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¿Son sostenibles las baterías fotovoltaicas?

02-07-2020
Hogarsense
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El efecto contaminante siempre ha sido una de las grandes inquietudes al generar energía. Antes de la llegada de las baterías de litio, preocupaba cómo almacenar la electricidad y disponer de esa energía cuando fuese necesario. Y es que las baterías fotovoltaicas donde se almacenaba eran muy contaminantes y conllevaban muchos riesgos.

¿Qué es la «edificación sostenible»?

En el año 2018, la Directiva 2018/844 del Parlamento Europeo revisaba y modificaba la anterior  (la Directiva 2020/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo), donde el objetivo era que todos los nuevos edificios tuvieran un consumo energético casi nulo. En esta nueva directiva, el objetivo principal se centra en introducir sistemas de control y automatización de edificios para acelerar la renovación rentable de los edificios ya existentes, como por ejemplo la integración de los sistemas domóticos. Introduce así un indicador de inteligencia para evaluar la preparación tecnológica del edificio.

¿Cómo conseguir este ambicioso objetivo? Mejorando las condiciones constructivas de las viviendas, para necesitar mucha menos energía que las construcciones actuales. Y también consiguiendo la energía necesaria con un menor impacto ecológico y de una forma más eficiente.

¿Qué papel juegan las baterías en una instalación fotovoltaica?

Las baterías ayudan a no depender de la red de suministro eléctrico. Al cubrir el consumo de la vivienda con las placas solares, la instalación fotovoltaica es estable y conseguimos así ser autosuficientes. Durante los picos de producción en las horas de sol, la electricidad que no se utiliza en la vivienda, se almacena en una batería de litio o una batería de plomo ácido. Este exceso de electricidad más tarde se puede utilizar.

Baterías de alto rendimiento

El precio de las baterías puede suponer un obstáculo para algunas personas. A pesar de ello, debemos tener en cuenta los beneficios que nos pueden aportar las baterías de litio de alto rendimiento respecto a otras tecnologías.

Este tipo de baterías solares, gracias a sus características, elevan la eficiencia de las instalaciones de energía fotovoltaica. Se recargan con rapidez, pueden descargarse casi por completo y no tienen efecto memoria. Otra de las ventajas que nos ofrece es su larga vida útil, lo que nos ayudará a compensar su precio elevado. Tampoco necesitan ventilación, por lo que instalarlas en un cuarto sin ella no sería una preocupación. Tampoco lo serían los gases nocivos que otros modelos sí desprenden. Requieren poco mantenimiento, así que los gastos son menores que con otras tecnologías. Y su instalación también es más sencilla debido a su reducido peso.

Las actuales baterías de litio son las más utilizadas. Pero son solo el principio. Con el tiempo y la mejora de la tecnología, se sigue mejorando la sostenibilidad de las baterías fotovoltaicas y se descubren materiales que mejoran las cualidades de las tradicionales baterías de plomo ácido, así como de las actuales de litio.

Tipos de baterías de alto rendimiento

Baterías de litio. Como ya hemos comentado, se trata de baterías que ocupan poco espacio, no pesan mucho y no emiten gases nocivos. Fáciles de colocar en cualquier sitio, su carga es rápida y pueden descargarse sin perjudicar su vida útil.

Batería de acero-cobre. Batería que por el momento se encuentra en estudio y se tiene que probar todavía en funcionamiento real. Los principales componentes de este tipo de baterías fotovoltaicas provienen de la chatarra reciclada.

Batería de sodio-manganeso. Se encuentran en desarrollo. Surgieron a partir de un concepto teórico en el año 1928. Y se basa en una estructura del Manganeso con un electrón menos. Que se conoce como estado “1-plus” o “monovalente”. La huella ambiental de este tipo de baterías fotovoltaicas sería muy reducida.

Baterías de aluminio-grafito. También se encuentran en desarrollo. Sería la primera batería de alto rendimiento en la que se emplearía aluminio y grafito en su fabricación, dos materiales muy baratos.

Pila primaria de aluminio-aire. Se trata de una pila primaria en la que se reemplaza el aluminio para recuperar toda su capacidad energética. Es más eficiente que las baterías de litio actuales. Su peso es menor y reduce de forma considerable el riesgo de explosión. La investigación de este tipo de baterías está más enfocada en el sector automovilístico

Instalación fotovoltaica: ¿Es posible añadirle baterías?

Si nuestro objetivo es ser autosuficientes, la respuesta es sí. Puedes tener en funcionamiento una instalación fotovoltaica y con el tiempo añadirle baterías para poder usar tu propia energía y ser completamente autónomo.  Una instalación fotovoltaica puede funcionar sin batería, pero entonces no estaríamos aprovechando esa energía que se ha generado durante el día. Sin la batería, no tendríamos forma de almacenarla para su uso posterior, por ejemplo para por la noche. Entonces deberemos hacer uso de la energía proveniente de la red.

Beneficios de las baterías solares de alto rendimiento

  • Larga vida útil: pueden llegar a durar unos 7.000 ciclos, que equivale a más de 19 cargas y descargas diarias.
  • Tiempo de carga: las baterías de alto rendimiento son las más rápidas en cargarse
  • Capacidad de descarga: pueden descargarse casi por completo sin perjudicar su vida útil.
  • Gran almacenaje: utilizaremos por la noche la electricidad acumulada durante el día en la baterías, pudiendo acumular en 10 horas 5.000 Wh.
  • Tamaño y peso: no es preciso disponer de grandes espacios ni sitios ventilados para su instalación, ya que son relativamente pequeñas, así como livianas.
  • Garantía de funcionamiento: 10 años o más de garantía.

Suelo radiante frío, un sistema total

01-06-2020
Hogarsense
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¿Conoces el suelo radiante frío? Es un sistema que aporta calor en invierno y frío en la época estival.

¿Cómo funciona el suelo radiante refrescante?

La climatización radiante suele asociarse a un gran número de ventajas (eficiencia, alimentación fácil por fuentes de energía renovable, menor potencia requerida para climatizar, etc.). El principio básico del funcionamiento del suelo radiante frío es igual al modo de invierno, es decir, en calefacción. La única diferencia es que los equipos de suelo radiante frío hacen circular agua fría por sus circuitos para enfriar la superficie. De esta forma, el suelo se refrigera a una temperatura inferior a la temperatura ambiente del espacio a climatizar y emana frío.

Además, este tipo de instalaciones son perfectamente compatibles con múltiples tipos de superficie (parqué, cerámica, mármol, etc.). Aunque siempre deben evitarse aquellos materiales que sean buenos aislantes térmicos. El motivo es muy sencillo: el suelo radiante está instalado dentro del hormigón del suelo; si encima ponemos un aislante le costará más salir y realizar su función. Tanto sea para dar calor como para dar frío.

¿Cómo funciona el sistema completo?

Para funcionar como suelo radiante refrescante hay que tener en cuenta que al refrescar el suelo y por tanto la estancia, aumenta la humedad relativa, y por encima de unos limites no es confortable. Por eso es aconsejable controlar el grado de humedad relativa para que no supere el 75% HR como máximo. El sistema tendrá que estar en posición verano, y los termostatos funcionarán con las consignas de confort programados. Para que este modo de funcionamiento sea efectivo, los ciclos de trabajo tienen que ser largos. De tal modo que el edificio se mantenga fresco, y así aprovechar la inercia del edificio. No es posible refrescar la vivienda con ciclos cortos de tiempo como si fuera aire acondicionado.

Cuando uno o varios termostatos demandan enfriamiento, la bomba de calor comienza a enfriar agua en el depósito de inercia a una temperatura que determina la máquina. Lo hace en función de la temperatura exterior y una curva de trabajo configurada por el usuario. A su vez, acciona la bomba de circulación hacia el suelo radiante y las válvulas de dos vías correspondientes a los circuitos del suelo radiante que se observan en el dibujo. De esta manera, el agua fría circula por los circuitos de suelo radiante correspondientes.

¿Con cuánto rendimiento térmico cuenta el suelo radiante frío?

Cada instalación de calefacción por suelo es potencialmente una instalación de refrigeración. Sin embargo, es importante valorar con atención los parámetros técnicos que diferencian la vivienda a climatizar del suelo radiante. De hecho, en este sistema el suelo es el elemento que intercambia calor y frío con el ambiente y con las personas, por lo tanto, según la composición y las características del revestimiento (madera o cerámica), se obtendrán resultados térmicos diferentes.

Para hacer una comparativa del comportamiento de los diferentes tipos de suelos, se mide el calor sensible (calor seco) absorbido por un suelo radiante con diferentes medidas de separación entre pasos de tubería. No debemos olvidar que el sistema de refrigeración por suelo tiene que ser integrado con un oportuno sistema de deshumidificación del aire.

¿Qué beneficios tiene contar con un suelo radiante frío?

  1. Comodidad en verano y en invierno: al poder funcionar tanto en frío como en calor. No necesitamos de dos tipos diferentes de instalación.
  2. Funcionamiento silencioso: son una alternativa silenciosa que favorece un reparto uniforme del frío. Los equipos que se suelen utilizar para la generación de agua fría son bombas de calor, que cada día son más silenciosas.
  3. Ausencia de corrientes de aire: al ser una climatización por superficie radiante se evitan las corrientes de aire frío. Así, los usuarios no se ven expuestos de forma directa a ellas. Además, al eliminarse el movimiento de aire se evita también el desplazamiento de polvo u otros alérgenos.
  4. Ahorro energético: es una fuente de refrigeración de bajo consumo. Al demandar una menor potencia que otros sistemas para refrigerar, se considera que contribuye al ahorro energético de la instalación. Son compatibles con fuentes de energía muy eficientes como la aerotermia.
  5. Más higiene y salud: los sistemas radiantes no utilizan corrientes de aire, por lo que no mueven polvo, ni lo inyectan desde equipos exteriores, por lo que se favorece la higiene, y la prevención o no perjuicio por alergias.
  6. Libertad de decoración: muchos la definen como “invisible”. Todos los circuitos se hayan debajo de la superficie, por lo que la estética de la instalación no se ve afectada en absoluto.
  7. Los costes de mantenimiento suelen reducidos: para un sistema por refrescamiento radiante, se necesitan equipos capaces de generar frío. Estos son casi exclusivamente las bombas de calor. Sistemas que al no ser sistemas que utilicen combustibles fósiles apenas necesitan revisiones. Además, la ley no obliga a realizar inspecciones periódicas, y el mantenimiento en general es mucho menor.

La domótica y sus beneficios en la vivienda

11-05-2020
Hogarsense
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Origen y funcionamiento

La domótica es aquella que permite automatizar las diferentes instalaciones de una vivienda o edificación, controlando, por ejemplo, los electrodomésticos, sistemas de calefacción, climatización, ventilación, seguridad, etc. Se trata al fin y al cabo, de lo que se conoce como‚ ‘casas inteligentes’. Donde la tecnología se aplica al control del hogar, permitiendo así una mayor eficiencia energética, seguridad, ahorro y confort.Este control se logra mediante redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o de forma inalámbrica. Todas ellas, conectan varios dispositivos para que puedan funcionar de manera automática, a través de un panel remoto. Permitiendo así, la comunicación entre el usuario y la vivienda.

La difusión del uso de la domótica en los hogares se lo debemos al físico Joel Spira. Quien comenzó a implantar este sistema gracias a sus conocimientos técnicos. A finales de la década de los años 50, manipuló con éxito un tiristor, un semiconductor de estado sólido que podría utilizarse para variar la intensidad de la luz. Ese dispositivo era tan pequeño como para caber en la caja de luz estándar de la pared. Hasta entonces, variar la intensidad de la luz de las bombillas se realizaba con reóstatos que tenían un tamaño bastante mayor. Por lo que requería mucho espacio y era muy costoso. En cambio, el dispositivo de Spira era lo suficientemente pequeño como para aplicaciones domésticas.

Beneficios de contar con un sistema domótico en la vivienda

Ahorro

Una de las principales ventajas que ofrece un sistema domótico es el ahorro. Según los datos del IDEA, una vivienda estándar de 3 personas en España, tiene un consumo medio eléctrico cerca de los 3.500 kWh. Si añadimos la energía que se consume para calefacción, la media sería de 9.900 kWh. Según los datos ofrecidos por la Red eléctrica de España, observamos que el consumo doméstico representa un 25% del consumo en electricidad de nuestro país.

Aunque en un principio nos pueda parecer una gran inversión, ya que el sistema tiene que alimentarse de alguna manera, contar con un sistema de domótica nos permite estar al corriente del consumo, gestionar y controlar la iluminación o los electrodomésticos de manera inteligente. Además, de beneficiarnos de un ahorro en las facturas, seremos más responsables a la hora de hacer uso de los recursos energéticos de nuestro planeta. Consiguiendo que el impacto ecológico sea también más reducido.

Eficiencia energética

Gracias a la domótica, el usuario puede controlar a distancia el gasto de todos o la mayoría de los electrodomésticos que tiene en el hogar de una forma muy fácil. El consumo en agua, iluminación o calefacción. Para ello, monitoriza el consumo de todos los sistemas. Esto nos indica cuál de ellos está consumiendo más y si este consumo está dentro de lo normal o es demasiado alto.

Comodidad y confort

Posibilita que los electrodomésticos o instalaciones de la vivienda actúen de forma autónoma y en función de las necesidades de los usuarios. Por ejemplo, implementando sistemas que abran y cierren las ventanas y persianas por la mañana cuando nos levantamos, las cierren cuando de mucho el sol o llueva, o las abra en momentos de temperatura agradable. Encendiendo las luces o apagándolas cuando entramos o salimos de una habitación, o cerrando las ventanas si empieza a llover. Así como, subir las persianas sin necesidad de salir de la cama. También, que nos avise si hay alguna ventana abierta cuando encendemos la calefacción o aire acondicionado.

Seguridad

Al contar con alarmas y controles, la domótica aporta seguridad y tranquilidad. Es capaz de detectar presencia de movimiento. Como, por ejemplo, fugas de gas, inundaciones o incendios. Evitando así peligros a distancia sin necesidad de estar presente en la vivienda. Además, es capaz de simular movimiento cuando los habitantes se encuentren fuera de la casa, encendiendo luces de forma aleatoria. O enviar notificaciones por email, en caso de que se produzca algún tipo de incidencia, entre otras muchas aplicaciones. Es decir, controlamos que todo funciona con normalidad dentro de la vivienda.

Accesibilidad

Facilita el manejo del las diferentes instalaciones del hogar. El uso de un sistema domótico es realmente sencillo. Fácil de usar para cualquier persona, incluso aquellas con algún tipo de discapacidad. De gran ayuda para personas mayores o con movilidad reducida. Esto les supone hacer más sencilla su vida cotidiana  Se trata, al fin y al cabo, de mejorar la calidad de vida de los habitantes de un hogar adaptando este a cada tipo de persona.

La importancia de monitorizar el consumo energético en el hogar 

Tal y como hemos comentado anteriormente, al monitorizar todo lo que sucede en nuestra vivienda, recogemos información de los horarios donde más energía consumimos, qué aparatos o sistemas tienen un consumo mayor y si el consumo es alto o normal. Con esos datos recogidos, podemos conocer las horas en las que hacemos los mayores consumos energéticos. Ello nos ayuda a desplazar esas actividades a las horas de menos coste en electricidad, por ejemplo si tenemos contratada una tarifa eléctrica con discriminación horaria. Cambiando así nuestros hábitos o el horario de algunas actividades, como por ejemplo cuándo es mejor poner la lavadora o el lavavajillas.

Se trata de poder monitorizar cualquier consumo de la vivienda, ya sea el del agua, gas o cualquier otro combustible. Así como, el consumo eléctrico de los distintos sistemas integrados en la vivienda. Electrodomésticos, calefacción, iluminación, etc.Además, con el paso del tiempo, este tipo de tecnología sigue desarrollándose y perfeccionándose, ganando así calidad.

Puntos de recarga de coches eléctricos

03-04-2020
Hogarsense
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Puntos de recarga en España

¿Sabías que según datos ofrecidos por Electromaps a fecha de febrero de 2020 existen alrededor de 98.800 instalaciones de puntos de recarga en España? Cifras que incluyen, tanto los puntos de conexión públicos (en gasolineras y centros comerciales) como privados, en domicilios y empresas. Siendo los puntos de recarga privado los más instalados en nuestro país. Si entramos en detalle, según el Observatorio de la Universidad Pontificia Comillas, a principios de 2020, se contabilizaban alrededor de 7.600 puntos de carga pública normal y unos 1.300 de carga rápida. Es decir, menos del 9% de los puntos de carga son públicos. Y es que no debemos olvidar que alrededor del 75% de los coches en España «duermen en la calle». Un hecho que nos hace entender el potencial y la importancia en un futuro cercano de contar con las infraestructuras y servicios necesarios para que quienes no disponen de un enchufe en su domicilio puedan dar el paso hacia el coche eléctrico.

¿Qué es un cargador de coche eléctrico:Wallbox?

Literalmente, la palabra anglosajona Wallbox significa pared (wall) y caja (box). Básicamente son puntos de recarga para vehículos eléctricos y o híbridos que se anclan en la pared o en el suelo. En ellos podemos recargar las baterías de los vehículos y así utilizarlos para poder desplazarnos. Como vemos, funcionarían como una gasolinera. ¿Cómo funciona el Wallbox? En ambos extremos del cable encontramos conectores específicos para coches eléctricos, los cuales se alimentan por corriente alterna, tanto en modo monofásico como en modo trifásico.

¿Qué tipos de cargadores existen?

A día de hoy, podemos encontrar puntos de recarga lentos, semirápidos o ultrarápidos. A parte de la rapidez de recarga de los Wallbox, existen otras diferencias que se pueden distinguir según los fabricantes:

  • Wallbox: Además de ser una marca española de puntos de carga inteligentes, son compatibles con todos los modelos de coche.
  • Wallboxok: al igual que el fabricante anterior, son compatibles con cualquier modelo de coche eléctrico.
  • Circutor: Exclusivo para uso doméstico, cuenta con un sistema inteligente que nos permite cargar nuestro vehículo mientras usamos los electrodomésticos.
  • Vestel: adecuado para zonas residenciales y públicas.
  • Orbis: Cargadores inteligentes, tanto para uso privado como espacios públicos
  • Poligacher: punto de recarga sencillo y fácil de instalar que podemos utilizar en espacios tanto domésticos como semipúblicos.

Modos y velocidad de carga de un vehículo eléctrico

A priori, debería ser relativamente sencillo cargar las baterías, pero debido a la diversidad de tipos y modos de carga, puede resultar algo complejo. En este aspecto, contamos con la normativa de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) 62196, estándar internacional para el conjunto de conectores eléctricos y los modos de carga para vehículos eléctricos, e IEC 61851, estándar internacional para el sistema de carga conductiva del vehículo eléctrico.

Las baterías que podemos encontrar en un vehículo eléctrico tienen cuatro modos operativos de carga: unos de corriente continua (DC) y otro de corriente alterna (AC). Existen cuatro modos de recarga para vehículos eléctricos:

Con corriente alterna:

Modo operativo de carga 1: se trata de un tipo de carga lenta a nivel doméstico. Se puede realizar en una toma que no tiene que ser dedicada exclusivamente a la carga del vehículo. Es decir, un enchufe clásico doméstico (toma SCHUKO) como el que usamos, por ejemplo, para la lavadora. Además, es posible realizar la carga por la noche. No es aconsejable para vehículos de mucha potencia.

Modo opertativo de carga 2: tipo de carga lenta o semi-rápida pensada, por ejemplo, para colocar en nuestro garaje. La diferencia con el modo anterior está en que el cable lleva un sistema de protección incluido y un interruptor diferencial.

Modo operativo de carga 3: En este modo, la carga es semi-rápida y se realiza conectando un cable de forma fija en el punto de recarga, cuyo conector de carga para vehículos se enchufa en la entrada del mismo. Es un modo exclusivo para vehículos eléctricos

Con corriente continua:

Modo operativo de carga 4: Carga realizada fuera de la vivienda, normalmente en una “electrolinera”. No se recomiendan ni suelen estar diseñados para garajes particulares, debido en parte a su coste elevado y a que se transfieren potencias de carga elevadas.

Aún así hay que saner que el modo 2 o el modo 3 son los más aconsejables para particulares.

Entonces, ¿cuál wallbox encajaría con mi coche eléctrico?

Para disfrutar de un coche eléctrico, creemos que es fundamental poder cargarlo en casa. A continuación te mostramos los pasos necesarios a seguir para elegir el punto de recarga propio más adecuado.

1.Para empezar, es importante decidir si queremos que sea tipo poste o cargadores tipo wallbox. Para ello, debemos elegir el sitio (abierto o cerrado) donde quiero instalar el punto de regarga.

2.Tras haber definido la ubicación, es esencial conocer las características que tiene el conector de nuestro vehículo. Seguramente, los conectores tiendan a ser universales, pero actualmente podemos encontrar 3 tipos de tomas diferentes. Una de ellas, homologada para toda Europa, es genérica y es conocida como toma Schuko.

3.El tercer paso radicaría en conocer la potencia eléctrica de recarga o el tiempo que necesitamos para que esté recargado nuestro vehículo, así como el horario en que tengas pensado hacerlo. Elegir una recarga lenta y en horario nocturno contratando ofertas especiales (tarifa supervalle, doble tarifa, etc.), es quizás la opción más adecuada.

4.Para terminar, solo nos quedaría conocer el tipo de protección y las funcionalidades extras que deseemos incorporar en el equipo.

 ¿Cuánto cuesta un Wallbox o punto de recarga en casa?

Podemos encontrar, que las propias marcas de coches eléctricos ofrecen promociones para instalar un punto de recarga o desde el concesionario pueden orientar al usuario. Si no es así, deberemos contratar los servicios de un instalador autorizado. Los precios pueden variar mucho en base a nuestras necesidades o requisitos. A continuación, te mostramos las características de algunos modelos:

  • El modelo Copper muestra las siguientes características: corriente: 6 a 32A; alimentación monofásica 230V; potencia máxima ajustable: 7,4KW. Tiene un precio de 1.319€
  • Circuitor. En el modelo eHome T1C16 con estas características: corriente 16A; alimentación monofásica 230V; potencia máxima ajustable: 3,6KW. Y un precio de 660€
  • Orbis. Su modelo Viaris City tiene las siguientes características: corriente 16A/32A; alimentación monofásica 230V; potencia desde 2,3 hasta: 7,4KW. A un precio de 2.450€
  • El modelo IN-T1 con estas características: corriente 32A; alimentación monofásica 230V; potencia máxima: 7,4KW. Tiene un precio de 595€
  • Dark Wallbox. El modelo T2: corriente: 6 a 32A; alimentación trifásica 400V; potencia ajustable: 1,4 a 22,K. Precio de 730€.

 

Rawlemon: instalación solar alternativa

04-03-2020
Hogarsense
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¿Qué es el Rawlemon?

El rawlemon es una esfera transparente. Su forma esférica ayuda a que pueda aprovechar mejor la luz difusa, hasta en un 15%. Además, el prototipo convirtió hasta un 70% más de energía que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales de doble eje. Y tiene una eficiencia un 35% mayor que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales. Además, al ser transparente puede integrarse fácilmente a los edificios. Pero no sólo eso, sino que uso híbrido (electricidad y energía solar térmica), en el prototipo consiguió ahorrar durante las pruebas un 75% de superficie. Garantiza un máximo de transparencia de un 99%, evitando así la pérdida de visibilidad.

Origen del Rawlemon

Es una idea que el arquitecto alemán André Broessel junto con varios socios estudio y desarrollo ya en el año 2012. Su concepto está dirigido a conseguir dos objetivos:

  • Producción de una energía más limpia, con una huella de carbono más baja
  • Un mejor rendimiento en el uso y la conversión de la energía solar renovable.

¿En qué consiste el Rawlemon?

Esta idea se basa en un concepto sencillo. El rawlemon es básicamente un concentrador de la luz solar, como una lupa. Que consigue llevar toda la luz que incide sobre la esfera a un único punto, donde se instala una celda solar fotovoltaica, o también un intercambiador de calor a glicol. Por ello, es una innovación que puede hacer la tecnología solar más asequible si cabe. Ya que con un tamaño menor de la instalación se consiguen los mismos resultados que con placas fotovoltaicas tradicionales.

7 Beneficios del Rawlemon como instalación solar

✓ Aprovecha la energía solar para generar calor o electricidad, reduciendo así hasta un 70% la factura energética

✓ La energía solar ha iluminando nuestro planeta desde hace millones de años, y lo seguirá haciendo durante millones de años

✓ Se puede integrar en los edificios a modo de ventana que permite el paso de luz

✓ Una instalación que aproveche la energía solar añade valor a tu vivienda al hacerla un poco más autosuficiente

✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar: lugares remotos y viviendas aisladas donde otros combustibles como el gas, gasóleo o incluso la electricidad tienen difícil llegar

✓ Reduce la dependencia de las constantes variaciones (principalmente subidas) del precio del gas y la electricidad

✓ Aparte de la limpieza de la esfera solar como en cualquier ventana, solo necesitan de una pequeña revisión de las conexiones eléctricas

¿Es un opción real de futuro dentro del mercado de las instalaciones solares?

Aún es muy pronto para saber si el concepto de placa fotovoltaica tradicional perderá competitividad frente al rawlemon. Si es cierto, que las pruebas realizadas revelan que cuenta un gran potencial. Pero es algo muy nuevo y el mercado aún no ha tenido tiempo de conocerlo y asumir esta innovación tecnológica.

Buenos argumentos para pensar que sí

1.Funcionan sin luz solar

Un argumento importante es el potencial que tiene esta nueva tecnología solar en zonas del planeta con muy poca luz solar directa. En los círculos polares las noches de invierno duran prácticamente 20 horas, haciendo muy difícil el uso de placas solares térmicas o fotovoltaicas tradicionales. Cierto es que son zonas con una población muy baja, pero tienen la ventaja de aprovechar la luz difusa. Incluso funciona de noche aprovechando cualquier luminosidad que exista. Es por ello que el rawlemon es una solución idónea para zonas con pocas horas de luz.

Con rawlemon, se puede reducir la superficie de captación al 1% . Además, la estructura total está fija ya que solo se mueve el pequeño captador, donde se ubica la celda fotovoltaica. Otra gran ventaja que tiene la esfera solar es que no le afecta una mala orientación, ya que es capaz de aprovechar la luz difusa, como se ha comentado. Y por supuesto la indirecta.

2.Encaja perfectamente en cualquier estructura arquitectónica

Otro aspecto importante es el arquitectónico. Esta innovación técnica permite el uso de la esfera solar incrustada en las fachadas de los rascacielos de todo el mundo, por lo que el requerimiento estructural pierde importancia. Esta innovación tecnológica de cristal transparente ejercería dos funciones. Por un lado, la esfera solar genera electricidad como los paneles solares. Por otro, tiene la función de ventana alimentando el sistema energético del edificio sin por ello impedir la entrada de la luz al interior.

¿Está presente en el mercado?

Sí, los creadores del rawlemon ya han puesto en marcha su propia empresa con el mismo nombre. Disponen de un pequeño catálogo de productos enfocado al consumidor final. Productos como pequeños cargadores para Smartphone, tabletas y ordenadores portátiles. O modelos un poco más grandes para poder cargar tu patinete eléctrico o incluso la bicicleta eléctrica. También disponen del modelo grande, llamado Beta-Ray y que se instalaría en módulos de esferas, para generación eléctrica para autoconsumo.

Hielo solar

11-02-2020
Hogarsense
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¿Sabías que gracias a los conocimientos sobre el comportamiento de algunos materiales, y a la tecnología solar y de absorción de calor, se puede fabricar hielo con la energía del sol? La solución está en el calor que nos aporta el sol, como energía principal, y el aprovechamiento de la transmisión de calor que ofrecen diferentes sustancias por el efecto de absorción de calor.

¿Qué es el hielo solar?

El hielo solar no es más que hielo agua en estado sólido. Pero lo denominamos así porque fabricamos el hielo con energía solar. Aunque parece algo muy complicado, en realidad es bastante sencillo, y debemos saber que la teoría de este sistema ya tiene algunos años. La generación de frío a partir de una fuente de calor se denomina absorción.

El ciclo termodinámico de enfriamiento por absorción se basa en la necesidad del fluido usado como refrigerante de obtener calor del líquido a enfriar para poder pasar del estado líquido al de vapor, al reducirse la presión a la que está sometido. Pero este ciclo que genera frío necesita de una fuente da calor. Que nosotros aportaremos con placas solares.

De esta forma una de las sustancias absorbe ese calor, que luego en el proceso inverso lo disipa. Lo importante es que la absorción de calor, y su posterior disipación lo controlamos y hacemos en los lugares que nos interesa. En este ciclo, se consigue que el agua del sistema ceda calor, llegando a congelarse, produciendo el hielo solar.

Origen del sistema de absorción

El ciclo de absorción es un descubrimiento del siglo XVIII. El primer intento se debe al escocés William Cullen, cuando en 1755 consiguió obtener una pequeña cantidad de hielo en una campana donde consiguió reducir la presión. Unos años más tarde, en 1777, Gerald Nairne, también escocés, introducía ácido sulfúrico en la campana de Cullen, de manera que el vapor de agua fuera absorbido por este, dejando espacio para permitir una mayor evaporación de agua.

En 1810, John Leslie colocó, dentro de la campana bajo vacío, un recipiente con el agua a evaporar y en el fondo otro recipiente con el ácido sulfúrico, logrando una producción de 3 kg de hielo por hora. Pero sería finalmente el francés Ferdinand Carré, quién construyó y comercializó la primera máquina de absorción, destinada principalmente a la fabricación de hielo. Utilizando para ello, amoniaco como refrigerante y agua como absorbente. Esta máquina fue patentada en 1859 y obtuvo el premio de la Exposición Universal de Londres de 1862.  Como anécdota, comentar que ya en el año 1875 el buque Paraguay, equipado con máquinas de absorción de Carré, transportó por primera vez carne congelada desde Buenos Aires hasta el puerto de Le Havre (Normandía – Francia).

¿Cómo funciona el conjunto Solar-máquina de Absorción?

El sistema para generar hielo con energía solar tiene dos partes. Por una tenemos el generador de energía (calor), es decir las placas solares. Esta primera parte del sistema nos aportará el calor que necesita la segunda parte del sistema. El segundo componente de este conjunto es un sistema de absorción, que aprovechará el calor que le aportan las placas solares para poder trabajar.

Equipos de absorción

Los equipos de absorción de calor pueden ser de dos tipos. Los de tipo amoníaco/agua, o también llamados «de efecto simple», o bien máquinas agua/bromuro de litio, o «de doble efecto». Para los sistemas de refrigeración y generación de hielo, se emplea normalmente el sistema de agua/bromuro de litio por tener mayor eficiencia. El motivo de utilizar el bromuro de litio es porque tiene gran capacidad de absorber agua y posteriormente puede deshidratarse también fácilmente con calor. Siendo la energía que nos aportarán las placas solares.

Explicándolo con más detalle, el agua, en nuestro caso es el refrigerante, que se mueve por un circuito a baja presión, y se evapora en un intercambiador de calor, llamado evaporador. Para producirse la evaporación necesitamos calor, que se obtiene a partir de las placas solares en un intercambiador, en el que se congela el agua que queremos convertir en hielo que queremos fabricar.

En el paso posterior al evaporador, el bromuro de litio absorbe el vapor de agua en el absorbedor, produciendo una solución diluida o débil de bromuro en agua. Esta solución pasa al generador, donde se separan disolvente y soluto mediante calor procedente de las placas solares. Entonces el agua va al condensador, que es en otro intercambiador donde se cede la mayor parte del calor recibido en el generador, y desde allí pasa de nuevo al evaporador, a través de la válvula de expansión; el bromuro, ahora como solución concentrada en agua, vuelve al absorbedor para reiniciar el ciclo. En definitiva, en el absorbedor se desprende calor al absorber el gas, mientras que en el generador se absorbe calor al desprender el gas.

Otros prototipos

Pero el sistema anterior no es el único. Existe un prototipo, creado por Ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) con sede en Medellín. Este nuevo prototipo permite fabricar hielo por medio del calor aportado por el sol. Este equipo creado por ingenieros del grupo de investigación en Termodinámica Aplicada y Energía Alternativa (Tayea), congela y refrigera entre uno y cinco litros de agua.

Aunque parezca complejo su mecanismo es sencillo. El secreto está en el sistema de tuberías, formado por 20 tubos de 2 metros de longitud y 10 centímetros de diámetro, los cuales contienen carbón activado, y el uso de los paneles solares, que aportan el calor necesario para el proceso. El carbón activo permite el proceso de enfriamiento, ya que es capaz de adsorber amoniaco o metanol. Además, la máquina usa un líquido refrigerante, en este caso metanol, que se evapora debido al calor que concentran los reflectores solares convexos.

Una vez en el interior del sistema, se superan los 90 grados centígrados, y el vapor atrapado en las tuberías entra en contacto con el carbón activado, el cual se vuelve líquido una vez va perdiendo calor con relación al ambiente, o se enfría al ponerse el sol. Lo que llamamos desorción-regeneración. Durante la noche, cuando el carbón activado se enfría, adsorbe nuevamente el metanol y en ese proceso es cuando se produce el frío (adsorción-evaporación), que es capaz de congelar el agua.

Curiosidades sobre el hielo solar

Curiosidad

Motivo
Respetuoso con el medio ambiente     ✓ Al utilizar energía solar que son menos contaminantes y más respetuosas con el medio ambiente y que permite disminuir las emisiones de gases tóxicos
Energía gratuita ✓ El aporte de energía solar a nuestra calefacción es 100% gratis
✓ Inicialmente deberemos amortizar la instalación efectuada, pero una vez que con lo ahorrado se ha pagado el coste de la instalación, la energía solar es completamente gratuita
Energía limpia y gratuita ✓ Solo se necesita del calor del sol para poder fabricar hielo
Disponibilidad global ✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar en función de la incidencia solar
Reduce la dependencia energética ✓ Una instalación de hielo solar aprovecha la energía solar térmica para generar el frío necesario
Ideal para zonas con mucho sol ✓ ideal para zonas aisladas, con mucho sol y difícil acceso a otras energías

 ¿Es viable el hielo solar? ¿Tiene futuro?

Aunque parezca una tecnología muy difícil de aplicar, la realidad nos dice que no. Además, con los avances tecnológicos tanto en el campo de la energía solar como en los sistemas de absorción, cada día es más viable esta combinación.

De hecho, existen diferentes empresas que se dedican única y exclusivamente a diseñar y fabricar equipos de absorción de calor para generación de frío. Los modelos para generación de hielo aún necesitan de cierto perfeccionamiento, y sobre todo los que no necesitan ningún tipo de suministro eléctrico.

Hasta el momento, los equipos de absorción que hay en el mercado tienen elementos que consumen electricidad. Las bombas circuladoras, electroválvulas, centralita de control, etc. necesitan para su funcionamiento, aunque su consumo es sensiblemente inferior a los tradicionales equipos refrigeradores o generadores de hielo, por lo que para los equipos de hielo solar se abre un futuro prometedor.