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Generación de vapor para la industria utilizando colectores solares de Fresnel lineales y bombas de calor de alta temperatura impulsadas por PV: Análisis tecnoeconómico

Autores: Famiglietti, Antonio; Abbas, Ruben

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Generación de vapor para la industria utilizando colectores solares de Fresnel lineales y bombas de calor de alta temperatura impulsadas por PV: Análisis tecnoeconómico


Categoría

Energía

Subcategoría

Energía solar

Palabras clave

Vapor
Industrial
Térmico
Tecnologías
Solar
Bombas de calor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El vapor se utiliza ampliamente en la industria como portador de calor para procesos térmicos y se genera principalmente mediante calderas de vapor a gas. La descarbonización de la demanda térmica industrial depende de la capacidad de las tecnologías limpias y renovables para proporcionar vapor a través de sistemas fiables y rentables. Las tecnologías solares térmicas concentradas están atrayendo atención como fuente de calor para la generación de vapor industrial. Además, las bombas de calor de alta temperatura impulsadas por electricidad pueden proporcionar calor utilizando electricidad renovable o de la red al elevar el calor ambiental o residual al nivel de temperatura requerido. En este estudio, se consideran los colectores solares de Fresnel lineales y las bombas de calor de alta temperatura impulsadas por fotovoltaicos como fuentes de calor para la generación de vapor en procesos industriales. Se realizan análisis energéticos y económicos en los países europeos para evaluar y comparar sus rendimientos. Los resultados demuestran que, para un área disponible dada para el campo solar, los sistemas solares térmicos proporcionan un mayor rendimiento energético anual en los países del sur y a costos más bajos que las bombas de calor. Por otro lado, las bombas de calor impulsadas por fotovoltaicos proporcionan una mayor energía anual en condiciones de disminución de radiación solar (Europa central y del norte), aunque esto conlleva costos más altos que los sistemas solares térmicos. Un esquema híbrido que combina las dos tecnologías es la opción favorable en Europa central, permitiendo un equilibrio entre los costos y el rendimiento energético por unidad de área.

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