Fredor solar

Sistema d'absorció d'energia solar.

Els térmens Fret solar i refrigeració solar es referixen a sistemes que usen l'energia solar per a la refrigeració d'ambients. L'aplicació més freqüent és l'acondicionament d'aire, tant en edificis com en ambients mòvils (sobretot vehículs). Existixen sistemes basats en fotovoltaica i uns atres en energia solar tèrmica.

Introducció

La tecnologia de la fredor solar part d'una idea aparentment contradictòria: aprofitar la calor per a generar fret. Tenint en conte que el consum elèctric puja considerablement durant els mesos d'estiu per l'us dels aparats d'aire acondicionat, la generalisació d'esta tecnologia pot supondre un desenroll molt positiu en l'implantació de noves aplicacions de les energies renovables i en la reducció de dites puntes de consum elèctric.

Funcionament

Sistemes basats en fotovoltaica

Qualsevol aparat elèctric d'aire acondicionat podria funcionar a partir de l'energia generada per mòduls solars fotovoltaics. Existixen varis fabricants que venen combinacions entre les dos tecnologies. La ventaja és que no es necessiten aparats especials i els dos elements estan disponibles en el mercat. La desventaja és el baix rendiment, comparats en els sistemes d'energia solar tèrmica.

Sistemes basats en energia solar tèrmica

Els sistemes basats en l'energia solar tèrmica extrauen major rendiment de les instalacions - a sovint infra-aprofitades o en risc de sobrecalfament durant l'estiu. És una de les aplicacions en energia solar en la que millor s'adapta l'oferta en la demanda.

La tecnologia utilisada en estos sistemes, la refrigeració per absorció, es basa en la capacitat d'absorbir calor de certs parells de substàncies, com l'aigua i el bromur de liti o l'aigua i l'amoníac. El seu funcionament es basa en les reaccions físic-químiques entre un refrigerant i un absorbent, accionadas per una energia tèrmica -que en el cas de l'energia solar és aigua calenta. Instalacions solars d'este tipo requerixen equips i instalacions especials en les que cada volta hi ha més experiència pero que convé tindre un important respal tant en el disseny com en l'eixecució, posada en marcha i explotació de l'instalació.

El funcionament de qualsevol màquina de refrigeració per absorció es basa en tres fenomens físics elementals:

1. Quan un decorregut s'evapora absorbix calor i quan es condensa cedix calor.
2. La temperatura d'ebullició d'un líquit varia en funció de la pressió, és dir, a mida que baixa la pressió, baixa la temperatura d'ebullició.
3. Hi ha establides parelles de productes químics que tenen certa afinitat a l'hora de dissoldre l'u a l'atre.

En un cicle convencional de refrigeració en compressor mecànic, el decorregut refrigerant en estat líquit fluïx pel evaporador, el mig a gelar cedix calor baixant la seua temperatura, mentres que el refrigerant s'evapora. El vapor a baixa pressió passa al compressor incrementant la seua pressió i temperatura fins a un punt en el que el vapor es licúa cedint calor al mig a calfar utilisat en el condensador. El líquit refrigerant va des del condensador a un element d'expansió en el que la seua pressió i temperatura es reduïxen a les de l'evaporador completant-se el cicle.

Si substituïm el compressor mecànic del cicle de refrigeració anterior per un compressor tèrmic compost per un absorbidor i un generador, també denominat concentrador obtenim de cicle de refrigeració per absorció.

En el cicle en aigua i bromur de liti com refrigerant i absorbidor respectivament, el vapor del refrigerant lliberat en el evaporador s'absorbix en la solució absorbent i esta es diluïx. Per a recuperar el refrigerant i reconcentrar la solució, esta es bombeja al generador, (concentrador) a on per mig de l'aporte de calor (per eixemple energia solar) es llibera el refrigerant per destilació. La solució concentrada s'envia a l'absorbidor per a tornar a absorbir refrigerant.

El vapor refrigerant lliberat en el generador a major pressió i temperatura passa al condensador.

En alguns processos industrials es treballa per a incrementar la conducció de calor, ben utilisant materials d'alta conductivitat o configuracions en un elevat àrea de contacte. En uns atres, l'efecte buscat és just el contrari, i es desija minimisar l'efecte de la conducció, per a lo que s'ampren materials de baixa conductivitat tèrmica, buits intermijos (vore termo), i es disponen en configuracions en poca àrea de contacte.