FOTOTÈRMIA

Què és la Fototèrmia? Consisteix a escalfar aigua amb panells fotovoltaics, utilitzant un regulador FOT-T, connectat a un termo elèctric convencional o un acumulador d’inèrcia o una bomba de calor, amb una resistència elèctrica convencional  i treballant amb tensió directa del panell PV (Vcc) al termo sense bateria ni inversor.

FOTOTERMIA: MÉS AVANTATGES RESPECTE A UN SISTEMA DE SOLAR TÈRMICA
SENSE BATERÍA No necessita bateria. Escalfa l’aigua directament al termo sense bateria ni inversor.
INSTAL·LACIÓ MOLT SENZILLA Només els cables de sortida fotovoltaica i conectar-lo al quadre de protecció FOT/T VDC, associat al termo elèctric i termostat de control de temperatura.
NORMATIVA CTE-HE4 Compleix amb el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE) Document Base HE4, per cobrir al mínim d’exigència en la generació d’Aigua Calenta Sanitària (ACS) o amb calefacció.
SENSE MANTENIMENT No requereix cap mena de manteniment al no incloure hidràulica (sobrepressió, perills de gelada, bomba solar, fuites).
TEMPERATURA FINS A 95ºC Es poden assolir temperatures de fins a 95ºC o més de forma diària, sense cap cost energètic exterior (només la fotovoltaica i amb insolació).

 

QUE ÉS LA FOTOTÈRMIA?

Què és la Fototèrmia? Consisteix a escalfar aigua amb panells fotovoltaics convencional, utilitzant un regulador MPPT FOT-T, connectat a un termo elèctric convencional, amb una resistència elèctrica (230V) convencional  i treballant amb tensió directa del panell PV (Vcc) al termo sense bateria ni inversor.

QUE ES NECESSITA?

a) Panells fotovoltaics (de 410-550W), en una línia separada (off-grid) amb una potència màxima de 1800- 2800W (segons regulador FOT-T utilitzat) i una tensió de línia Vmp 170-230Vcc

b) El regulador FOT-T  2000 ó 3000. El regulador ajusta el valor de potència de les plaques FV trebalant en mode PWM-MPPT i actúa de termostat.

c) Un acumulador d’aigua o termo o acumulador d’inèrcia amb resistència elèctrica. És important que l’acumulador tingui una veïna per la sonda de temperatura. La resistència pot ser de qualsevol model o marca. Ha de ser de tensió 230Vac o trifàsica 230/400Vac (3 fases de 230V)

QUIN ESTALVI PRODUEIX?

Amb aigua ACS i una acumulació de 200-300 Lt a 80ºC per a 3-5 persones, l’estlvi d’energia convencional es del 95-100%.

Amb calefacció (suport a calefacció), amb radiadors o terra radiant l’estalvi pot ser del 35-85%  d’energia convencional no utilitzada.

En grans consumidors d’aigua calenta (hotels, piscines públiques, etc), la despesa de gas pot baixar de 523€/dia a 38€/dia (cas real)

COM S’INSTAL·LA LA FOTOTÈRMIA?

a) Posa una línia de panells FV al sostre, terrat o a terra.

b) Quadre de protecció Vcc (fusibles/magnetotèrmic Vcc + sobretensions transitòries Vcc)

c) Regulador FOT-T

d) Acumulador d’aigua calenta o termo elèctric

e) Resistència elèctrica per aigua. Qualsevol model o marca si és de tensió nominal 230Vac

NOTA: És imprescindible fer càlculs per triar correctament la potència de la resistència, a partir dels panells fotovoltaics disponibles o a la inversa.

ELS NOSTRES REGULADORS DE FOTOTÈRMIA

REGULADOR FOTOTÈRMIA FOT-T 3000

Potència de panells fins a 2900 W.

Corrent nominal fins a 13,5 A

Termostat incorporat. Permet ajust de temperatura de 10-99ºC

Sensor de temperatura amb cable de 2 m.

Sortida relé (lliure de potencial), que s’activa assolida la temperatura de consigna.

ÒPTIM DE TREBALL:

  • 4 panells FV (465-550W) qualsevol marca. P: 1860-2200Wp. U: 159-166Vcc. I: 12.9-13.5A
  • 1 Resistència 230V-4000W (ó 2000W+2000W conectada en paral·lel)

El regulador FOT-T 3000 necessita un mínim de 150V (4 plaques FV) i accepta fins a 350V (unes 8 plaques FV). El corrent d’entrada Ioc no pot superar 13.75A. Amb tensió 150-250V es pot utilitzar resistència convencional de 230Vac. Amb tensió >250-350V cal utilitzar resistències trifàsiques 400Vac

Transistors amb un gran marge (proporcionen un funcionament llarg i sense problemes)

Enorme dissipador de calor per a la refrigeració passiva, eliminant la necessitat d’un ventilador.

Buffer de càrrega incorporat

Font d’alimentació incorporada, que funciona des de panells, no des de la xarxa elèctrica.

Dues pantalles: una mostra la temperatura actual del termo, l’altra mostra la potència actual per defecte o  la tensió dels panells i la potència màxima. 

Comunicació RS485 per llegir els paràmetres de funcionament des d’un ordinador.

Alarma acústica incorporada Control de temperatura del dissipador de calor i de l’interior de la carcassa.

Mides 140x120x125mm

Manual Instruccions FOT-T 3000

Descarregar fitxa tècnica

QUINA RESISTÈNCIA UTILITZAR AMB EL REGULADOR FOT-T 3000

POTÈNCIA INSTAL·LADA RESISTÈNCIA UTILITZADA POTÈNCIA ABSORBIDA PER LA RESISTÈNCIA (W) EFICIÈNCIA RESPECTE Wp (%)
x4 · 455W= 1820Wp – 164.5Vcc 230 Vac- 1000 W 510 W 28 %
230 Vac-1500 W 766 W 42 %
230 Vac-2000 W 1021 W 56 %
230 Vac-3000 W 1532 W 84 %
230 Vac-4000 W 1820 W 100 %

 

POTÈNCIA INSTAL·LADA RESISTÈNCIA UTILITZADA POTÈNCIA ABSORBIDA PER LA RESISTÈNCIA (W) EFICIÈNCIA RESPECTE Wp (%)
x4 · 465W= 1860Wp – 166Vcc 230 Vac- 1000 W 520 W 28 %
230 Vac-1500 W 781 W 42 %
230 Vac-2000 W 1041 W 56 %
230 Vac-3000 W 1562 W 84 %
230 Vac-4000 W 1860 W 100 %

 

POTÈNCIA INSTAL·LADA RESISTÈNCIA UTILITZADA POTÈNCIA ABSORBIDA PER LA RESISTÈNCIA (W) EFICIÈNCIA RESPECTE Wp (%)
x4 · 550W= 2200Wp – 167,6Vcc 230 Vac- 1000 W 531 W 24 %
230 Vac-1500 W 796 W 36 %
230 Vac-2000 W 1062 W 48 %
230 Vac-3000 W 1593 W 72 %
230 Vac-4000 W 2124 W 96 %

NORMATIVA CTE DB HE4

El regulador FOT-T compleix perfectament amb la normativa CTE Document Bàsic HE4 apartat 3 i 4:

3 Quantificació de l’exigència

3.1 Contribució renovable mínima per a ACS i/o climatització de piscina

1 La contribució mínima d’energia procedent de fonts renovables cobrirà almenys el 70% de la demanda energètica anual per a ACS i per a climatització de piscina, obtinguda a partir dels valors mensuals, i incloent-hi les pèrdues tèrmiques per distribució, acumulació i recirculació. Aquesta contribució mínima es pot reduir al 60% quan la demanda d’ACS sigui inferior a 5000 l/d. Es considerarà únicament l’aportació renovable de l’energia amb origen in situ o a les proximitats de l’edifici.

A més des de Hidric ús podem oferir la Justificació, tal com descriu el Document Base HE4-Annexe F:

4 Justificació de l’exigència

Per justificar que un edifici compleix les exigències d’aquest DB, els documents de projecte inclouran la següent informació sobre l’edifici o part de l’edifici avaluada:

a) la demanda mensual d’aigua calenta sanitària (ACS) i de climatització de piscina, incloent-hi les pèrdues tèrmiques per distribució, acumulació i recirculació.

b) la contribució renovable aportada per satisfer les necessitats denergia per a ACS i climatització de piscina.

c) la contribució de l’energia residual aportada, si escau, per a l’ACS;

d) comprovació que la contribució renovable per a les necessitats d’ACS utilitzada cobreix la contribució obligatòria.

 

DESCRIPCIÓ PER A PRESCRIPCIONS TÈCNIQUES

Si heu de redactar un projecte o prescripcions tècniques on inclogui Fototèrmia i voleu utilitzar el nostre sistema FOT-T 3000  en sistema Vcc podeu utilitzar la següent descripció:

Regulador Fototèrmia tipus FOT-T 3000 treballant amb tensió Vcc en mode PWM – MPPT. Potència màxima de placa fotovoltaica de 2800-3000W, tensió de treball 150-250Vcc (màx 350Vcc), corrent de treball 9-13A, (màx 13,5A), capaç de proporcionar potència a una resistència elèctrica convencional de 1500-4000W  de tensió nominal 230Vac. Incorpora sonda de temperatura amb cable estándard de 2m. Visualització en pantalla de la temperatura del vas (acumulador), i potència de placa. Permet graduar la temperatura de consigna en valors d’1ºC  entre 10-99ºC. Sortida relé 8sense potencial) que s’activa al arribar a la temperatura de consigna.  Caixa amb refrigeració passiva (resistència aletada exterior). Disseny i fabricació 100% EU. Certificat CE.

COM REDUIR EL CONSUM ELÈCTRIC D’UNA BOMBA DE CALOR?

La bomba de calor porta associat un o dos acumuladors d’aigua. Normalment un acumulador de 30-60Lt per ACS i un segon per a calefacció de volum variable. El consum elèctric associat a l’escalfament d’aigua, pot ser perfectament substituït per la FOTOTÈRMIA.

Posant una resistència elèctrica a l’acumulador ACS de la bomba de calor, l’estalvi d’energia elèctrica per escalfar aigua serà del 98-100%. Aquesta resistència elèctrica s’activarà amb Fototèrmia mitjançant el regulador FOT-T 3000 associada a uns panells fotovoltaics.

D’aquesta manera, tindreu la bomba de calor, deslliurada del consum d’escalfar aigua calenta.

PREGUNTES FREQÜENTS

* Què és la Fototèrmia per producció d’ACS?

Escalfar aigua mitjançant panells fotovoltaics (no confondre amb panells solars tèrmics), utilitzant un regulador FOT-T, un acumulador d’aigua calenta ACS o termo elèctric, associat a una resistència elèctrica de tensió nominal 230Vac

* Es pot utilitzar una resistència elèctrica convencional ?

Si. Aquesta és la gran simplicitat del regulador FOT-T. Podeu utilitzar una resistència de tensió nominal 230Vac o una de trifàsica 400Vac. Cada regulador anirà associat a una fasde 230Vac

*Quina potència i tensió de resistència ha de tenir l’escalfador o termo elèctric utilitzant el regulador FOT-T  2000 o 3000?

La resistència del termo elèctric no és necessari que coincideixi amb la potència dels panells fotovoltaics. Pot usar qualsevol resistència. Però abans de comprar-la cal fer càlculs per determinar la potència. Consulti’ns per assegurar. La potència del camp fotovoltaic ve limitada per la potència d’entrada del regulador (1900-2900W segons regulador). La tensió del camp fotovoltaic recomanem no superi la tensió nominal de la resistència (230V).

*Quin estalvi d’energía elèctrica convencional o de gas (natural) puc obtenir?

Si disposeu d’energia elèctrica de xarxa per escalfar aigua (termo elèctric). El consum mitjà mensual amb una resistència de 2000W (8333W/mes), és Aquests valors els deixareu de pagar amb la fototèrmia.

Si disposeu d’una caldera mixta (ACS + calefacció) i s’utilitza per ACS 1,5h/dia, amb un consum mitjà de 0,19m3/h de gas, es gasta 24,73€/mes.

Aquesta seria la quantitat que deixareu de pagar a la subministradora de gas, deixant d’importar 11.4m3 de gas al mes (136.8m3 a l’any).

 

*Si no hi ha insolació suficient (dies de pluja, ennuvolat, etc), la fototèrmia funciona?

La resistència elèctrica funciona a partir dels primers raigs de sol, però efectivament la tensió serà baixa en dies ennuvolats. Podeu utilitzar acumuladors amb dues resistències independents. Una controlada per fotovoltaica (fototèrmia) i una segona amb suport de xarxa convencional, i ajustada mitjançant termòstat a una temperatura baixa, però suficient per a un confort (per exemple a 23ºC).

A escala anual (energia necessària per escalfar l’ACS durant un any), la Fototèrmia li produirà molt més del mínim exigit per la norma CTE, tot i que en un dia concret pot necessitar un suport d’una altra font energètica.

El nostre consell és que en comprar l’acumulador penseu amb una reserva suficient (2 ó 3 dies sense sol). A més reserva d’aigua calenta, major estalvi d’energia no fotovoltaica (o de suport).

 

*Quin inconvenient té escalfar aigua directament amb els panells fotovoltaics?

El panell solar funciona a la màxima potència només a un voltatge òptim. Connectar la resistència del termo directament al panell fotovoltaic provoca una càrrega massa alta i, com a resultat, una caiguda de voltatge. Amb voltatge de funcionament reduït, el panell produeix fins i tot diverses vegades menys corrent que amb el voltatge òptim. Al panell no li passa res, però implica més temps de treball.

Per resoldre aquest fet, el regulador FOT-T incorpora dins el seu algorisme de treball l’opció PWM-MPPT. Permet doncs al moment d’arrencada activar el modede funcionament PWM i ia partir d’aquí va buscant el punt de màxima eficiència (mode MPPT). D’aquesta manera, tant en un cas com en l’altre, es garanteix un òptim d’energia traspassada de la placa a la resistència.

*Un cop escalfada l’aigua, puc aprofitar l’energia sobrant?

Si. Els reguladors FOT-T tenen una sortida relé (sense potencial), que s’activa un cop el termostat intern ha assolit la temperatura de consigna.

* La Fototèrmia pot servir per a edificis/apartaments de construcció vertical?

Si. Compleix amb solvència la normativa CTE DB HE4. Pot substiuir perfectament el panells solars tèrmics. Es posa a la teulada panells FV i es baixa el cablejat (Vcc) fins a cada apartament. Al costat del termo elèctric es posa el regulador FOT-T 3000. El termo elèctric tindrà una resistència doble (2 resistències de 230V).

* La Fototèrmia pot subtituïr una bomba de calor?

L’objectiu de la Fototèrmia és escalfar aigua amb una resistència convencional, ubicada dins un acumulador convencional. Pot ajudar a la bomba de calor o un sistema de calefacció a reduir la despesa energètica. També pot ajudar a reduir la despesa energètica en escalfar aigua per ACS o per calefacció o per a processos industrial o escalfar piscines. El que és segur, es que la fototèrmia amb el regulador FOT-T i una resistència adequada, la bomba de calor o el sistema de calefacció convencional deixarà de consumir molta energía exterior.

FOTOTÈRMIA AGRÍCOLA – INDUSTRIAL – DESINFECCIÓ D’AIGUA PER TEMPERATURA

-També podem oferir solucions per a la indústria i per al sector agrícola.

Tenir aigua calenta, segons en quins processos és imprescindible (tintoreries, piscines públiques, indústria agroalimentària, etc).

La Fototèrmia pot servir també per desinfectar l’aigua mitjançant temperatura, en processos on no és vol aplicar productes químics ni llums UV.

Demaneu més informació de quina manera els nostres productes us poden ajudar a reduir la vostra empremta de Carboni.

NOTÍCIES I EXEMPLES PRÀCTICS

 

 

ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA (FOTOTÈRMIA) PER PROPORCIONAR ACS I CALEFACCIÓ A UN EDIFICI DE 80 HABITATGES

Gràcies a una instal·lació solar de FOTOTÈRMIA portada a terme per un dels nostres clients, els veïns d’una comunitat de propietaris formada per 80 habitatges, aprofiten l’energia solar fotovoltaica per obtenir calefacció i aigua calenta sanitària (ACS). L’edifici és d’ús residencial, està configurat en forma de bloc obert de sis plantes. Els habitatges tenen una mida d’entre 68 i 115 m2. Tot i que la instal·lació de fototèrmia prioritza l’aportació energètica del camp solar per produir aigua calenta i calefacció, també compta amb el suport de dues calderes que garanteixen la continuïtat del subministrament.

Configuració de la instal·lació solar de fototèrmia
La instal·lació consisteix en un sistema solar fotovoltaic formada per 108 plaques de 460W a raó de 1.35 plaques per veí instal·lada sobre el teulat. La comunitat ja tenia instal·lada dues calderes de gas-oil i dos acumuladors de 4500 Lt per ACS (a raó de 28L/persona-dia d’aigua calenta). Cada acumulador té internament dues línies de serpentí. Una és el circuit primari connectada a la calefacció (amb glicol) i el segon serpentí és un secundari que passa de nou a la caldera per la calefacció centralitzada.
Amb la Fototèrmia, es va procedir a posar resistències elèctriques a cada acumulador de 4500Lt. Es va fer circuits en sèrie cada 6 panells FV (2760W). Es va baixar cablejat fotovoltaic del terrat a la sala de caldera-acumuladors. Cada línia es va protegir amb interruptor magnetotèrmic Vcc i sobretensió transitòria Vcc. Cada línia FV es va connectar a un regulador FOT-T 3000 i aquest a una resistència convencional de 230V4000W (cada resistència era trifàsica de 12000W). Com que els panells FV es van instal·lar en format coplanar amb una inclinació de 22º es va registrar un una pèrdua ja prevista de -18%. Per tant, cada camp fotovoltaic aportava 2263Wp a 195Vcc. La potència absorbida per cada resistència fou de 2875W. En total doncs es va fer un aportació de fototèrmia de 51.7kWh.

Manteniment de la fototèrmia
Un cop es va programar cada regulador FOT-T 3000 a una temperatura de consigna de 82ºC, no s’ha fet cap mena de manteniment. El cost del manteniment de la propietat ha passat exclusivament al manteniment de les calderes.

Estalvi gasoil amb la fototèrmia
La propietat (comunitat de propietaris de 80 veïns), tenia un consum de gasoil diari de 538€. Amb la instal·lació de la fototèrmia el consum diari va baixar a 38€/dia.