Produccion de Frio Con Energía Solar

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  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    1/41

    A

    12

    E ()

    .

    S .

    A KP, S P T

    :

    E

    , :

    .

    E , ,

    . S

    , ,

    .

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    A

    13

    Figura 5. Absorcin de calor para generar trabajo.

    E

    , , COP ( CEE):

    (1)

    :

    Q: .

    W: .

    L

    .

    S S P T

    CC :

    S , ,

    .

    N

    . P 6.

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    A

    14

    Figura 6. Produccin de fro con aporte de trabajo.

    E

    . E , COP ( CEE), :

    (2)

    :

    Q: .

    W: .

    L

    .

    E

    . L [6]:

    E ,

    .

    E ,

    .

    L ,

    .

    E ,

    . D

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    A

    15

    , ,

    . C ,

    .

    L ,

    ( ) / (

    ).

    L

    ,

    ,

    ,

    .

    L ( ),

    ,

    . E

    ,

    ()

    , ,

    , , , .

    .

    L ;

    ,

    ; , .

    E ( 7)

    , . P ,

    . A

    . D

    ,

    . A

    [7].

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    A

    16

    Figura 7. Ciclo de compresin mecnica

    D ,

    . E

    ,

    .

    Y ,

    , , ;

    / ,

    . D , ,

    .

    E

    ;

    , ; ,

    .

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    A

    17

    Figura 8. Diagrama p-h para sistema frigorfico de una etapa por compresin mecnica

    L ,

    , :

    .

    , , . L

    .

    .

    E

    .

    .

    P , :

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    A

    18

    S

    E . E

    ,

    .

    S

    S

    .

    L ,

    : , ,

    o cerrado

    L , ,

    .

    L

    . E , , ,

    . E

    () . L

    ,

    . L

    , .

    E 9

    :

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    A

    19

    Figura 9. Esquema de equipos y flujos de una mquina de absorcin

    C

    .

    C . M ( )

    /,

    , . E (

    ) ,

    . D ( ) ,

    ,

    .

    U ,

    . N

    , ,

    ,

    ( ) . L

    . S

    ,

    ,

    .

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    A

    20

    T , ,

    . A

    . E ,

    ,

    ( ) . S ,

    , ,

    .

    T , . E ,

    ( )

    , .

    E ,

    . E

    , ,

    , ,

    ,

    .

    U ,

    . P ( )

    . L

    , . D

    ,

    . P

    . N,

    ,

    , .

    U ,

    (

    ) .

    P , ,

    (, )

    ,

    , . C

    ( )

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    A

    21

    (

    ).

    A, COP

    0.65 0.75 .

    E LB/H2O ( /)

    ,

    5C

    . A,

    , . E

    30 C .

    L H2O/NH3

    5 C, .

    Figura 10. Ciclo de refrigeracin por absorcin

    U

    ,

    .

    A, ,

    . E

    .

    S , . Q

    COP .

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    A

    22

    O . U

    ( )

    ,

    .

    E :

    E ,

    , . E

    .

    E . S

    20 W

    . E , ()

    () , ,

    .

    O , :

    M , R22

    , B

    L , .

    S :

    C .

    C , .

    E , ,

    . E , ,

    . Y COP :

    (3)

    C .

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    A

    23

    C

    ,

    , . G

    ,

    . H ,

    , , ,

    F.

    L

    ,

    (

    ),

    .

    E

    ,

    , ,

    .

    E

    , 2 .

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    A

    24

    E

    . E

    , . E

    , [8].

    L

    . E

    . L

    . U

    ,

    .

    C

    ,

    . A, ,

    ,

    ,

    .

    U

    ,

    ( ) ( ). L ,

    .

    D ,

    . E

    ,

    .

    E ,

    . E

    . E

    . L

    . E

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    A

    25

    ,

    .

    Figura 11. Ciclo de refrigeracin regenerado por energa solar

    E ,

    . L

    .

    Figura 12. Esquema de una instalacin de refrigeracin evaporativa con desecantes

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

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    A

    26

    Figura 13. Diagrama psicromtrico del proceso de refrigeracin por desecantes.

    U

    . L

    , . E ,

    () ().

    C ,

    [9].

    Figura 14. Posicin de la rueda de desecacin

    E 4 : ,

    , .

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    A

    27

    L

    . S ,

    . L /

    / /. E

    ( ), ,

    ,

    ,

    . E (

    ), .

    L

    , , ,

    ,

    . E

    . E

    . E

    . E

    . E ( ),

    ( ). A

    ( ).

    L ( ),

    , . C

    ,

    ;

    , .

    L , ,

    . E , . D

    ,

    .

    L . E

    ,

    . C ,

    , . U ,

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    A

    28

    ,

    ; . E

    .

    E , 75 % ,

    25 % ,

    50/50 .

    E , ,

    . D ,

    , . L

    . S

    ( ) .

    Figura 15. Rueda desecante

    E

    ,

    ,

    ,

    , .

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    A

    29

    L

    [10]. D

    ( ) .

    L

    ( );

    , J1 J2 ; T1

    T2.

    L :

    Figura 16. Juntas termoelctricas J1 y J2 de dos metales diferentes (termopar)

    )

    A (T) 1 2, () . L

    (T)

    S ().

    (4)

    donde:

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    A

    30

    V: V (V)

    T: G (C)

    : C S 1 2 ( V/C)

    )

    A T

    1 2 (

    ). L (V) T (

    )

    P ().

    (5)

    :

    Q: C (J)

    I: C (A)

    : C P 1 2 ( J/A)

    )

    E T ()

    ( 17).

    Figura 17. Representacin esquemtica del efecto Thompson efectundose en un metal

    dado a una cierta T.

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    A

    31

    T (),

    (I)

    , (T/,

    I Q) (Q/). D :

    (6)

    :

    Q: C (K)

    I: C (A)

    T: T (K)

    X: E (Q) (I).

    E ,

    P ( 18). E

    ,

    , .

    Figura 18. Diagrama esquemtico de una junta metal-semiconductor para producir el efecto

    Peltier.

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

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    A

    32

    E ,

    . E

    . L

    ( ).

    E

    . L

    (); ,

    . E

    :

    - E J

    .

    - L ,

    .

    P , ,

    J, /

    T (Q)

    , T Q=0 .

    E COP ,

    , , (

    ),

    ( ). C

    ( COP) (

    ),

    ( 30 W ).

    E COP ,

    W Q . E

    Q

    J:

    COP = Q/W (7)

    E

    , .

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    A

    33

    L

    S T. E

    :

    :

    S . O

    .

    :

    . L ,

    , , , ., .

    : ,

    , , .

    R, ,

    . E

    . U

    .

    E ,

    ,

    , , , , .

    U

    S.

    E , ,

    ,

    . P ,

    .

    S

    . D

    ,

    .

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    23/41

    A

    34

    )

    D

    ,

    . A,

    . T

    . C

    ,

    .

    E , ,

    ,

    , .

    E ,

    : ,

    . S

    :

    L

    70 C. E ,

    .

    L 100 C. E

    .

    S 300 C .

    L

    300 C,

    .

    )

    S

    . E

    .

    L

    . L ,

    . F

    .

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    24/41

    A

    35

    E . E

    , :

    (ACS) . I

    .

    Figura 19. Captador de placa plana

    ,

    .

    Figura 20. Captador de tubo de vaco

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    25/41

    A

    36

    . S

    .

    Figura 21. Captador cilindro parablico

    E

    [11]. N , ,

    , , .

    E ,

    ,

    . E ,

    80 C, 60 C. E

    ,

    55 C, 90 C. D

    ,

    ,

    . E

    .

    A ,

    . E

    , . P

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    26/41

    A

    37

    ,

    , . E

    . S

    ( ).

    Tabla 1. Captadores solares para sistemas de refrigeracin solar

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    27/41

    A

    38

    L

    .

    L

    , ,

    ,

    22.

    P ,

    , :

    M

    . H .

    R CO2 .

    R .

    Figura 22. Demanda de climatizacin y aportacin solar para un centro comercial de Madrid

    L 5 :

    , , ,

    .

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

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    A

    39

    D , ,

    ,

    E ,

    : ""

    "". M ,

    ,

    , .

    E ,

    ;

    , .

    L ,

    / .

    L

    . E

    . E ,

    . L

    . L /

    ( /). L

    . L

    . E ,

    , . L

    .

    C

    ,

    . E

    (/)

    . E . S ,

    , ,

    . P

    [10] 23:

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    29/41

    A

    40

    Figura 23. Clasificacin de los sistemas de refrigeracin solar

    E

    . S ,

    [12]:

    :

    (, )

    , .. . L

    ( )

    (

    ).

    :

    . E

    "" .

    L

    .

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    30/41

    A

    41

    Tabla 2. Clasificacin de los sistemas de refrigeracin solares

    T . F , . S

    .

    N

    , ,

    .

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    31/41

    A

    42

    E ,

    ,

    [13]. U

    24. E , Q[ A

    (2) IP(W/2,

    (8)) Q TH. L

    Q Q

    , /:

    (8)

    1 .

    U W Q

    TM. L ,

    Q (9):

    (9)

    E W

    Q TL. L

    Q Q W. L :

    (10)

    L

    :

    (11)

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    32/41

    A

    43

    Figura 24. Sistema de refrigeracin solar por compresin

    S:

    Q: C (W)

    I: I (W/2)

    A: (2)Q: C (W)

    Q: C (W)

    Q: C (W)

    Q: C (W)

    W: (W)

    P , R

    S.

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    33/41

    A

    44

    S R 70 80.

    (1975) R

    R113 11.5 %

    101.7 C. C

    50 %, 5.8 %.

    C ,

    . E 1980, ORC (C R O)

    . E

    R . S 24 %

    268 C (, 1983).L

    S O 35 % R

    516 C

    ( , 2001).

    L S .

    D R

    .

    S 41

    % ( , 1994) S. S

    ( 700 C) . L

    S

    , , /.

    P ,

    . S 60 %

    C 150 C

    28 C, 17 %. E ,

    150 C.

    C 60 % 150

    C 771 /2 (S SK6, , 2004). S

    , 10 %. P

    1 2 , 100 W 1 W/2 .

    P , 7.71 /W. E

    (37 /W, ). U .

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    34/41

    A

    45

    L

    [13]. S , ,

    . A,

    / .

    L COP

    0.3 1.2. L

    . P

    150 C, LB/

    COP 1.2 . L

    / COP 0.8. T

    .

    D C C (2004), 40 %

    600 700 /2. L

    LB/ /

    COP 0.6 0.8 . E

    . E

    50 % 90 C 300 600 /2. L

    . L 3

    .

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    35/41

    A

    46

    Figura 25. Sistema de refrigeracin solar por absorcin.

    S:

    Q: C (W)

    I: I (W/2)

    A: (2)

    Q: C (W)

    Q: C (W)

    Q: C (W)

    Q: C

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    36/41

    A

    47

    Tabla3.

    Visindelosdiferentesest

    udiossobrerefrigeracinsolarporabsorcin

    ()

    (2)

    LT(1974)

    E/C

    H

    D(1981)

    A

    4

    3

    6()

    0.1

    1

    AK.(1991

    )

    A

    210

    1577()

    0.3

    1

    BO(1999)

    A

    90

    3

    16()

    0.26

    0.36

    I.(2005)

    A

    35

    49.9

    ()

    0.3

    4

    S.(2003

    )

    E

    10

    0.3

    7

    S.(2005)

    E

    16

    0.4

    0

    I(1979)

    P

    LM(2005

    )

    E/G

    V

    140

    1

    80()

    0.5

    0.6

    G(1988)

    P

    2.5

    0.10.25

    S.(1982)

    R/B

    SACE(2003)

    R

    10

    1

    00()

    RS(2005

    )

    A

    15

    0.2

    7

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    37/41

    A

    48

    E [14] ,

    ,

    . E , ,

    , .

    L

    ( ).

    M , [15].

    E ,

    , . L

    , , .

    P ,

    . P ,

    . E ,

    .

    C ,

    ( ) . L

    ( ) ,

    ( ), .

    Figura 26. Sistema de refrigeracin solar por adsorcin

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    38/41

    A

    49

    L

    . Y

    . E 26

    .

    L , , , , ,

    2 .

    E

    . A .

    Figura 27.Esquema de un sistema de refrigeracin evaporativa con desecante

    )

    E

    (12). C

    , (23),

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    39/41

    A

    50

    . P, ,

    (34)

    . E (67)

    , , (78).

    F, (910)

    50 C 75 C

    .

    )

    E ,

    . S , , , (45).

    N,

    . E

    . E

    /

    . U ,

    ,

    .

    C , ,

    M, . E

    , ,

    . E

    , ,

    .

    U , ,

    / . E ,

    ,

    . T

    . E

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    40/41

    A

    51

    .

    Figura 28. Sistema de refrigeracin evaporativa con desecante lquido, instalacin del

    nuevo Solar Building Innovation Center (SOBIC) en Friburgo, Alemania

    I ,

    :

    Figura 29. Un sistema de enfriamiento de desecante lquido con captador solar

  • 8/10/2019 Produccion de Frio Con Energa Solar

    41/41

    A

    Figura 30. Sistema de enfriamiento mediante desecante slido y con captador solar