Un dels focus de consum d’energia principals d’una llar correspon als sistemes de climatització, tant per a calefacció com a refrigeració i, en aquest projecte, hem volgut avaluar el potencial de l’energia solar fotovoltaica per alimentar els sistemes de condicionament tèrmic.
En una primera fase, els alumnes han estudiat les característiques d’aquests equips i les necessitats de consum d’un habitatge. En els darrers anys, el sector de la climatització ha trobat en l’aerotèrmia una solució còmoda, eficaç i competitiva econòmicament en relació a les calderes de gas. Aquestes instal·lacions, basades en el funcionament de bombes de calor que utilitzen l’aigua com a mecanisme de transmissió de temperatura, permeten una instal·lació versàtil, ja que en ser reversibles poden oferir tant refrigeració com aigua calenta i calefacció amb radiadors de baixa temperatura o terra radiant a 45ºC.
Amb la col·laboració d’en Jordi Rosell, professor de l’escola i professional del sector, han pogut conèixer de prop les instal·lacions de climatització de l’escola i comprovar com el seu ús és ideal en climes temperats com el nostre. El seu rendiment (COP) és sempre superior a la unitat, cosa que significa que poden donar més energia tèrmica de la que extreuen, amb l’ajut d’una aportació d’energia elèctrica.
Precisament, la darrera fase d’aquesta experiència compartida s’ha basat en l’estudi de les possibilitats que ofereixen els sistemes d’autoconsum fotovoltaic per tal d’alimentar aquestes bombes de calor i aprofitar, d’aquesta manera, l’excedent d’energia que es produeix en una casa amb plaques solars en les hores centrals del dia. Els alumnes han utilitzat una eina de càlcul generada a classe per a creuar les dades de cada hora i de cada mes de radiació, consum, producció solar, cost del kWh i necessitats de climatització.
Els sistemes d’autoconsum fotovoltaic han tingut un desenvolupament molt important en els darrers anys, en els que s’ha generalitzat el seu ús a causa de la reducció de costos d’inversió en els equips. No obstant, presenten una característica important a nivell de gestió pel que fa als excedents d’energia produïda i no consumida de forma instantània. En general, un 70% de de la radiació del Sol es concentra entre les 10 i les 14 hores, fet que implica un desfasament entre la producció i el consum, ja que en aquest interval horari es realitza vora un 30% del consum diari de mitjana. Això implica que, en el context actual, un sistema d’autoconsum instantani difícilment pot arribar a superar el 45% de cobertura del consum.
Les solucions d’emmagatzematge han experimentat una evolució sense precedents cap a tecnologies com les bateries d’ions de liti. Tot i això, el cost d’aquests sistemes representa encara un fre per a la seva implantació massiva, a pesar de la reducció de costos que segueixen experimentant.
L’alternativa estudiada, aprofitar l’excedent per alimentar un sistema d’aerotèrmia, hem calculat que es pot incrementar l’aprofitament de la instal·lació de forma significativa. En el cas d’estudi, corresponent a un habitatge, del total de producció d’energia, un 31% es destinaria a l’autoconsum instantani, mentre que del 69% restant (que seria un excedent), el 59% serviria per alimentar el sistema de climatització i només un 10% correspondria a energia sobrant.
