Los paneles solares se pueden usar para tener calefacción y aire acondicionado
El uso de placas solares para producir agua caliente sanitaria es el habitual, pero investigadores de las universidades Carlos III y Politécnica de Madrid plantean que también pueden proporcionar calor en invierno y frÃo en verano en las grandes oficinas. Su propuesta es incorporar captadores solares a un sistema de cogeneración por gas y máquina de absorción, lo que reducirÃa costes y emisiones de CO2.
TodavÃa son pocos, pero algunos centros comerciales y grandes estaciones, como la de Atocha en Madrid, cuentan con sistemas de trigeneración que producen electricidad, frÃo y calor. Un motor de gas genera la electricidad y el calor residual se aprovecha directamente en invierno para el circuito de calefacción o, en verano, para alimentar una máquina de absorción que enfrÃa el agua del aire acondicionado.
Ahora ingenieros de la Universidad Carlos III (UC3M) y Politécnica (UPM) de Madrid han ideado un modelo que optimiza este sistema para reducir al máximo el gasto energético y las emisiones de CO2, y que, además, como novedad, puede incorporar captadores solares. El sistema, cuyos detalles se publican en la revista Applied Thermal Engineering, está pensado para complejos de oficinas.
“La normativa obliga a colocar paneles solares en los edificios únicamente para atender la demanda de agua caliente sanitaria, pero en las oficinas apenas hay duchas ni cocinas, asà que la idea es que parte de la demanda de calefacción en invierno y climatización –aire acondicionado– en verano se pueda atender con energÃa solarâ€, explica a SINC Pedro A. RodrÃguez, profesor de la UC3M y autor principal del trabajo.
Para crear el modelo se han considerado los requerimientos energéticos de los edificios y los datos climatológicos mensuales –temperaturas e irradiación solar– del entorno de la Comunidad de Madrid. El sistema permite suministrar frÃo o calor según las necesidades particulares diarias de cada oficina, que pueden variar sobre todo en primavera y otoño.
Los investigadores aplican un ‘coeficiente de mérito’ como herramienta de decisión para ahorrar energÃa y operar la planta de trigeneración hÃbrida, que proporciona 1,7 MW de electricidad, 1,3 MW de calefacción y 2 MW de climatización. Se puede implantar en un parque de oficinas de 50.000 m2 unidas por dos anillos de un kilometro de longitud, para los circuitos de frÃo y calor, siguiendo el alcantarillado u otras lÃneas de servicio subterráneas.
Menos emisiones de CO2
“Esta solución hÃbrida aumenta el periodo de amortización –superior a 14 años– dado el coste de inversión de la planta solar, pero permite una mayor reducción en emisiones de CO2, de 1.527 T/año a 1.760 T/año, asà como un ahorro en la energÃa primaria y una pequeña mejora en los beneficios anualesâ€, destaca Mª Carmen RodrÃguez Hidalgo, investigadora de la UPM y coautora del trabajo.
La ingeniera recuerda que la necesidad de energÃa para calefacción y aire acondicionado de edificios en España “es primordial en el contexto de la hoja de ruta Europea hacia un medio ambiente sin emisiones de CO2, por lo que es altamente deseable un aumento de las redes de distrito para calefacción y climatización como la propuesta, muy escasas en nuestro paÃsâ€.
Referencia bibliográfica:
Pedro A. RodrÃguez Aumente, MarÃa del Carmen RodrÃguez-Hidalgo, José I. Nogueira, Antonio Lecuona, MarÃa del Carmen Venegas. “District heating and cooling for business buildings in Madridâ€. Applied Thermal Engineering 50: 1496-1506, 2013.