{"id":16877,"date":"2021-06-10T00:29:04","date_gmt":"2021-06-10T00:29:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=16877"},"modified":"2021-06-10T00:29:04","modified_gmt":"2021-06-10T00:29:04","slug":"como-funciona-el-colector-solar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2021\/06\/10\/como-funciona-el-colector-solar\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo funciona el Colector Solar"},"content":{"rendered":"

Es la can\u00edcula y el sol pega con fuerza en los edificios de la ciudad. En aquellos que tienen climatizaci\u00f3n mec\u00e1nica, los equipos trabajan al 100 % para abatir la carga t\u00e9rmica del d\u00eda. Pero no en todos\u2026 algunos utilizan colectores solares para aprovechar los rayos ultravioleta del sol e inyectar temperatura a los sistemas<\/p>\n

Javier Vadillo \/ Im\u00e1genes: cortes\u00eda de SolXEnergy Latam Corp<\/p>\n

El aire acondicionado y la refrigeraci\u00f3n para el control de la temperatura son dos de los mayores consumidores de energ\u00eda a nivel global, ya que constituyen una proporci\u00f3n importante del gasto el\u00e9ctrico en edificios comerciales, residenciales, supermercados y centros de distribuci\u00f3n.<\/p>\n

Las unidades HAVCR convencionales bajan su eficiencia en las horas de mayor carga t\u00e9rmica (entre las 12 pm y las 4 pm), precisamente cuando m\u00e1s se requiere que trabajen.\u00a0En el caso de un colector solar, en cambio, cuanto m\u00e1s brilla y calienta el sol, mayor ser\u00e1 el ahorro energ\u00e9tico y el calentamiento del refrigerante.<\/p>\n

La idea en la que se basa esta tecnolog\u00eda es tan simple como eficaz: si lo necesario para que el refrigerante libere calor y condense es tener una temperatura superior al medioambiente, \u00bfpor qu\u00e9 raz\u00f3n no utilizar la energ\u00eda gratuita del sol para asistir al compresor en esa funci\u00f3n?<\/p>\n

Esta es la propuesta de SolXEnergy, una empresa con sede en Gran Breta\u00f1a, especializada en el uso perceptivo de la recolecci\u00f3n solar t\u00e9rmica para enfriamiento y calefacci\u00f3n residencial o comercial. Sus colectores solares est\u00e1n dise\u00f1ados y patentados para aprovechar los rayos del sol mediante el proceso de absorci\u00f3n de calor, y pueden ser utilizados para cualquier tipo de aplicaci\u00f3n que requiera control de temperatura y una mayor eficiencia.<\/p>\n

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Figura 1. Esquema de funcionamiento de un colector solar<\/figcaption><\/figure>\n

FUNCIONAMIENTO<\/strong>
\nCabe aclarar que esta soluci\u00f3n no es un tipo de tecnolog\u00eda fotovoltaica, pues no genera electricidad; lo que s\u00ed ofrece es una mejora en la eficiencia termodin\u00e1mica de la unidad HVACR para que consuma menos electricidad durante su operaci\u00f3n.<\/p>\n

Los sistemas HVACR enfriados por aire deben llegar a una temperatura ambiente y lograr la Delta T para condensar el refrigerante. Los colectores solares, en cambio, inyectan calor al sistema para llegar m\u00e1s r\u00e1pido a la temperatura deseada, pero sin afectar la presi\u00f3n. Esto es posible debido al comportamiento termodin\u00e1mico del refrigerante (entalp\u00eda) que mejora en sus condiciones al subir la presi\u00f3n del sistema.<\/p>\n

Ubicado entre la descarga del compresor y el condensador, el colector se adapta a la mayor\u00eda de los equipos existentes: tipo tornillo, inverter, scroll digital y escalonado, ya sea en modo de calefacci\u00f3n o de enfriamiento. El compresor act\u00faa como una bomba, proporcionando el flujo de ciclo necesario.<\/p>\n

El \u201ctruco\u201d detr\u00e1s de esta tecnolog\u00eda radica en la Ley de Gas Ideal. El refrigerante se calienta en la descarga del compresor, antes de ingresar al condensador t\u00e9rmico. El calor ganado incrementa la energ\u00eda cin\u00e9tica de las mol\u00e9culas del gas, sin aumentar la presi\u00f3n de descarga del compresor. Las part\u00edculas chocan entre s\u00ed y rebotan con un aumento de energ\u00eda, lo que significa un flujo natural de volumen de masa con un Delta T mejorado en el condensador. Esto eleva el diferencial de temperatura con el ambiente y el refrigerante, lo que a su vez eleva la capacidad de retirar calor del condensador; es decir, un proceso t\u00e9rmico de enfriamiento y calentamiento m\u00e1s eficiente.<\/p>\n

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Figura 2. Instalaci\u00f3n de un colector solar en modo enfriamiento<\/figcaption><\/figure>\n

El compresor puede descargar parte de su capacidad, ya sea por control de etapas, variaci\u00f3n de velocidad o uso de sistemas de dos o m\u00e1s compresores en t\u00e1ndem. El sistema se equilibra a un nuevo r\u00e9gimen de operaci\u00f3n en el que el compresor no requiere operar con todas sus etapas de carga.<\/p>\n

En el modo de calefacci\u00f3n, el sistema funciona casi de la misma manera, pero ahora el flujo cambia en comparaci\u00f3n con el modo de refrigeraci\u00f3n. El calentamiento gratuito adicional del refrigerante en el recolector permite al compresor reducir su carga y, por lo tanto, el consumo de energ\u00eda.<\/p>\n

Por la noche, el colector solar act\u00faa como un subenfriador que aumenta la eficiencia y el ahorro el\u00e9ctrico. En aplicaciones de calefacci\u00f3n con bombas de calor, el calentamiento asistido por el sol tambi\u00e9n aumenta la energ\u00eda t\u00e9rmica en el interior del cuarto y reduce la operaci\u00f3n del compresor.<\/p>\n

El resultado es una reducci\u00f3n del consumo el\u00e9ctrico, mejor subenfriamiento y alta eficiencia energ\u00e9tica. Lo anterior se traduce tambi\u00e9n en un menor mantenimiento y deterioro del compresor, as\u00ed como en una rentabilidad adecuada para la sustituci\u00f3n de tecnolog\u00edas.<\/p>\n

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Figura 3. Instalaci\u00f3n de un colector solar en modo calefacci\u00f3n<\/figcaption><\/figure>\n

El beneficio energ\u00e9tico se estima entre un 40 y 60 por ciento por encima de las tecnolog\u00edas Inverter, con r\u00e9cords de eficiencia superiores de hasta un 75 por ciento en algunas aplicaciones.\u00a0La cantidad de colectores requeridos depende de la carga t\u00e9rmica m\u00e1xima del sistema.<\/p>\n

Adicionalmente, el Retorno de la Inversi\u00f3n (ROI) para un colector solar se calcula para unos cuantos meses, a diferencia de un sistema fotovoltaico convencional con un ROI de entre 5 y 12 a\u00f1os.<\/p>\n

CARACTER\u00cdSTICAS<\/strong><\/p>\n

    \n
  • Disponible a partir de equipos de 5 toneladas de refrigeraci\u00f3n (inverter, scroll digital y sistemas de compresi\u00f3n por etapas)<\/li>\n
  • Sin restricciones de tama\u00f1o m\u00e1ximo en todos los rangos de temperatura, desde divisiones individuales hasta enfriadores industriales pesados \u200b\u200by VRF<\/li>\n
  • Sin partes m\u00f3viles, el\u00e9ctricas o de control<\/li>\n
  • Vida \u00fatil de 20 a\u00f1os<\/li>\n<\/ul>\n

    BENEFICIOS<\/strong><\/p>\n

      \n
    • Menor consumo energ\u00e9tico en sistemas escalonados de velocidad fija, tipo inverter y desplazamiento digital de hasta 75 por ciento<\/li>\n
    • Reducci\u00f3n de la carga de trabajo del compresor<\/li>\n
    • Disminuci\u00f3n de emisiones de CO2<\/sub><\/li>\n
    • Aumenta la vida \u00fatil del sistema HVACR<\/li>\n<\/ul>\n

      Si bien la eficiencia de los equipos de climatizaci\u00f3n (medida en coeficientes SEER, COP, EER, IPLV, etc\u00e9tera) ha mejorado significativamente desde 1985, desembocando en muy buenos rendimientos a trav\u00e9s de la incorporaci\u00f3n de nuevos refrigerantes y la tecnolog\u00eda de motores con inversores, el ciclo termodin\u00e1mico bajo el que operan poco o nada ha cambiado. De ah\u00ed la relevancia de la tecnolog\u00eda de recolecci\u00f3n solar, una soluci\u00f3n sostenible y ahorradora que promete transformar el ciclo termodin\u00e1mico.
      \n——-<\/p>\n

      Javier Vadillo<\/strong>
      \nDirector t\u00e9cnico de SolXEnergy Latam Corp.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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