Enfriamiento solar

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Prof. Dr. Isaac Pilatowsky UNAM, México

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  • 1. Enfriamiento solar

2. Refrigeracin trmica Ciclos de produccin de fro cuyo funcionamiento esta basado en la utilizacin de energa trmica de bajo y mediano nivel de temperatura, (80 200 C) Refrigeracin utilizando el ciclo Rankine Refrigeracin por eyecto-compresin Refrigeracin utilizando el fenmeno de sorcin: absorcin, adsorcin y termoqumica (absorcin slidogas) 3. Ejemplos de sistemas absorbente-refrigerante utilizados en la refrigeracin por sorcin Amoniaco agua agua bromuro de litio Agua - cloruro de litio Monometilamina - agua Amoniaco nitrato de litio Amoniaco - Ticianato de sodio Amoniaco y aminas con sales de halogenuros alcalino-terreos (cloruro de calcio) Hidratos 4. Cualidades Utilizacin de una gran diversidad de fuentes de energa trmica, entre 60 y 250 C (gas natural, gas LP, diesel, gases de escape, biomasa, efluentes trmicos industriales, energa solar y geotrmica. Utilizacin de refrigerantes de mnimo impacto ambiental: amoniaco, agua, alcohol, aminas primarias. Mnimo consumo elctrico Su manufactura no requiere de una industria metal mecnica especializada. Son silenciosos en su operacin Un largo perodo de vida media til Mnimo mantenimiento Aplicaciones muy diversas; principalmente para el acondicionamiento de aire , conservacin y congelacin de alimentos y produccin de hielo 5. El sol se esta enfriando??? 6. Porque producir fro con energa solar? Requieres el fro cuando mas sol tienes No contamina, no utiliza o usa menos energa elctrica convencional Puede llegar a resolver problemas en horas pico por aire acondicionado en el pas 7. Porqu enfriamiento solar? La tendencia al uso de la refrigeracin solar trmica esta resurgiendo debido a las siguientes razones: El problema de cambio climtico que esta tomando ya relevancia a nivel mundial La bsqueda de refrigerantes alternativos a los clorofluorocarbonos CFC y los hidroclorofluorocarbonos HCFC a nivel internacional, 8. Tecnologas disponibles para la refrigeracin solar Sistemas Trmicos Refrigeracin por absorcin Refrigeracin por adsorcin Sistemas deshumidificantes Sistemas de eyectocompresinSistemas Fotovoltaicos Sistemas de compresin mecnica de vapor con motor CA o CD Sistemas termo-elctricos Sistemas con ciclo Stirling (no comercial) 9. Elementos de un sistema de enfriamiento solarDisipacin de calorCalentamiento solarUnidad de enfriamientoProduccin de fro 10. Enfriamiento solar 20 C C 400 R a n k in e A b s o rci nCalor200 A d s o rci nAcondicionamiento de espaciosR e a c c i n q u m ic a15 C8 C150 E ye c to c o m p re s o rConservacin 100D e s e c a n tes0 C T e r m o e lectric oHielo C o m p re sio n d e vapor- 10 C CongelacinElectricidad- 30 C 11. Caractersticas de los sistemas de enfriamiento solar enfriamiento solarAbsorcin , una etapaAbsorcin doble etapaadsorcinSorbentes slidosSorbentes lquidosMercadoMuchos productos >100 Kw, pocos < 100 kWAlgunos fabricantes fuego directoAlgunos productosSistemas usando rotores de sorcin,Operacin en planta pilotoFluidos de trabajoLiBr, NH3/ H2OLiBr / H2OH2O/silica geLiBr / H2O H2O/silica gelH2O/ LiClCOP0.71.10.60.5-0.8Alto potencialTemperatura de operacin C75-100140-16065-95> 60> 60Grandes y pesadosConfiguracion es para diferentes climasDesacoplamie nto de regeneracinObservaciones 12. Rendimiento de los ciclos de refrigeracin solar RS = (CR ) ( CS ) en donde: = eficiencia del refrigerador solar RS = eficiencia del ciclo de refrigeracin CR . CS = eficiencia del colector solar En trminos generales, 50< CR