REFRIGERACION SOLAR
Uno de los métodos más antiguos de refrigeración y que en algunos lugaresaún se sigue utilizando, es el que se basa en la fusión de hielo o nieve, que a la presión de 1 atm, tiene lugar a una temperatura de 0 °C. El hielo o nieve se colocan en el espacio o sobre los objetos que se quieren refrigerar o enfriar y que tienen una temperatura superior a los 0 °C. Según la segunda ley de la termodinámica, el calor fluirá espontáneamente de la región de mayor temperatura (espacio u objetos a refrigerar) hacia l a región de menor temperatura (hielo o nieve), de manera que el espacio u objetos son enfriados. Esto ocurre también debido a que el hielo o nieve en esas condiciones de temperatura y presión ambiente, debe pasar al estado líquido y para hacer ese cambio de fase (sólido a líquido), se requiere de una determinada cantidad de calor (calor de fusión = 80 cal/gr) que es suministrada por los alrededores.Otras prácticas muy comunes para obtener refrigeración eran también mediante el uso del bióxido de carbono (hielo seco) o agua fría, operando bajo principios semejantes a los mencionados para el hielo o nieve.
Los sistemas de refrigeración que actualmente más se utilizan son el sistema de refrigeración por compresión y el sistema de refrigeración por absorción. Estos sistemas se basan en la evaporación o gasificación de un líquido a baja presión. Al igual que un sólido absorbe calor para pasar al estado líquido, un líquido también debe de absorber calor para vaporizarse o pasar al estado gaseoso.En los últimos años se ha venido trabajando en sistemas de refrigeración que utilizan la radiación solar para producir el efecto de enfriamiento.
Dentro de las aplicaciones de la energía solar, esta es una de las más importantes e interesantes debido por un lado, al reto tecnológico que implica desarrollar sistemas de este tipo, y por el otro, al hecho de que en esta aplicación coincide la disponibilidad con la necesidad, esto es: entre más flujo de energía radiante llega a un determinado lugar, mas altas son las temperaturas ambientales y por lo tanto más se requiere de la refrigeración o enfriamiento. Por ejemplo, se tiene conocimiento de que en los países tropicales, casi no se consume carne y leche entre otros, porque se descomponen muy fácilmente y la mayoría de la gente de escasos recursos económicos no cuenta con sistemas de refrigeración para su conservación. También se sabe que en estos mismos países gran parte de las cosechas de frutas y verduras se pierden por la misma causa.
Tanto el sistema de refrigeración por compresión como el de absorción pueden ser adaptados para que funcionen con energía solar. El primero mediante la conversión de la energía solar en energía mecánica o eléctrica para hacer funcionar el compresor de un sistema convencional, y el segundo mediante la utilización directa de la energía solar como fuente de energía térmica. Este ultimo, por no implicar c conversiones de un tipo de energía en otra, resulta más económico y eficiente y es el sistema que abordaremos en el capítulo presente. Debido a la intermitencia propia de la radiación solar, lo más sensato es pensar es sistemas de refrigeración intermitentes, aunque también se pueden desarrollar sistemas que operan continuamente, pero que necesitan de un sistema de almacenamiento y de una fuente auxiliar de energía para que puedan seguir operando en las horas que no hay radiación solar (Noche y períodos con nublados intensos).
El decidirse por algún tipo de sistema también tiene que ver con la aplicación que se l e vaya a dar. Si el sistema se necesita para el acondicionamiento calorífico de viviendas o edificios generalmente se utilizan sistemas continuos que utilizan una mezcla de bromuro de litio-agua (BrLi-H2O), pero si lo que se requiere es conservar alimento s o cualquier tipo de producto perecedero, un sistema intermitente podría dar buenos resultados. Estos, generalmente utiliza una mezcla de amoniaco-agua (NH3-H2O) y logran temperaturas lo bastante bajas como para producir hielo. Los dos sistemas mencionados son los que se analizan en el texto.
En ITESO se ha trabajado en este campo a través del "Grupo Solar" del actual Departamento de Procesos Tecnológicos e Industriales. Se desarrolló y experimentó un prototipo de refrigerador solar intermitente, en el cual se logró producir los primeros kilogramos de hielo hechos 100% con energía solar en todo México.En el capítulo se describen los principios de funcionamiento bajo los cuales operan los refrigeradores solares y en general los sistemas tradicionales. También se muestran algunas experiencias y resultados obtenidos en la experimentación del refrigerador solar desarrollado intenso.
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