Refrigeración Solar

Refrigeración Solar

El boom que están viviendo las renovables en los últimos años ha agilizado el desarrollo de nuevas aplicaciones y tecnologías de estos sistemas. Durante años se había intentado aprovechar la energía solar para combatir el calor del verano usando precisamente lo que más nos sobra en ese momento: radiación solar. Hasta ahora, no se había conseguido desarrollar un aparato realmente eficiente. Ahora, por fín, Soliclima puede ofrecer una innovacióon que ha conseguido premios internacionales.

Imagen infografia

Refrigeración Solar

Ahora es posible aprovechar la energía solar para cubrir la demanda de todas la climatización de la casa. Gracias a un innovador sistema que ha conseguido hacer historia en la energía solar al combinar dos logros largamente buscados: la acumulación de energía térmica por un lado, y la refrigeración solar por otro.

Climatewell es un sistema compacto de calefacción y refrigeración que funciona 24 horas al día durante todo el año, solucionando prácticamente las necesidades energéticas de la casa: agua caliente, calefacción mediante suelo radiante, climatización de piscina y refrigeración mediante suelo radiante. Hay aún una sorpresa más, y es que su sistema es el único que puede almacenar la energía solar; lo hace mediante la energía liberada a través de los cambios de estado de la materia, de forma similar a como lo hace la bomba de calor, aunque en este caso no lo hace mediante un gas/líquido sino mediante la disolución de sales en agua.

Puede parecer contradictorio, pero se puede generar frío a partir de calor. Esto es muy interesante, ya que en verano, es cuando hay mayor demanda de frío y mayor disponibilidad de energía solar térmica obtendremos.

Climatewell, la solución de energía solar para toda la casa

Es posible refrigerar una vivienda con la misma instalación de suelo radiante con que se calienta en invierno. Para calefactar se hace pasar agua caliente y para refrigerar agua fría. En verano hace falta deshumidificar el ambiente y se tendrán que instalar deshumidificadores Fan-Coils. En verano, es, cuando mayor demanda de frío y mayor disponibilidad de energía solar térmica obtendremos.

El sol nos ofrece calor, y hace ya tiempo que lo aprovechamos para generar agua caliente y calefacción solar; existía también la máquina de absorción, algo parecido a una bomba de calor, que permitía generar frío conectándola a una sistema solar, pero esta combinación era inviable para el ámbito doméstico, debido a su coste y a su escasa eficiencia.

Climatewell es un sistema compacto de calefacción y refrigeración que funciona 24 horas al día durante todo el año, solucionando prácticamente las necesidades energéticas de la casa: agua caliente, calefacción mediante suelo radiante, climatización de piscina y refrigeración mediante suelo radiante. Hay aún una sorpresa más, y es que su sistema es el único que puede almacenar la energía solar; lo hace mediante la energía liberada a través de los cambios de estado de la materia, de forma similar a como lo hace la bomba de calor, aunque en este caso no lo hace mediante un gas/líquido sino mediante la disolución de sales en agua.

Esta solución energética le ha valido a nuestro producto el premio Pionero Tecnológico del Foro de Davos en 2007; según el Foro Mundial Económico, este invento puede "contribuir a cambiar el mundo".

Verano
Calefacción mediante energía solar - Verano
Invierno
Calefacción mediante energía solar - invierno

Cómo funciona

Carga

La capacidad de almacenar energía solar térmica es clave para poder proporcionar de forma continua una energía que se almacena de forma fluctuante, como es la solar. Aunque es necesario recalcar que lo que se almacena no es energía térmica exactamente, pues no se conserva en forma de calor, sino que se transforma en energía química.

El líquido caliente procedente de los colectores solares entra en el intercambiador de calor reactor ClimateWell 10. En ese momento, la solución LiCl del reactor entrará en ebullición. Al entrar la ebullición, el LiCl volverá a su forma cristalina. Al mismo tiempo, se evapora el agua y se libera vapor al condensador/ evaporador, donde se condensa en el intercambiador de calor con la temperatura relativamente inferior. En la mayoría de los casos, cuando se haga funcionar el sistema con energía térmica solar, se recomienda instalar una fuente térmica de apoyo, como puede ser una pequeña caldera a gas o un sencillo elemento eléctrico, en paralelo para complementar la fuente térmica en el caso de períodos de frío/ lluviosos prolongados.

Refrigeración

El agua retorna del sistema de distribución a una temperatura superior a la que deja el condensador / evaporador (hemos refrigerado el edificio). Este calor hace que el agua del evaporador entre en ebullición y el vapor pase al reactor, donde se condensa, ya que el reactor está más frío en relación. El vapor que se condensa en agua en el reactor diluirá la solución LiCl

Calefacción

La calefacción o calentamiento no es más que el proceso inverso a la refrigeración, lo que significa que la energía cargada es extraída en forma de calor mediante la conexión del condensador / evaporador al disipador de calor y el reactor al sistema de distribución. El agua retorna del sistema de distribución a una temperatura inferior a la que deja el reactor (hemos calentado el edificio). Este agua hace que el agua del condensador / evaporador entre en ebullición y el vapor pase al reactor. El vapor que se condensa en agua, que se diluirá en una solución LiCl en el reactor. Durante la descarga, la energía térmica es extraída mediante la conexión del evaporador al disipador térmico y el reactor al sistema de distribución. En modo de carga, también puede extraerse calor mediante la conexión del condensador al sistema de distribución en el modo de carga.

Desecación de sales

La acumulación de la energía solar se consigue mediante la desecación de unas sales.

Tenemos dos depósitos separados en un entorno estanco; uno está lleno de sal (el reactor) mientras que el otro contiene agua. Cuando están a la misma temperatura, las moléculas de agua se unen con más fuerza a la sal que al agua líquida. De esta forma, la sal comienza a absorber agua.

Retorno agua

Cuando la sal ya no puede absorber más agua, se calienta este recipiente para que el agua vuelva al depósito de agua

Extracción aire

Para acelerar el proceso, se extrae aire para producir vacío. En el vacío, el agua comienza a hervir y produce vapor a la misma velocidad que es absorbido por la sal. Y esto requiere energía.

Sistema cerrado

En un sistema cerrado, la energía se obtiene del mismo agua. Como resultado, el agua se vuelve más fría. En la sal, la energía se libera y se calienta. La diferencia de temperatura se incrementará hasta un máximo que está definido por las propiedades de la sal aplicada.

Creación de bomba de calor

De hecho, hemos creado una bomba de calor. Un tubo conecta ambos depósitos con dos objetos diferentes situados fuera del sistema. El agua puede ser circulada para transportar energía fuera del sistema

Intercambiador de calor

Cuando se conecta con el intercambiador de calor, podemos proporcionar aire acondicionado a la casa, calentar la piscina o calefactar.

Fuente de energía térmica

Para almacenar la energía en el sistema, conecamos el depósito con sal a una fuente de energía térmica; se podría conectar a una caldera convencional, pero no tendría mucho sentido dado que la caldera puede encenderse en cualquier momento. El verdadero interés de este invento consiste en aprovecharlo para acumular energía solar térmica.

Conexión entre depósitos

Entonces se sella la conexión entre los depósitos. De esta forma, la energía solar térmica ya está acumulada, esperando a ser utilizada cuando se necesite.

Sistema eficiente

En un sistema tan sencillo como éste, el intercambio de calor entre la sal y el agua puede ser muy eficiente. El actual diseño de ClimateWell difiere del presentado, pero se basa en los mismos principios termo-químicos.

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Sabias que...?

...la energía solar térmica ya se utilizaba en California a finales del siglo XIX para calentar agua en las casas?

Efectivamente, en el "Lejano Oeste" ya aprovechaban la energía solar en casas. Pero el descubrimiento de los yacimientos de petróleo en EEUU puso de moda los combustibles fosiles, y la energía solar dejó de usarse.

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