Unidad de refrigeración termo-solar por compresión mecánica

Con estración de aguas profundas -A.C.S. y electricidad

Anexo 5 - Imagen

Título del proyecto

Unidad de refrigeración termo-solar por compresión mecánica y extracción de aguas.

Estado del Proyecto

A enero de 2.016el proyecto “Unidad de refrigeración termo-solar por compresión mecánica y extracción de aguas” dispone de un avance total del 65 %.

El sistema de captación solar amplificada (SCPA) está al 100% ejecutado con pruebas certificadas, el sistema de impulsión termodinámico está al 90% en cuanto al desarrollo se refiere, el capítulo de ejecución y pruebas se contempla para 2017.

Resumen del proyecto

En la actualidad, la refrigeración de recintos y la extracción de aguas para medianas, pequeñas colectividades y para uso individual, se realiza mediante electrobombas conectadas a la red eléctrica, grupos electrógenos o con captadores fotovoltaicos.

El proyecto “Unidad de refrigeración termo-solar por compresión mecánica” con extracción de agua, supone una notable ventaja e innovación para refrigeración de recintos así como la obtención segura de agua a elevadas profundidades, utilizando la energía térmica del sol, que a su vez en el proceso termodinámico, se obtiene agua caliente.

El proyecto está pensado para zonas desérticas y en áreas distantes de población que carezcan de tendido eléctrico o suministro habitual de combustibles, así como de mantenimiento, el equipo por sus características es idóneo para su aplicación a viviendas, asentamientos, abrevaderos, etc…

La “Unidad de refrigeración termo-solar por compresión mecánica” está constituida por dos sistemas, un sistema de captación solar amplificada (SCPA), que da lugar a una temperatura de trabajo media de 75ºC y un sistema termodinámico que permite la impulsión de fluidos a elevada presión.

La refrigeración con agua subterráneas las unidades condensadoras de ambos sistemas, permiten obtener un elevado rendimiento termodinámico del conjunto.

El sistema termodinámico está constituido por un diseño mecánico robusto y de gran sencillez, sin dependencia de componentes eléctricos y o electrónicos, concebido para lugares alejados donde se requieran servicios seguros de agua, esto permite descartar los posibles fallos derivados de los componentes eléctricos, al disponer de un diseño estático a través de ciclo termodinámico.

Tecnología

El sistema de captación solar amplificada (SCPA), constituido por captadores de 2 m2 de superficie y el sistema amplificador de irradiación solar, dispone de un factor de multiplicación óptico equivalente de 1,7 a 2 soles, los materiales y el diseño del captador solar y del amplificador de irradiación solar permiten una perfecta inserción en ambientes salino y o de polvo molecular atmosférico, también soporta elevadas temperaturas en continuo, procurando elevada estanqueidad del vidrio con el bastidor.

El sistema termodinámico es actuado mediante un fluido motor orgánico, el sistema de captación (SCPA) aporta la energía al (foco caliente) a la temperatura próxima de (87 ºC). El (foco frío) es el correspondiente a la temperatura del agua impulsada (15 a 20 ºC), el diferencial térmico establecido en el ciclo da lugar al trabajo obtenido sin fluctuaciones“, al refrigerar con agua subterránea, ambos sistemas disponen de un elevado rendimiento termodinámico” que mediante “desplazamiento positivo”, permite la impulsión de fluidos a elevada presión.

Características técnicas del equipo piloto

  • Módulo de captación termo-solar amplificada: 6 m2 superf. (Fxm= 1,6 soles).
  • Módulo de captación fotovoltaica : 3 m2 de superficie.
  • Captación de agua estimada: profundidad 40/50 mts.(1.000/800 litros/h).
  • Refrigeración estimada: 3.800/4.500 Frg/h.
  • Temp. Condensador : 15/20 ºC.
  • Temp. Evaporador : 7/9 ºC.
  • Seguridad por sobrepresión del sistema termodinámico, mediante desvío óptico de un plano especular, con reposición automática.
  • Limpieza automática cíclica del sistema de captación solar.
  • Captación fotovoltaica para el ventilador de la unidad de aire frío, alumbrado y varios.
Frgorías/h por superficie de captación solar.
Fig.-1 describe las Frigorías/h por superficie de captación solar.
Impulsión de agua en litros/h por m2
Fig.-2 describe la impulsión de agua en litros/h por m2 de captador solar, en función de la altura manométrica en m.c.a.

Aplicaciones

Las características descritas, permitirán una notable y exponencial inserción en zonas aisladas y desérticas con elevada irradiación solar y elevada temperatura, sometidas a ambiente salino y polvo atmosférico como: Africa en toda su extensión, Medio Oriente, Asia, América central, Países mediterráneos etc…

Funcionalidad y utilidad

  • La no dependencia de energía convencional así como de componentes eléctricos y/o electrónicos, lo hacen idóneo para lugares alejados donde se requiera un servicio permanente y seguro de agua, además de obtención de agua caliente.
  • Autonomía energética “solar térmica”.
  • Impulsión actuada por ciclo termodinámico.
  • Ciclo frigorífico por compresión mecánica.
  • Transmisión hidráulica hasta el nivel de captación de agua (desplazamiento positivo).
  • Diseño mecánico robusto de gran sencillez, especial para polvo atmosférico, elevada temperatura y ambiente salino.
  • Limpieza cíclica automática del sistema óptico de amplificación y captador solar.
  • Protección a sobrepresiones, por desvío óptico del sistema de captación solar (SCPA), con retorno a la presión de trabajo de forma automática.
  • Las necesidades de mantenimiento son mínimas.
  • El “Compresor termo-solar” permite adaptarse a las condiciones locales de una ubicación específica.
  • El tiempo estimado de vida del sistema es superior a 12 años.
  • El retorno económico de la inversión se obtiene en los 5/6 primeros años.

Aspecto innovador y valor añadido

En la actualidad, la refrigeración de recintos y la extracción de aguas para medianas, pequeñas colectividades y para uso individual, se realiza mediante electrobombas conectadas a la red eléctrica, grupos electrógenos o con captadores fotovoltaicos.

El proyecto “Unidad de refrigeración termo-solar por compresión” con extracción de agua, supone una notable ventaja e innovación para refrigeración de recintos así como la obtención segura de agua a elevadas profundidades, utilizando la energía térmica del sol, que a su vez en el proceso termodinámico, se obtiene agua caliente.

El proyecto está pensado para zonas desérticas y en áreas distantes de población que carezcan de tendido eléctrico o suministro habitual de combustibles, así como de mantenimiento, el equipo por sus características es idóneo para su aplicación a viviendas, asentamientos, abrevaderos, etc…

Al refrigerar con agua subterránea las unidades condensadoras de ambos sistemas, permite obtener un elevado rendimiento termodinámico sin fluctuaciones.

Por su característica permite una perfecta inserción en zonas aisladas y desérticas con elevada irradiación solar y elevada temperatura, sometidas a ambiente salino y polvo atmosférico, como en gran parte de Africa, Medio Oriente, Asia, América central, Países mediterráneos etc…