eficiencia más bajo, el otro está en su punto máximo y viceversa. Estos dos sistemas proporcionan el mejor nivel de flexibilidad en términos de refrigeración y calefacción.

Pero aquí es donde también se nos presenta el problema inherente de los dos sistemas. Por lo general, funcionan mejor y se necesitan más en diferentes momentos. Un sistema de paneles solares producirá la mayor cantidad de energía y funcionará mejor durante las temporadas de verano y el día, mientras que una bomba de calor puede ser más necesaria durante las estaciones más frías y no siempre durante el día.

Por lo tanto, si desea utilizar el panel solar explícitamente para alimentar una bomba de calor, es posible que tenga algunos problemas.

Sin embargo, los beneficios de los dos sistemas todavía están presentes.

Uno proporcionará directamente calefacción, mientras que el otro generará electricidad que se puede utilizar de la forma que le parezca en forma.

La mayor y única desventaja de combinar un sistema de paneles solares y una calefacción bombear juntos es el precio. Sí, los altos costos de instalación suelen ser lo que disuadirá a muchos propietarios. A menudo, los altos costos iniciales harán que la recompensa potencial no valga la pena.

En muchos casos, el mejor retorno de la inversión se puede lograr aislando mejor su hogar. en lugar de modificar o actualizar su bomba de calefacción y sistema solar.

Los asesores energéticos certificados pueden realizar estas evaluaciones.

¿Qué tipos de sistemas de bombas de calor asistidos por energía solar? ¿Hay?

Hay dos tipos principales de sistemas de paneles solares que están disponibles en la actualidad: (1) sistemas de paneles solares fotovoltaicos (PV) y (2) sistemas de paneles solares térmicos.

Estos dos no deben confundirse.

Un sistema solar fotovoltaico genera electricidad absorbiendo la energía del sol.

La energía generada por el panel solar fotovoltaico puede mejorar el rendimiento de una bomba de calor que funciona en un ambiente más frío. La investigación en este campo ha demostrado que una bomba de calor asistida por energía solar tiene un coeficiente de rendimiento (COP) más alto en comparación con una bomba de calor de fuente de aire estándar.

On Por otro lado, un panel solar térmico utiliza la energía del sol para calentar directamente el agua o el aire. La integración de un panel solar térmico con una bomba de calor se denomina sistema de bomba de calor asistida por energía solar. El panel solar térmico actúa como una fuente de calor que alimenta la bomba de calor.

Existen modelos híbridos de geotermia asistida por energía solar y fuente de aire asistida por energía solar. sistemas de bomba de calor. Estos ofrecen más versatilidad y, en ciertos casos, menores costos de instalación, pero pueden ser más difíciles de mantener y operar.

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Hubert Miles

Llevo 17 años realizando inspecciones de viviendas. Soy inspector de viviendas con licencia, inspector maestro certificado (CMI) y consultor FHA 203k. Comencé HomeInspectionInsider.com para ayudar a las personas a comprender mejor el proceso de inspección de la vivienda y responder preguntas sobre la propiedad y el mantenimiento de la vivienda.

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