Una nueva «batería» térmica permite almacenar el calor solar de forma más inteligente
EuteQ aborda uno de los principales retos de la calefacción renovable en Europa: almacenar el calor solar de forma eficiente y con alta densidad para que los hogares puedan utilizar la electricidad fotovoltaica para cubrir una mayor parte de su demanda de calefacción.
Philipp Roos, director de ingeniería de sistemas de Cowa Thermal Solutions
Un proyecto de investigación europeo llamado EuteQ explora nuevas formas de ayudar a los hogares a almacenar y utilizar el calor solar de forma más eficiente, mediante el desarrollo de «baterías térmicas» compactas y de alta densidad que hagan más flexible y práctica la calefacción renovable. Con el apoyo de la Unión Europea a través de Horizonte Europa(se abrirá en una nueva ventana), Innosuisse(se abrirá en una nueva ventana) y DLR(se abrirá en una nueva ventana), el proyecto logró acelerar las tecnologías de energía limpia impulsadas por las pymes. «EuteQ aborda uno de los principales retos de la calefacción renovable en Europa: almacenar el calor solar de forma eficiente y con alta densidad para que los hogares puedan utilizar la electricidad fotovoltaica (u otras fuentes de electricidad renovables intermitentes) para cubrir una mayor parte de su demanda de calefacción», explica Philipp Roos, responsable de ingeniería de sistemas de Cowa Thermal Solutions, una empresa suiza de tecnologías limpias con sede en Lucerna (Suiza).
Almacenamiento de alta densidad con sales especiales
Los depósitos de agua convencionales almacenan calor simplemente calentando el agua. Son voluminosos e inflexibles. La solución de EuteQ utiliza materiales de cambio de fase (PCM)(se abrirá en una nueva ventana), sales especiales que absorben y liberan calor al fundirse y solidificarse. Estos PCM pueden almacenar hasta tres veces más energía que un depósito tradicional del mismo tamaño. «La nueva célula Cowa COMPACT aumenta aún más el rendimiento del sistema, con una transferencia de calor optimizada que proporciona la máxima densidad de potencia adecuada para el almacenamiento de agua caliente sanitaria», señala Roos. En la práctica, estas células compactas sustituyen a los depósitos de agua estándar, creando un sistema de almacenamiento muy compacto en que el agua se calienta a demanda, fluyendo a través de un intercambiador de calor incrustado en el PCM. El agua transporta el calor, mientras que el PCM añade un almacenamiento de gran capacidad a temperaturas muy controladas: Actualmente se dispone de 48 °C y 58 °C para agua caliente sanitaria y calefacción de habitaciones. En la planta piloto del norte de Alemania, un edificio de viviendas está equipado con depósitos mejorados con PCM, mientras que el edificio vecino utiliza acumuladores estándar. ¿Cuál fue el resultado? Una comparación real que demuestra lo mucho más eficiente y flexible que puede ser la calefacción renovable. «En conjunto, estos componentes forman un concepto híbrido de almacenamiento sensible-latente que funciona tanto en zonas de calefacción como en zonas de temperatura de agua caliente sanitaria», afirma Roos.
Impulsar el consumo de energía solar flexible
Una característica destacada es la sinergia del sistema con los paneles solares de los tejados. Cuando brilla el sol, las bombas de calor fotovoltaicas cargan los depósitos de PCM, almacenando energía para su uso posterior y reduciendo la dependencia de la red eléctrica. Las primeras simulaciones muestran que este planteamiento aumenta el consumo de energía solar y hace que la calefacción sea más predecible, incluso cuando la luz solar escasea. Los logros de EuteQ ponen de relieve el valor de la colaboración europea. El proyecto reúne a socios de Suiza y Alemania, como Cowa Thermal Solutions, ZAE Bayern, HSLU y Varmeco. «La asociación se beneficia enormemente de la cooperación transfronteriza entre la industria y la investigación, de la coordinación de los paquetes de trabajo y de la infraestructura de datos compartida, lo que permite una rápida iteración entre la modelización, los materiales, el diseño de productos y la validación», explica Roos. El impacto potencial es significativo. Su adopción generalizada podría reducir el tamaño de los depósitos, mejorar la flexibilidad energética estacional, disminuir los costes y ayudar a los hogares europeos a depender más de la electricidad renovable. «La fuerte coordinación entre la industria y la investigación acelera la maduración de la tecnología», añade Roos, quien señala que ya se está debatiendo la introducción en el mercado de sistemas de almacenamiento mejorados con PCM. Gracias a EuteQ, la visión de una calefacción doméstica compacta, eficiente y alimentada por energía solar ya no es una idea lejana. Se trata de una tecnología práctica y escalable que podría convertir la calefacción renovable en la norma, no en la excepción. A partir de los resultados del proyecto, los próximos pasos para EuteQ se centran en una mayor optimización del sistema, una demostración a gran escala y su lanzamiento al mercado a través de socios industriales. Con un gran potencial de integración en los sistemas de calefacción domésticos existentes, el almacenamiento térmico mejorado con PCM podría convertirse en una solución comercialmente atractiva para los hogares que buscan una calefacción compacta, flexible y renovable en toda Europa. El consorcio reunió a Cowa Thermal Solutions, la Universidad de Ciencias Aplicadas y Artes de Lucerna, el Centro Bávaro de Investigación Energética Aplicada y Varmeco, con la cofinanciación de Horizonte Europa, la Agencia Suiza de Innovación (Innosuisse) y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).