Materiales de cambio de fase en lazos de condensación de instalaciones residenciales de frío solaranálisis de su potencial en España

Resumo

Una de las mayores barreras que obstaculizan una mayor penetración de la tecnología de frío solar en el sector residencial, basadas en soluciones de enfriadoras de absorción y simple efecto de bromuro de litio-agua, es la necesidad que presentan estos equipos de una baja temperatura de condensación. Esta baja temperatura se consigue habitualmente mediante torres de refrigeración húmedas, otras alternativas como una solución basada en aerodisipación seca provocaría una reducción significativa en el COP de la enfriadora, mientras que la disipación sobre el terreno implicarían inversiones iniciales muy elevadas, no siendo una opción a considerar en la mayoría de las ocasiones. En este contexto los materiales de cambio de fase (PCM), se postulan como una buena alternativa para ser usados a modo de vectores energéticos en el lazo de condensación de la enfriadora, ello es posible gracias a su alta densidad energética, que permite una mayor estabilidad térmica en la temperatura de retorno a la enfriadora, así como la posibilidad de establecer un desfase temporal aprovechable, entre las horas del día de máxima carga de refrigeración y de menores temperaturas diarias, donde trabajaría el lazo de condensación sustitutivo y alternativo al empleado convencionalmente, que incluye en el lazo de disipación una o varias torres de refrigeración húmedas. En este trabajo se ha desarrollado un modelo acoplado usando las herramientas TRNSYS® y MATLAB® (cosimulación), realizándose una comparativa vía simulación en cada capital de provincia española de dos soluciones tecnológicas diferentes: 1) una instalación de frío solar convencional dotada de torre de refrigeración en su lazo de condensación y 2) una solución alternativa basada en el empleo de un depósito de almacenamiento relleno de PCM y aerotermos. La enfriadora de absorción simulada presenta una capacidad nominal de 10 kW, acorde a una vivienda unifamiliar dentro de la climatología española.