Combinación de tecnologías para lograr una energía más barata y ecológica
La calefacción y la refrigeración de los edificios consumen una enorme cantidad de energía en Europa, en su mayor parte mediante gas importado, y las energías renovables siguen desempeñando un papel marginal. El equipo del proyecto SunHorizon probó si tecnologías más limpias y ecológicas, combinadas entre sí y supervisadas, pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la factura energética de los consumidores. El proyecto combinaba dos tipos de paneles solares térmicos —híbridos y de alto vacío— como fuente de energía con varios tipos de bombas de calor (adsorción y reversibles) instaladas en edificios de varios centros de pruebas piloto de Europa. El proyecto combinaba paneles solares híbridos y de alto vacío con distintos tipos de bombas de calor. Entre ellas, bombas de adsorción y reversibles. Instalaron los sistemas en varios centros de pruebas piloto de toda Europa y supervisaron su rendimiento a lo largo de las estaciones. «Estuvimos probando estas tecnologías combinadas en distintas zonas climáticas europeas y en diferentes aplicaciones para ver cómo se comportaban», explica la coordinadora del proyecto, Serena Scotton, directora de proyectos de RINA Consulting, una consultora de ingeniería de Génova (Italia). La Unión Europea ha impulsado las bombas de calor energéticamente eficientes como parte de su plan de descarbonización, como en el marco del proyecto HAPPENING. En un principio, el equipo de SunHorizon esperaba probar las combinaciones tecnológicas en ocho emplazamientos de Europa, pero la pandemia de COVID-19, las inundaciones en una región de pruebas y otros problemas hicieron que solo se pudieran recopilar datos durante un año en tres emplazamientos. Se trata de dos casas en Riga (Letonia), un edificio de viviendas sociales en Madrid con once apartamentos y un centro cívico que ofrece actividades deportivas y culturales, gestionado por el gobierno local de Sant Cugat del Vallés, cerca de Barcelona.
Recopilación de datos sobre rendimiento energético
El equipo instaló sensores en las salas para controlar el rendimiento en cuanto a temperatura y humedad, y recopilar datos sobre el rendimiento y el consumo energético de las tecnologías combinadas. También tenían sensores externos que controlaban el tiempo en el exterior. «Utilizamos modelos predictivos automatizados basados en la física y en el modelo tridimensional del edificio, así como los datos que recogimos de los sensores y contadores del interior, para optimizar el consumo energético del día siguiente», explica Scotton. Los socios del proyecto crearon una aplicación para que los usuarios de los centros de demostración pudieran dar su opinión sobre su percepción de los niveles de confort interior, que se incorporó a los algoritmos de autoaprendizaje del sistema.
Una plataforma de vigilancia basada en la nube alimenta modelos predictivos de consumo energético
Las previsiones meteorológicas y la simulación del edificio se integraron en una plataforma de vigilancia basada en la nube para analizar los datos y alimentar modelos predictivos. La creación de la plataforma llevó más tiempo del previsto, señala Scotton. «No fue fácil ajustar la comunicación entre los sensores, y luego entre la nube de datos y la plataforma. A veces, se interrumpía la comunicación y perdíamos algunos datos. Al final, nuestro análisis se centró en el rendimiento de las tecnologías en función del consumo de los usuarios en las zonas climáticas seleccionadas».
Impacto positivo en las emisiones y los costes energéticos
Se recogieron datos durante casi un año en cada uno de los tres centros de demostración. «Las tecnologías funcionaban bien. Pudimos comprobar un enorme impacto positivo en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero», añade Scotton. «Nuestro objetivo era reducir las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 40 % y un 60 %, y conseguimos cumplirlo durante algunos períodos, incluso superándolo en algunos pilotos», señala. Según el lugar de la demostración, se produjo una disminución de entre el 10 % y el 30 % en la factura energética y también cierta reducción de la energía primaria: hasta un 50 % de ahorro, constató el equipo. Por ejemplo, en Riga, el sistema cubría gran parte de la calefacción que normalmente proporcionaba una caldera de gas. «Nos sorprendió. Aunque el invierno es mucho más frío, la calefacción funcionaba al mismo nivel que en Madrid». Los paneles solares y las bombas de calor conectados se modificaron para ser más eficientes durante el ciclo de vida del proyecto, gracias a las opiniones de los usuarios y a los datos del sistema de supervisión. «Los datos y resultados del proyecto serán útiles para los fabricantes y propietarios de instalaciones de demostración que planifiquen nuevas instalaciones. También esperamos que fomente su reproducción en otros edificios y zonas europeas», afirma.
Palabras clave
SunHorizon, bombas de calor, paneles solares, gases de efecto invernadero, calefacción, refrigeración, energía, sensores
