Os desviadores para resistência elétrica oferecem tradicionalmente uma maneira simples de as casas do Reino Unido aproveitarem a energia solar excedente gerada no telhado. Um sensor no medidor detecta a eletricidade exportada e a direciona para a resistência elétrica do cilindro, que transforma eletricidade diretamente em calor. Mas, para famílias que substituem caldeiras a gás por bombas de calor ar-água, usar a energia excedente para acionar a bomba de calor pode fornecer mais água quente a cada quilowatt-hora.
Uma resistência elétrica produz um quilowatt-hora de calor a partir de um quilowatt-hora de eletricidade. Uma bomba de calor transfere calor do ar e, por isso, pode fornecer vários quilowatts-hora de calor por quilowatt-hora consumido. O projeto de demonstração Electrification of Heat do Reino Unido, analisado pela Energy Systems Catapult, encontrou um fator de desempenho sazonal mediano de 2,80 em 291 bombas de calor de fonte de ar. O valor inclui aquecimento, água quente, aquecedores de apoio e uso de resistências elétricas; o relatório alerta que o funcionamento para água quente no verão pode ser menos eficiente do que a média anual.
O artigo compara as opções usando o preço de eletricidade de 26,32 pence por quilowatt-hora, conforme o teto tarifário da Ofgem para outubro a dezembro de 2026, juntamente com o fator de desempenho mediano de 2,80 do ensaio. Com base nisso, o calor produzido por uma bomba de calor que usa eletricidade da rede custa cerca de 9,4 pence por quilowatt-hora. A energia solar excedente enviada para uma resistência elétrica evita esse custo, enquanto a energia excedente enviada para a bomba de calor substitui uma unidade inteira de eletricidade da rede. O valor resultante é quase três vezes maior para a bomba de calor, afirma o artigo.
As tarifas de exportação e as tarifas domésticas podem alterar o cálculo. No âmbito da Smart Export Guarantee, os fornecedores definem suas próprias tarifas, que, segundo a Ofgem, devem ser superiores a zero. Se o pagamento pela energia exportada for maior do que o valor de usar a eletricidade na resistência elétrica, pode ser preferível exportá-la. Uma tarifa de eletricidade barata durante a noite também pode tornar mais econômico vender a energia solar diurna e aquecer a água mais tarde. Portanto, as famílias devem considerar sua tarifa antes de configurar os controles.
Ainda assim, os desviadores para resistência elétrica têm uma vantagem prática: conseguem usar quantidades pequenas ou variáveis de energia excedente. As bombas de calor têm um consumo mínimo de energia e, em geral, funcionam melhor por períodos mais longos; por isso, a incidência variável de sol pode não fornecer energia estável suficiente para o compressor funcionar. O cilindro de água quente também limita a quantidade de energia excedente que pode ser armazenada como calor.
O artigo apresenta o exemplo de elevar em 10°C a temperatura de 200 litros de água, o que armazena cerca de 2,3 quilowatts-hora de calor. Uma bomba de calor funcionando com eficiência de 2,8 precisaria de aproximadamente 0,8 quilowatt-hora de eletricidade para isso, em comparação com 2,3 quilowatts-hora para uma resistência elétrica. A geração solar restante poderia então ser direcionada a uma bateria ou exportada.
Uma resistência elétrica ainda pode ser útil para o tratamento periódico da água em alta temperatura. O artigo cita as orientações do Health and Safety Executive, que recomendam armazenar água quente a 60°C ou mais para eliminar a bactéria Legionella. Programar esse ciclo para um período ensolarado permite que a geração solar o alimente.
A coordenação entre energia solar, baterias e bombas de calor exige uma ligação de controle. O selo alemão BWP SG Ready define estados de funcionamento que controles externos podem enviar a uma bomba de calor. Em um dos estados, a bomba funciona em modo reforçado e aumenta a temperatura-alvo em um depósito de água quente ou tanque de acumulação; outro envia um comando de partida. Um inversor, gerenciador de energia ou sistema de bateria com um contato compatível pode sinalizar à bomba de calor quando a exportação ultrapassa um limite definido pelo instalador.
As prioridades do sistema também são importantes. Uma família pode direcionar a energia excedente primeiro para a bateria, depois para a água quente por meio da bomba de calor e, por fim, para uma resistência elétrica. O artigo observa que uma bateria carregada até o meio-dia pode deixar a geração solar subsequente disponível para a bomba de calor. As condições sazonais também afetam essa possibilidade: a energia excedente costuma ser maior no verão, quando a água quente pode ser a principal carga da bomba de calor, e menor no inverno, quando a demanda por aquecimento dos ambientes é maior e a geração solar, menor.
O artigo também observa que as instalações de bombas de calor, painéis solares e baterias na Grã-Bretanha estão sujeitas a IVA de 0% até 31 de março de 2027, passando a 5% a partir de 1º de abril de 2027. Segundo o artigo, o Orçamento de 28 de outubro acrescentou as baterias térmicas à lista de materiais de economia de energia, com IVA de 5% a partir dessa data. Uma bateria térmica carregada por um elemento elétrico segue o mesmo cálculo básico de conversão de eletricidade em calor, na proporção de um para um, que um aquecedor de imersão, e não o multiplicador de eficiência da bomba de calor.
Fontes: pv magazine.