La energía del sol, renovable y universal, se pone a disposición de la industria de la refrigeración con el objetivo de conservar los recursos naturales que hoy en día están en vías de agotarse.
por María Cecilia Hernández
Hasta hace un par de décadas utilizar la radiación solar para producir frío era una idea descabellada. En la actualidad, la tendencia mundial apunta hacia el aprovechamiento de los recursos naturales renovables para satisfacer las necesidades de los seres humanos sin afectar negativamente el entorno.
En ese sentido, los avances tecnológicos y científicos sobre cómo puede ser utilizada la energía producida por el sol, inagotable y poderosa, han puesto en la escena HVACR las inmensas posibilidades y bondades de la refrigeración solar.
“Dentro de las aplicaciones con energía solar, la de la refrigeración es una de las más importantes e interesantes debido, por un lado, al reto tecnológico que implica desarrollar sistemas de este tipo, y por el otro, al hecho de que en esta aplicación coinciden los dos elementos fundamentales para que se de un buen desarrollo y se establezca un mercado firme, estos son la disponibilidad y la necesidad. Es decir, entre más flujo de energía radiante llegue a un determinado lugar, más altas son las temperaturas ambientales y, por lo tanto, más se requiere de la refrigeración o el enfriamiento”, consideró Sofanor Alarcón, Bussines Development Manager de JCI Manufacturing Facility Services, de México.
El experto complementó su visión con un ejemplo concreto: “se tiene conocimiento de que en los países tropicales casi no se consumen carne y leche entre otros productos de corta duración, porque se descomponen muy fácilmente y la mayoría de la gente de escasos recursos económicos no cuenta con sistemas de refrigeración adecuados para su conservación. También se sabe que en estos mismos países gran parte de las cosechas de frutas y verduras se pierden por la misma causa”.
Según lo explicó Alarcón la capacidad que se tenga de almacenar energía solar térmica es fundamental para lograr entregar de forma continuada una energía que se almacena de manera fluctuante, como es el caso de la energía solar. Para el proceso es muy importante entender que lo que se almacena no es precisamente energía térmica ya que no se conserva en forma de calor; sino que lo que se obtiene es una energía química.
¿Refrigerar con el sol?
Expertos del área de ingeniería de la compañía Trane, especializada en el mercado HVAC, explicaron para ACR LATINOAMÉRICA que un sistema de refrigeración solar está conformado por diversos elementos, cada uno muy importante:
* Colector solar, encargado de llevar la solución amoniaco - agua a temperaturas de 80°C, para producir vapor de amoniaco durante el día.
* Rectificador, cuya función es evitar que el vapor de agua que se forma en el colector solar pase al resto del sistema debido a la propiedad de dilatación.
* Condensador, que sirve para condensar el amoniaco vaporizado hasta la temperatura ambiente, mediante agua que tendremos almacenada en el tanque del condensador.
* Recibidor, utilizado para acumular amoniaco líquido antes de evaporarlo durante la noche.
* Intercambiador de calor, que enfría el vapor de amoniaco líquido del recibidor. Antes pasa por una válvula para obtener un mejor efecto de refrigeración
* Evaporador, cuyo objetivo es enfriar el líquido para usarlo en el proceso de refrigeración. Durante la noche dejamos evaporizar el amoniaco para absorber el calor y lograr así el efecto refrigerante.
Ventajas invaluables
Implementar un sistema de refrigeración por medio de energía solar en cualquier contexto, ya sea residencial, industrial o comercial, representa grandes bondades. Así lo confirma César Alejandro Isaza Roldán, docente e investigador del grupo de Energía y termodinámica de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín (Colombia), al expresar que la refrigeración solar reporta ventajas de tipo ambiental y económico que son muy difíciles de lograr con otros sistemas convencionales.
“Es una energía renovable y podría decirse que ilimitada, no contamina puesto que los refrigerantes que se usan no producen un impacto ambiental. Es ideal para zonas rurales donde, por diferentes circunstancias, no llega la energía eléctrica. En estos lugares alejados de las grandes ciudades, tener un equipo de refrigeración que funciona con energía solar posibilita el desarrollo de un proceso productivo, ya que se puede recuperar la inversión rápidamente”, comentó el académico.
En ese sentido, al preguntar acerca del costo de uno de estos equipos Isaza refirió que la inversión que debe hacerse es, como mínimo, cuatro o cinco veces mayor que el costo de un equipo de refrigeración convencional. Es decir, que equivale a unos US$2.500, mientras que los equipos que operan con energía eléctrica tienen un costo entre unos US$500 a US$1.000.
Según César Alejandro Isaza, “ha habido un impulso importante en el mercado de los refrigeradores que funcionan con paneles fotovoltaicos porque han disminuido su precio en los últimos meses. Los chinos, por ejemplo, han desarrollado equipos relativamente económicos que vienen con el sistema completo y se consiguen por un precio razonable”.
Posicionamiento en el mercado latino
En Centro y Sur América este es un mercado naciente cuya principal penetración se ha dado en regiones donde la llegada de energía eléctrica es deficiente o nula. “A la región han llegado refrigeradores solares para mantener vacunas en correctas condiciones sobre todo en áreas aisladas en Sur América”, apuntó Sofanor Alarcón.
El empresario además opinó que “para que se dé una adopción masiva de este tipo de sistemas, necesitamos que el desarrollo tecnológico se incremente conforme a los rendimientos y a las eficiencias que sí se logran con los sistemas de refrigeración eléctrica estándar. Que exista una información confiable de rendimientos térmicos, capacidad y duración de baterías, así como de los paneles de absorción solar, para que tanto consultores como ingenieros y clientes puedan estar seguros de la inversión que están realizando. En refrigeración comercial e industrial para chillers de absorción de bromuro de litio o amoniaco, los requerimientos indicados anteriormente ya se encuentran bien desarrollados y con una muy buena confiabilidad”.
Por su parte, César Isaza considera que en América Latina ha habido un impulso importante en sistemas fotovoltaicos. Sin embargo, “en sistemas de absorción, por lo menos en refrigeración, creo que todavía falta mucho, el mercado está en etapa de desarrollo. En algunas universidades francesas se han sacado algunos productos para producción de hielo con sistemas intermitentes por adsorción, pero eso implica ciertas condiciones de los usuarios para que se habitúen a ese tipo de tecnologías”.
Otro mercado que ha experimentado cierto desarrollo es el del aire acondicionado solar. Isaza indicó que en Europa han aumentado casi en un 20% las instalaciones de equipos de aire acondicionado solar y han aparecido una decena de empresas que fabrican y comercializan equipos que trabajan exclusivamente con energía solar, ya que en ese continente son pocas las fuentes de energía eléctrica y el uso de aire acondicionado representa actualmente el 15% del consumo mundial total de energía eléctrica.
“Disminuir esos consumos es urgente. Yo creería que en el término de dos o tres años ese mercado se va a estar trasladando a América Latina donde hay mejores condiciones de radiación solar y hay mayores necesidades de aire acondicionado. Todavía falta pero hay buenas perspectivas, hablando del enfriamiento solar”, señaló el investigador.
