Un software optimiza el rendimiento de sistemas de energía solar térmica

IGC/DICYT Ingenieros del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de León desarrollan un sistema para optimizar el aprovechamiento energético de los sistemas solares térmicos, aquellos que acumulan la energía solar para producir calor con el que calentar agua o mantener la calefacción. El sistema se basa en un programa informático que predice las condiciones de luminosidad e irradiancia que determinan la cantidad de energía que puede llegar a los colectores solares, para optimizar así su uso y utilizarla en el caso de que prevea que se puede acumular más, o mejore su distribución según criterios de ahorro si prevé que las condiciones no serán las adecuadas.

José Luis Falagán, investigador responsable del proyecto, explica a DiCYT mediante este sistema se puede llegar a incrementar un 10 por ciento la cobertura media anual de agua caliente sanitaria (ACS) que proporcionan los sistemas solares térmicos actuales, que ronda el 70 por ciento. Falagán asegura que los sistemas solares térmicos actuales se calculan por métodos numéricos basados en la experiencia (el conocido como método F-chart), “pero creemos que se pueden mejorar”. La idea del investigador es “crear un modelo inteligente que prevea el comportamiento del sol, porque un inconveniente de este tipo de sistemas es que tienen una acumulación limitada”.

Los sistemas solares térmicos, de obligada instalación en nuevas viviendas y edificios públicos con la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación, no pueden acumular energía cuando hay sol para cuando no lo hay. Estos sistemas guardan la energía solar en acumuladores que tienen una capacidad limitada, por lo que, cuando están cargados, no acumulan más energía. “Pensamos que se puede desarrollar un método que, en función de varios factores como el mes o el tiempo que hizo el día anterior, se anticipe y, si prevé que puede acumular energía mañana, utilice totalmente la que acumula hoy, y, si no prevé sol, optimice su uso”, resume el ingeniero.

Desarrollo

Para ello los investigadores han desarrollado un software que utiliza modelos de previsión de luminosidad e irradiancia (las dos variables fundamentales para calcular la energía que puede aprovechar un sistema solar térmico) para complementarlos con un archivo histórico de la información meteorológica de los días anteriores, formando “un modelo en continuo aprendizaje”. Según Falagán, cada información tendrá un peso determinado en la toma de decisiones del programa. Este software se podría implementar en los sistemas solares térmicos actuales mediante una tarjeta electrónica en la centralita que controla el funcionamiento del sistema, asegura el experto.

Para establecer las prioridades de gasto energético (hacia dónde distribuir la energía, si hay que gastarla, etc.) se le ofrecería al usuario “un procedimiento estándar que primase el ahorro económico”. Según Falagán, los sistemas solares térmicos actuales ofrecen una cobertura media anual de agua caliente sanitaria en torno al 60-70 por ciento. “Estos sistemas podrían incrementarla, sin coste, un 10 por ciento más”, asegura el investigador. Además, “no habría dificultades para implementar el software, sólo habría que cambiar la lógica por la que se controlan ahora”. “La normativa establece unos parámetros de funcionamiento que pueden ser mejorables”, puntualiza Falagán.

Aplicación sin excesivo coste adicional

Los investigadores del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de León se encuentran desarrollando el modelo con el que pretenden optimizar los sistemas solares térmicos. Francisco Javier Díez Morante realiza su tesis en este campo, por la que obtuvo recientemente un premio de la Cátedra de Energías renovables de la Universidad de León. Posteriormente, los ingenieros quieren contrastar los resultados de este modelo en la maqueta del sistema solar térmico de que disponen. Una aplicación de esta tecnología en sistemas reales a no supondría un coste, ya que se realizaría en forma de una tarjeta electrónica insertada en la centralita de control de los sistemas solares térmicos.