El grupo de investigación ENEDI de la UPV/EHU demuestra el potencial del uso, en España, de fachadas fotovoltaicas con ventilación forzada (FVF) como soporte del sistema de calefacción y ACS basado en bombas de calor aerotérmicas (ASHP), aprovechando todo el edificio como sistema de acumulación térmica.

La Unión Europea está cambiando su modelo energético hacia uno más eficiente y sostenible. En este nuevo panorama, la bomba de calor (HP) se ha convertido en una tecnología líder en el sector energético de los edificios. En la actualidad, el uso de la bomba de calor de fuente de aire (ASHP) en las instalaciones energéticas de los denominados edificios de bajo consumo nZEB va en aumento. Además, su rendimiento mejora cuando se apoya en la energía solar, lo que puede conseguirse mediante el uso de elementos solares térmicos fotovoltaicos híbridos (BIPV/T) integrados en la fachada del edificio, reduciendo así el consumo en un 9 o 10%. Sin embargo, la mejora puede ser aún mayor si se incorpora un sistema de almacenamiento térmico.

Esta investigación demuestra el potencial de una determinada fachada fotovoltaica con ventilación forzada (FVF) utilizada como soporte de un sistema de calefacción y ACS basado en ASHPs, aprovechando todo el edificio como sistema de acumulación térmica. Para ello, se propone una «Estrategia Adaptativa de Consigna de Temperatura Interior», denominada Tadaptive, como un modo de funcionamiento alternativo para la hibridación FV-FVF más ASHP. El objetivo es transferir energía térmica al edificio cuando la fachada obtiene una mayor ganancia térmica solar. La PV-FVF se caracterizó experimentalmente en condiciones exteriores en una prueba PASLINK. Se modeló numéricamente y se analizó a nivel de todo el edificio mediante un programa de simulación térmica al que se incorporaron las predicciones del modelo numérico.

Utilizando como ejemplo un edificio residencial con calefacción por suelo radiante en la ciudad de Madrid, España, se demuestra que el uso del Tadaptive como estrategia de acumulación podría duplicar los ahorros obtenidos con un ASHP apoyado por un PV-FVF, reduciendo el consumo de calefacción en un 19,9%; mientras que incluir la generación fotovoltaica de la hoja exterior reduce la energía final total anual para la demanda de calor en un 20,7%. Por tanto, se demuestra la viabilidad de esta propuesta en base a la tecnología existente como alternativa para reducir aún más el consumo energético de los edificios tipo nZEB para los que la contribución de esta hibridación puede ser significativa.

https://www.ehu.eus/es/web/enedi/-/2022_intpapers_apvforcedventilatedfacade-1