Refrigeración solar

La creciente escasez mundial de petróleo subraya la necesidad de fuentes de energía alternativas que sean tanto económicas como limpias. Ha habido un alto interés y un alto potencial en el uso de fuentes de energía renovable desde la crisis energética de la década de 1970. Durante las últimas décadas, un esfuerzo creciente basado en la investigación y el desarrollo se ha concentrado en la utilización de fuentes de energía renovable, como la energía solar, la energía eólica, las olas de marea, el biogás, la energía geotérmica, la energía hidroeléctrica y la energía del hidrógeno. Entre estas fuentes, la energía solar para aplicaciones de refrigeración es muy popular porque es directa y fácil de usar, renovable y continua, mantiene la misma calidad, es segura y gratuita, y es respetuosa con el medio ambiente.

El suministro continuo de energía solar a la superficie terrestre es equivalente a una potencia de aproximadamente 100,000 TW. Aproximadamente un tercio de la radiación incidente en la superficie terrestre y acumulada en menos de 2 horas debería ser suficiente para satisfacer toda la demanda de energía primaria por parte de los humanos durante el período de 1 año. Más del 25% del total de energía en el mundo se consume para la calefacción y refrigeración de edificios y para proporcionar agua caliente. Por lo tanto, la desviación de esta demanda energética particular hacia una fuente alternativa resultaría en una reducción sustancial de la dependencia mundial de los combustibles fósiles.

La energía solar es una fuente de energía disponible para muchas aplicaciones que van desde la generación de electricidad hasta la refrigeración de alimentos.

Muchos productos alimenticios (frutas, verduras, carnes, productos lácteos) se almacenan en unidades de enfriamiento durante períodos de semanas a temperaturas entre 0 y 4°C para evitar el deterioro y mantener la frescura y calidad. Los sistemas de congelación de alimentos son necesarios para el almacenamiento a largo plazo a -18 a -35°C. El almacenamiento y transporte de alimentos tienen lugar en cámaras que cubren una amplia gama de tamaños, desde cámaras frigoríficas hasta refrigeradores domésticos. La refrigeración solar es de gran interés especialmente en los países en desarrollo, donde la conservación de alimentos suele ser un problema tan difícil como la producción de alimentos.

Desde un punto de vista de ahorro energético, un sistema de refrigeración solar tiene la capacidad de ahorrar energía eléctrica en un rango del 25 al 40% en comparación con una capacidad de refrigeración equivalente de un sistema de refrigeración convencional enfriado por agua. Por lo tanto, el uso de sistemas de refrigeración solar ahorrará energía, especialmente durante la temporada de verano. La contribución de estos sistemas al sector de procesamiento de alimentos y, en consecuencia, a la economía, será alta.

Los sistemas de refrigeración mecánica alimentados por energía solar, de cualquier tipo, están actualmente en fase de desarrollo. La tecnología está lista, pero los factores de costo obstaculizan los programas de comercialización vigorosa. En la actualidad, la refrigeración solar activa no se encuentra en una posición razonablemente competitiva con respecto a los sistemas de refrigeración convencionales (energizados por electricidad o combustibles fósiles). Durante la última década, la situación ha cambiado rápidamente debido al creciente interés en fuentes de energía renovable, especialmente la energía solar, para reducir el uso de combustibles fósiles y electricidad. La energía solar se puede utilizar en diferentes sistemas disponibles para aplicaciones de refrigeración.

Los sistemas de refrigeración solar han logrado hasta ahora una viabilidad comercial limitada debido a sus altos ratios de costo/beneficio. El factor principal responsable de esta desventaja es el bajo COP asociado con estos sistemas, que generalmente operan en ciclos termodinámicos convencionales con fluidos de trabajo comunes.