Con la necesidad de un aire acondicionado más eficiente, los sistemas de refrigeración instalados en edificios que utilizan refrigeración solar se han perfeccionado.
Es posible utilizar energías renovables para crear frescura en verano. El gran interés radica en que cuando se utiliza energía solar en verano, coinciden la mayor disponibilidad del recurso (radiación solar) y la mayor necesidad (refrigeración).
Esto permite tecnologías como refrigeración por absorción, paredes y techos radiantes alimentados por colectores solares. La energía solar geotérmica también puede proporcionar refrigeración con costes de electricidad muy bajos.
¿Qué es la refrigeración solar?
Se podría decir que existen dos áreas de enfriamiento solar, una es la climatización solar, mientras que la otra está relacionada directa e indirectamente con el uso de una arquitectura bioclimática para generar acondicionamiento ambiental con energía solar.
¿Qué es la refrigeración por absorción?
Este sistema permite obtener aire fresco del calor obtenido con los colectores solares, como los que abastecen agua caliente sanitaria.
La energía solar captada en los colectores solares térmicos calienta el agua a alta temperatura (entre 80 y 150 ºC). Luego, la máquina de absorción realiza un ciclo de compresión termoquímica (en lugar de la compresión mecánica de vapor que realiza una máquina de aire acondicionado) y produce el agua fría necesaria para la climatización de las habitaciones. Este proceso de compresión en estado líquido tiene un consumo de energía muy bajo.
La máquina utiliza dos fluidos para el intercambio de calor, uno refrigerante y otro absorbente. Lo más habitual es utilizar agua como refrigerante y una sal (bromuro de litio, LiBr) como absorbente. La operación resumen es que el agua calentada por el sol le da este calor al absorbente. Se obtiene así agua fría. El absorbente debe ceder calor (que se disipa o se transfiere a otra agua que actúa como refrigerante) para regenerarse y reanudar su función.
Los sistemas de simple efecto requieren temperaturas de alrededor de 80 ° C, que se pueden lograr con colectores planos, mientras que los sistemas de doble efecto requieren temperaturas de 150 ° C, que pueden equiparse con colectores de vacío.
En calidad doméstica, se han perfeccionado aparatos competentes para hogares o sector terciario, de dimensiones compactas, que elimina la necesidad de una torre de enfriamiento externa y tiene capacidades de enfriamiento de 5 a 10 kW. Esto se logró mediante mejoras en la eficiencia operativa de la máquina de absorción, mediante procesos de rotación de componentes. El refrigerante utilizado es agua y su consumo eléctrico es bajo en comparación con otros sistemas (alrededor de 300 Wh). También permite que esta contribución eléctrica sea proporcionada por energía solar fotovoltaica, creando así un sistema de energía autosuficiente.
Los enfriadores de absorción domésticos tienen un COP (coeficiente de rendimiento) o una capacidad de 0,6-0,8 (en unidades con un efecto) y de 1,2-1,5 en máquinas con dos efectos. Esto podría sugerir que son menos eficientes que los sistemas mecánicos de compresión de vapor (con COP de 2,5 a 3). Mientras que en absorción el aporte energético (calor) es inmediato, en los sistemas convencionales la energía eléctrica utilizada ha llegado al equipo después de haber pasado por todo su procedimiento de generación y distribución, que tiene una efectividad del 30%. En vista de esto, el beneficio final sería del orden de 0,75, pero utilizando una fuente de energía agotable y nociva para el medio ambiente.
El enfriamiento por absorción hace que las instalaciones más grandes con una gran área de colectores solares sean técnica y económicamente viables. La refrigeración solar en verano permite que el sistema se amortice mucho más rápido que si la instalación se utilizara únicamente para calefacción y agua caliente.
Para finalizar, cabe señalar que, si bien la aportación de calor también puede efectuarse mediante una llama directa de una combustión de gas o biomasa, lo idóneo es que, dada la coincidencia de la disposición del procedimiento con la demanda, el enfriamiento por absorción se vea como un compañero sistema con instalación de colectores solares que captan la energía limpia e indefinida del sol.
