Ya vimos en la anterior entrega que la energía solar térmica se ha convertido en una buena alternativa tanto para climatizar piscinas como para la producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Ahora le toca el turno a la climatización de nuestra vivienda.
Como ya anticipamos, vamos a ocuparnos de una alternativa extendida en el mercado y de otra, la refrigeración solar, que empieza a tener muy buenas expectativas de desarrollo a corto y medio plazo.
Calefacción
Mantener una temperatura de confort en nuestro hogar durante los meses de invierno puede suponer un coste elevado. Por este motivo, es interesante poder cubrir la demanda de calefacción de edificios por medio de la energía solar térmica, aunque sólo sea parcialmente.
La calefacción mediante energía solar térmica es compatible generalmente con la producción de ACS, de manera que el sistema de control se encarga de dar paso a la calefacción una vez que se han cubierto las necesidades de ACS.
Los principales inconvenientes de esta aplicación son, por un lado, que la demanda de energía para calefacción es máxima cuando la disponibilidad de energía solar es mínima; por otro, la temperatura de trabajo que se necesita alcanzar.
Mientras las instalaciones de calefacción convencionales abastecen los radiadores de agua con temperaturas entre 70 y 80°C, los captadores de energía solar planos convencionales no suelen trabajar a temperaturas superiores a los 60°C, por lo que sólo se utilizan para precalentar el agua.
La mejor posibilidad para obtener una buena calefacción utilizando captadores solares planos es combinándolos con sistemas de calefacción que trabajen a baja temperatura, como el suelo radiante o los fan-coils
Los sistemas de suelo radiante trabajan a una temperatura muy inferior a la de los radiadores (entre 30 y 40 °C, aproximadamente). Por su parte, los fan-coils, también (entre 40 y 50 °C). Esto permite que los captadores funcionen con un rendimiento alto.
Otra opción muy utilizada en climas fríos es la de instalar captadores de vacío que, aun siendo más caros, trabajan a temperaturas superiores a los 70 °C. Este tipo de captadores está indicado para aplicaciones de apoyo a calefacción mediante radiadores convencionales.
El sistema también puede proporcionar ACS y calor para climatización de piscinas. Las necesidades de suministro de calor mediante el sistema auxiliar de energía convencional se pueden reducir si el edificio tiene un buen aislamiento térmico.
Refrigeración
El uso de la energía solar térmica en instalaciones de refrigeración se ve favorecido por la coincidencia de las épocas de mayor demanda frigorífica en una vivienda, con las de mayor intensidad de la radiación solar.
Además, con la refrigeración solar, también conocida como frío solar, se resuelve el problema de la utilización del excedente energético generado por las instalaciones solares de ACS y, especialmente, por la calefacción que no se utiliza durante el verano.
De las diversas formas de aprovechar la energía solar para refrigerar una vivienda, la más viable en términos de coste de inversión y ahorro de energía es la refrigeración por absorción.
La refrigeración por absorción se basa en la capacidad de absorber calor de ciertos pares de sustancias, como el agua y el bromuro de litio o el agua y el amoníaco
Su funcionamiento se fundamenta en las reacciones físico-químicas entre un refrigerante y un absorbente, accionadas por una energía térmica, que en el caso de la energía solar es agua caliente.
El funcionamiento de cualquier máquina de refrigeración por absorción se basa en 3 fenómenos físicos elementales:
- Cuando un fluido se evapora absorbe calor y cuando se condensa cede calor.
- La temperatura de ebullición de un líquido varía en función de la presión, es decir, a medida que baja la presión, baja la temperatura de ebullición.
- Hay establecidas parejas de productos químicos que tienen cierta afinidad a la hora de disolver el uno al otro.
En un ciclo convencional de refrigeración con compresor mecánico, el fluido refrigerante en estado líquido fluye por el evaporador, el medio a enfriar cede calor bajando su temperatura, mientras que el refrigerante se evapora.
El vapor a baja presión pasa al compresor incrementando su presión y temperatura hasta un punto en el que el vapor se licúa cediendo calor al medio a calentar utilizado en el condensador.
El líquido refrigerante va desde el condensador a un elemento de expansión en el que su presión y temperatura se reducen a las del evaporador completándose el ciclo.
Si se sustituye el compresor mecánico del ciclo de refrigeración anterior por un compresor térmico compuesto por un elemento que absorbe y un generador ó concentrador, obtenemos de ciclo de refrigeración por absorción.
Esperamos la información de estas 2 entregas os haya resultado interesante y nos acerque un poco más a las aplicaciones de la energía solar térmica, que, por suerte, están cada día más extendidas y son más asequibles.
Y tú, ¿tienes pensado incorporar alguna de estas aplicaciones ecointeligentes en tu vivienda?
también se puede utilizar como iluminación ya que hoy en dia existen paneles solares con los cuales producen luz