Motivada por el factor precio, América Latina sigue avanzando en el desarrollo de alternativas en refrigeración para el campo residencial, comercial e industrial.
por Alejandra García Vélez
La refrigeración solar no es algo nuevo, por años se ha hablado de las posibilidades que ofrece esta tecnología y se han realizado innumerables investigaciones en busca de lograr una solución eficiente y rentable que pueda comercializarse de forma masiva.
Sin embargo, aún hoy, en una época en la que la preocupación por la conservación del medio ambiente y la búsqueda de alternativas amigables con el entorno es cada vez mayor, es difícil encontrar empresas que le apuesten a la instalación de sistemas que operen bajo esta tecnología y es aún más complicado encontrar equipos de refrigeración solar orientados al mercado doméstico.
Así lo explicó el Ing. Alejandro Gutiérrez Ortíz, experto entrevistado en esta edición por ACR LATINOAMÉRICA para hablar sobre el panorama actual de la refrigeración solar en América Latina. Gutiérrez ejerce como Jefe de desarrollo de refrigeración solar en TermiaTec, célula de la Cátedra de Investigación, Diseño e Innovación en Ingeniería del Tecnológico de Monterrey.
Evolución
Es importante recordar que el interés en el desarrollo de sistemas de refrigeración tuvo su etapa de mayor auge durante la crisis energética de los 70’s, debido a que entonces se reconoció por primera vez el gran beneficio que ofrecen estas soluciones y su contribución para lograr un mejor índice en el consumo energético global.
Pero, la mayor parte de los procesos de optimización y refinación de estos sistemas se dieron en décadas posteriores, puntualmente entre 1970 y 1990, sin llegar a lograr su masificación.
“Los sistemas de refrigeración solar actuales se encuentran en un estado de madurez comercial, se tienen sistemas que alcanzan los niveles de eficiencia teóricos para el ciclo que emplean, sin embargo lo que ha impedido que tengan un mayor alcance y aceptación son sus altos costos”, explicó Gutiérrez.
Debido a lo anterior, las investigaciones que se han realizado en ese campo durante los últimos 10 años, han tenido un enfoque hacia el desarrollo de equipos que sean accesibles a todo tipo de usuarios.
El entrevistado resaltó también que el posicionamiento de este tipo de sistemas como una opción viable es importante por su potencial utilización, no solo en aplicaciones de acondicionamiento de espacios en la industria y en el hogar, sino por su contribución al almacenamiento de vacunas y conservación de alimentos en lugares remotos sin conexión a la red eléctrica.
Funcionamiento
Para explicar los principios que rigen el funcionamiento de los sistemas de refrigeración solar, primero es necesario aclarar que en realidad este término cubre distintos ciclos que aprovechan el calor solar como su fuente de energía primaria, pero cada uno de estos ciclos tiene un funcionamiento distinto. Gutiérrez habló sobre los dos tipos más populares: por absorción y por adsorción.
La refrigeración por absorción se basa en las reacciones físico-químicas entre un refrigerante y un absorbente; el refrigerante entra en un evaporador que contiene un gas, hidrógeno por ejemplo, cuya presencia baja la presión parcial del refrigerante en el sistema haciendo posible que éste se evapore, provocando a su vez que absorba calor del ambiente para enfriarlo.
Además, para que este ciclo se pueda repetir es necesario regresar el refrigerante a su estado líquido, para lo cual es absorbido por una sustancia que facilita la separación de ambos compuestos mediante el calor suministrado por un colector solar. Finalmente, el refrigerante se condensa y regresa al estado liquido necesario para cumplir con su función.
Una de las principales ventajas de los sistemas por absorción es que, por lo regular, tienen un bajo o nulo consumo eléctrico y para lograr la misma capacidad de enfriamiento, las dimensiones del sistema suelen ser menores que las de uno por adsorción, además que los coeficientes de transferencia de calor son superiores.
“Con la tecnología por absorción actual se tienen maquinas con COP (coefficient of performance – coeficiente de desempeño) de 0,3 a 1,2, y la capacidad de las mismas depende en gran medida de la temperatura de trabajo de los colectores solares utilizados”, explicó Gutiérrez.
El invitado puntualizó que en los sistemas de bromuro de litio-agua se puede llegar a requerir fluido a temperaturas mayores de los 100°C, para un COP de 1,2; mientras que sistemas de menor costo, que funcionan a 80°C basados en amoníaco-agua, presentan COP de entre 0,6 y 0,8.
“Es importante destacar que los sistemas de este tipo, aunque menos eficientes, también requieren colectores solares que pueden llegar a ser hasta un 50% mas económicos que aquellos capaces de entregar mayores temperaturas”, afirmó Gutiérrez.
En el caso de la refrigeración por adsorción, se sustituye el absorbente líquido por un adsorbente sólido. La diferencia radica en que éste requiere de una fase de carga y otra de descarga, por lo cual su capacidad de refrigeración se da de manera intermitente. Dicha intermitencia se soluciona haciendo uso de varias cámaras adsorbentes, de forma que una se regenere mientras otra está siendo utilizada.
Según la información aportada por el representante de TermiaTec, para estos sistemas ha prevalecido en los últimos tres años el uso de gel de sílice-agua, y se ha popularizado la producción, no solo de sistemas de uso industrial, sino también de unidades domésticas de una tonelada de refrigeración, con COP de 0,2 a 0,6, que son capaces de trabajar con colectores desde 55 a 95°C.
“Esto no significa que los sistemas por adsorción sean más convenientes que los de absorción para aplicaciones domesticas, de hecho las soluciones actuales aún son de cuatro a cinco veces más voluminosas y pesadas que sus contrapartes por absorción”, explicó Gutiérrez.
Perspectivas
En cuanto a su nivel de utilización, el representante de TermiaTec señaló que en Estados Unidos existen alrededor de 22 instalaciones debidamente documentadas por AHRI, de las cuales 15 fueron llevadas a cabo en los últimos cinco años, lo que habla del creciente interés por este tipo de tecnologías.
Sin embargo, en América Latina el número de proyectos es mucho menor; por ejemplo, en el caso puntual de México, existen menos de media docena, sin contar las instalaciones experimentales de los centros universitarios.
Pese a lo anterior, los expertos entrevistados confían en que la región continúe invirtiendo en este campo.
De hecho, Daniel Núñez Luévano, representante de la empresa Luant, apuntó que “la aplicación de sistemas solares para refrigeración es necesaria y muy importante para los países de Latinoamérica, ya que sería de gran ayuda en lugares donde no existe energía eléctrica comercial. Esto implica que en países como el nuestro, con una gran demanda, las posibilidades de utilizar sistemas solares para enfriamiento son las mejores”.
