“SELECCIÓN DE UN FLUIDO REFRIGERANTE QUE MEJORE LA EFICIENCIA DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN UNA CELDA TERMODINAMICA”

ENERGIAS ALTERNATIVAS

CELDAS SOLARES TERMODINAMICAS

“SELECCIÓN DE UN FLUIDO REFRIGERANTE QUE MEJORE LA EFICIENCIA DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN UNA CELDA  TERMODINAMICA”

Beatriz Eugenia Cordón Botero

Desde comienzos de la humanidad el hombre siempre ha venido utilizando diferentes tipos de materiales en la generación de calor y energía.  Es así como en la búsqueda de condiciones de vida más confortable empezó a utilizar la madera la cual mediante su combustión le servía para generar el calor que su cuerpo necesitaba, alejar animales salvajes y cocinar sus alimentos.   Más adelante con la revolución industrial y la aparición de tecnologías se impulsó el hombre a buscar otro tipo de combustible y es cuando resulta el uso del carbón. A principios del siglo XX, se introduce en la industria el uso del petroleo como combustible por su gran aporte de energía, razón por la cual fue el combustible utilizado  en los automóviles y maquinas.  Los avances alcanzados en el campo de la física permitió el descubrimiento de la energía nuclear, pero la construcción de las plantas nuclear propicio en el mundo una alta preocupación por los posibles problemas ambientales que estas pudieran generar en la naturaleza y en el bienestar del hombre.

Las crisis petroleras presentadas en  las últimas décadas, y el reconocimiento por parte del hombre  de la alta contaminación ambiental que genera el uso del petroleo, lo llevo a entender  que imprescindiblemente  es necesario  pensar en nuevas tecnologías de generación de energía limpia como son el biogás, la energía solar, la energía eólica, las centrales hidroeléctricas entre otras; y aunque en este momento la obtención de energía por parte de ellas genera un alto costo lo que sí está claro es que son amigables con el medio ambiente, y responden a la solución de problemas medioambientales.

Con respecto al uso de  la energía solar, se puede considerar que el mayor costo que genera es su gran área en la construcción de un panel solar, pero su materia prima que es la luz solar ésta toda disponible para su uso. La tierra recibe anualmente del 1,6 millones de KW./ Hs., de los cuales un 40% llega hasta nosotros, siendo el resto reflejada por las altas capas de la  atmosfera.  La luz solar puede ser empleada en la generación de calor y energía.

La luz solar presenta grandes ventajas ya que es un recurso energético grande en nuestro país, y a diferencia de los combustibles fósiles que generan cantidades apreciables de gases de invernadero, esta tecnología opera de forma limpia sin causar daño al medio ambiente,  por eso es que se debe ir investigando la forma de hacer cada día más eficientes estos sistemas de generación de energía.

El presente estudio de investigación se pretende plantear una metodología teórico- experimental para encontrar un fluido refrigerante de fácil adquisición y bajo costo que permita mejorar la transferencia de calor en una celda solar Termodinamica. Por lo tanto se dará respuesta a la siguiente hipótesis:

Con la utilización de un nuevo fluido refrigerante, se logrará aumentar la eficiencia de transferencia de calor en una celda solar termodinámica en un 80% o más.

Un panel solar en realidad no es más que una placa grande en la que hay muchas celdas solares juntas. Si una celda solar convierte la energía del Sol en electricidad, un panel solar convierte mucha más energía que una Sola celda solar. Las celdas se conectan unas con otras en serie. Cuanto mayor sea el panel solar más energía recibirá del Sol y más electricidad podrá generar y cuanta más cerca esté colocado del Sol también. Esta electricidad es la que podemos luego utilizar en nuestras casas para nuestros electrodomésticos, luz, etc. Existen varios tipos de paneles solares:

 Paneles Solares Fotovoltaicos: Éstos son los que hemos explicado anteriormente y pueden generar suficiente energía para abastecer las necesidades de nuestros hogares. Estos paneles necesitan además del panel, inversores cargadores fotovoltaicos que se utilizan para pasar la corriente continua de 12V 24V o 48V que generan los paneles a una corriente alterna de 220V que es la que se usa para las viviendas.

Paneles Solares Térmicos: Estos paneles se recomienda usarlos en viviendas que tengan recepción directa del Sol con altas temperaturas y que tengan un espacio suficiente para colocarlos ya que son mayores que los anteriores porque si no serían eficientes. Actúan de la misma forma que los fotovoltaicos pero aparte contienen un líquido que absorbe el calor. Estos paneles convierten la energía del Sol en energía térmica en el líquido y  transportan esta energía térmica hacia nuestros hogares.

 Paneles Solares Termodinámicos: Éstos últimos son los que se están utilizando cada vez más en nuestros hogares debido a que son más eficientes, más baratos y se pueden utilizar aparte para muchas más cosas. Su principal ventaja es que pueden absorber energía a pesar de que llueva o esté nublado o sea de noche, etc. Estos paneles se basan en los principios fundamentales de la termodinámica, es decir, que pueden absorber cualquier tipo de energía de cualquier ambiente siempre y cuando la temperatura exterior no baje de los 0 grados. Están fabricados de aluminio y contienen unos canales por donde circula un líquido refrigerante, es decir, un líquido de bajo punto de ebullición que es capaz de absorber grandes cantidades de calor al producirse en él un cambio de estado (gas, líquido o sólido).^[1]

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