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Aire Acondicionado Solar

Si el costo del aire acondicionado solar sigue siendo alto, es una solución eficaz para ahorrar energía . Existen sistemas adaptados a las necesidades de las empresas, en particular para oficinas y edificios administrativos, pero también modelos adaptados a las necesidades de los particulares.

Operación de aire acondicionado solar

El aire acondicionado con energia solar no es una solución única para todos. El término abarca todos los sistemas de aire acondicionado que funcionan con energía solar . El sol es, por tanto, la principal fuente de energía del equipo.

Para instalar un sistema de producción de frío que funcione con el sol, es posible elegir entre dos principios fundamentales:

la instalación de un sistema de compresión mecánica con la instalación de:

      1. un acondicionador de aire convencional;
      2. y paneles solares fotovoltaicos que suministran al acondicionador de aire la electricidad producida;

 

la instalación de un sistema de compresión térmica (el fluido sube de temperatura) con la instalación:

    1. un acondicionador de aire de absorción;
    2. o un acondicionador de aire de adsorción;
    3. y paneles solares térmicos (la energía producida da lugar al frío que alimenta el aire acondicionado).

 

Recurso de energía primaria

Generación eléctrica

Operación

el solpaneles solares fotovoltaicos
  1. suministro de aire acondicionado tradicional
  2. gran área requerida para instalar los sensores
paneles solares térmicos
  1. la energía solar térmica se convierte en energía mecánica
  2. funciona con un acondicionador de aire de compresión
  1. La energía solar se utiliza para alimentar dos tipos de máquinas de frío:
    1. ya sea un acondicionador de aire de absorción;
    2. o un acondicionador de aire de adsorción.
  1. La energía solar se utiliza para alimentar:
    1. un acondicionador de aire DEC (Dessicant Evaporative Cooling);
    2. o un sistema de aire acondicionado evaporativo.

 

La energía utilizada: el sol

La energía verde utilizada por un acondicionador de aire solar es el sol. Es una energía gratuita que permite evitar consumir combustibles fósiles u otras energías. Si es una alta inversión durante la instalación, es una solución que se vuelve rentable después de varios años ya que reduce drásticamente el consumo energético de una vivienda o cualquier otra infraestructura. Además, la comodidad que brinda es innegable. Algunos modelos son reversibles y te permiten calentar o enfriar una habitación según la temporada.

 

Las diferentes tecnologías

La climatización solar permite producir frío para enfriar una infraestructura mediante diferentes procesos.

Funcionamiento de climatización solar fotovoltaica

A continuación analizaremos el funcionamiento del aire acondicionado solar.

La forma más sencilla de instalar un sistema de aire acondicionado alimentado por energia solar es la fotovoltaica. De hecho, es compatible con un acondicionador de aire posiblemente ya instalado. Los paneles solares fotovoltaicos, una vez instalados, permiten producir electricidad que luego suministrará:

  1. una bomba de calor reversible ;
  2. o un acondicionador de aire eléctrico tradicional.

Composición

Operación

paneles solares fotovoltaicosLos paneles instalados en el techo captan la radiación solar durante el día para producir electricidad.
aire acondicionado clásico o bomba de calor reversibleEstos diferentes sistemas de aire acondicionado utilizan la electricidad así producida para funcionar en lugar de utilizar electricidad de la forma tradicional como para cualquier otro tipo de dispositivo presente en la casa.

Funcionamiento de la climatización solar por absorción

La operación consiste en generar frío utilizando el sol como fuente de calor. Este fenómeno se llama absorción. A base de bromuro de litio, los ciclos de absorción y desorción permiten la creación de frío. La ebullición aísla el agua del bromuro de litio. Es el enfriamiento lo que permite que los dos elementos se vuelvan a mezclar. Es durante esta fase que se produce el frío. Luego, el frío se envía al sistema de aire acondicionado.
Esta es la técnica de aire acondicionado solar más comúnmente instalada en Francia.

El aire acondicionado de absorción solar consta de:

  1. un evaporador;
  2. un condensador;
  3. un absorbente;
  4. de un desorbedor.

Dentro de estos elementos circula un fluido refrigerante. En un sistema de aire acondicionado de absorción solar, este fluido generalmente consiste en agua.

Composición

Operación

en el evaporadorEl ciclo comienza con la evaporación del fluido refrigerante en el evaporador. El fenómeno de la evaporación se crea con el fin de evacuar las calorías (calor) presentes en el agua, para poder utilizar el fluido una vez enfriado para climatizar la casa. El suministro de aire fresco en el hogar o en las oficinas se realiza mediante un fan coil.
en el condensadorUna vez evaporado, el refrigerante se vuelve inútil. Por lo tanto, debe condensarse para que la operación se pueda realizar nuevamente. Así, el vapor producido se transforma nuevamente en líquido en el condensador.
en el absorbedorEl bloque absorbedor absorbe el vapor para poder reiniciar el ciclo, hasta la saturación.
en el desorberCuando el absorbedor está saturado de vapor, el desorbedor se encarga de calentar el fluido para crear, nuevamente, un fenómeno de evaporación. Es durante esta intervención que se aprovecha la energía recuperada a través de la radiación solar.

Este es un ciclo que funciona continuamente.

Los refrigerantes, gracias a los cuales funciona el aire acondicionado solar por absorción, no contaminan el medio ambiente. Los acondicionadores de aire tradicionales tienen dos inconvenientes principales: contaminan y tienen una vida útil más corta.

Funcionamiento de climatización solar por adsorción

Menos extendida que otros sistemas de aire acondicionado, esta solución de adsorción consiste en la producción de agua muy fría. Esto entonces es compatible con la unidad de tratamiento de aire del acondicionador de aire. El vapor de agua es absorbido por un recipiente de vacío y un sistema de gel de sílice. La ausencia del sol por la noche es un inconveniente para el funcionamiento de la climatización solar por adsorción.

La rueda desecante, también llamada rueda desecante, permite que funcione el aire acondicionado solar de adsorción:

  1. El primer circuito se refiere al aire entrante. El principio requiere deshumidificar y enfriar el aire exterior recolectado antes de que pueda usarse para acondicionar una habitación.
  2. El segundo circuito se refiere al aire saliente. Este se toma de vivienda u oficinas. Por el contrario, se humedece y se recalienta antes de enviarlo de vuelta al exterior.

Este tipo de funcionamiento no es adecuado en regiones húmedas.

Composición

Operación

primer circuito (aire entrante)una rueda de desecaciónDeshumidifica el aire exterior mediante rotación. De esta forma, captura el vapor de agua presente en el aire gracias a un absorbente sólido. El fenómeno de la transformación calienta el aire.
un intercambioEnfría el aire que se ha vuelto caliente y seco. Se le restablece un nivel de humedad normal antes de que sirva para enfriar la habitación para no interferir con la comodidad de los usuarios.
segundo circuito (aire de escape)una batería caliente (colectores solares térmicos)Cuando el absorbente presente durante la etapa de deshumidificación está saturado de agua, es necesaria su regeneración para que pueda capturar nuevamente el vapor de agua presente en el aire exterior entrante. Para esto, el calor es necesario.
Los colectores solares térmicos calientan el agua con ayuda del sol. Luego, el agua calienta el aire, lo que permite la regeneración del adsorbente antes de que el aire se escape al exterior.

Los refrigerantes con los que funciona el aire acondicionado solar de adsorción no contaminan el medio ambiente. Se estima que el ahorro que se consigue gracias a la climatización solar representa entre 600 y 700 € anuales para una sola vivienda.

Funcionamiento del aire acondicionado solar DEC

Este tipo de operación proporciona un contacto directo entre el agua y el aire. Este es un sistema de aire acondicionado abierto que opera:

  1. por desecación;
  2. o por evaporación.

Por tanto, la temperatura ambiente se reduce mediante un aumento de la humedad presente en el aire.

Operación del aerovoltaico

El aerovoltaico es otro sistema de refrigeración que funciona con radiación solar. El calor producido por los paneles solares fotovoltaicos cuando están en funcionamiento es captado por el sistema aerovoltaico. En lugar de no servir y disiparse en el aire, esta técnica relativamente reciente calienta la casa en invierno con las calorías capturadas. Estos se pueden valorar durante todo el año. Ya que en verano el sistema es reversible.

Así, durante la temporada de calor, es el frescor presente bajo los paneles solares fotovoltaicos lo que se recupera durante la noche. Sin embargo, por el momento, no se puede hablar de una solución real de climatización para un hogar o para oficinas. Aerovoltaic es actualmente una solución de refrigeración de espacios.

 

Las ventajas y desventajas

Invertir en aire acondicionado solar, ya sea como parte de una casa individual, un condominio, para un negocio o para una comunidad permite el uso de equipos ecológicos que solo utilizan los rayos del sol para funcionar.

Las ventajas y desventajas del aire acondicionado solar.

Ventajas

Desventajas

  1. reduciendo su consumo de energía para hacer funcionar el aire acondicionado
  2. funcionamiento silencioso
  3. Solución 100% limpia y ecológica
  4. uso de energía limpia y gratuita: el sol
  5. reducción de emisiones de CO2
  6. uso de refrigerantes no contaminantes
  7. reducción de la necesidad de almacenamiento de energía gracias a un suministro que coincide con la demanda (cuanto más calienta el sol, más energía produce para alimentar el aire acondicionado)
  8. principalmente adecuado para su uso en el sector terciario (empresas, comunidades, etc.)
  9. larga vida útil (25 años)
  1. tipo de aire acondicionado que no funciona de noche cuando no hay sol, ya que los modelos aún no están equipados con capacidad de almacenamiento
  2. el bioclimático, por lo tanto, más adecuado para casas individuales como refrigeración solar
  3. alto precio de inversión
  4. instalación compleja:
    1. estudio de exposición para encontrar la mejor ubicación de los paneles solares en el techo;
    2. refuerzo del marco;
    3. instalación de paneles solares, etc.

Las ventajas y desventajas de una instalación fotovoltaica

Cuando la energía producida por la instalación fotovoltaica no es utilizada por el sistema de aire acondicionado solar, se puede utilizar para otros fines para no desperdiciarla. De hecho, es raro que se instale un sistema de almacenamiento de la energía producida. Por tanto, se puede utilizar inmediatamente para el autoconsumo. La electricidad puede entonces satisfacer las necesidades de la casa, edificio, comunidad o negocio. También es posible revender la electricidad así producida a un proveedor de electricidad.

Ventajas

Desventajas

  1. posibilidad de revender la electricidad no utilizada
  2. los precios de los paneles fotovoltaicos están disminuyendo constantemente
  1. producción discontinua debido a la luz solar

Los posibles sistemas de almacenamiento siguen siendo perjudiciales para el medio ambiente, como las baterías, por ejemplo. La producción discontinua puede llevar a la necesidad de utilizar electricidad a través del circuito tradicional. Esto implica la pérdida de autonomía de funcionamiento del acondicionador de aire solar pero, no obstante, permite un ahorro energético real.

Las ventajas y desventajas de una instalación térmica.

La producción de calor generada por los paneles solares térmicos se utiliza para varios fines, lo que permite optimizar la instalación. De hecho, estos paneles solares también se pueden utilizar para:

  1. en invierno, para abastecer la red de calefacción;
  2. en verano, para abastecer la red de aire acondicionado;
  3. durante todo el año, para la producción de agua caliente sanitaria, etc.

Ventajas

Desventajas

  1. retorno de la inversión muy rápido
  1. producción discontinua debido a la luz solar
  2. precio de compra del aire acondicionado
  3. la tecnología aún no se usa ampliamente
  4. equipo voluminoso

Los sistemas de climatización solar térmica son más adecuados para estructuras que requieren alta potencia, correspondiente a aproximadamente 35 kW. Para viviendas individuales, son adecuadas las instalaciones con potencias entre 8 y 10 kW. Sin embargo, este equipo todavía se comercializa poco.

Será posible instalar un tanque de almacenamiento térmico con el fin de prever la discontinuidad de la producción. Puede ser necesario un respaldo eléctrico, puede ser reemplazado por un respaldo hidráulico.

 

¿La rentabilidad del aire acondicionado solar?

Los sistemas de aire acondicionado solar representan una importante inversión.

Rentabilidad de la climatización solar DEC

El modelo más rentable actualmente es la climatización solar DEC (Dessicant Evaporating Cooling). Sin embargo, solo las regiones donde el clima es suficientemente seco permiten el funcionamiento óptimo de este tipo de climatización solar.

El clima es especialmente adecuado en el sur de Francia y también en la región de Ródano-Alpes. Aunque hay menos sol en el este de Francia, el clima es más seco allí y también será ideal para instalar aire acondicionado solar DEC (Enfriamiento por evaporación desecante). Demasiado cerca del mar o del océano, este sistema debe evitarse. El aire es demasiado húmedo en el oeste de Francia.

Rentabilidad del sistema de adsorción

Esta solución es menos rentable que la anterior por la principal razón de que los costos de inversión son relativamente altos tanto en términos de compra de suministros como de precio de instalación debido al tamaño del volumen de este sistema.

Sin embargo, si este sistema todavía es difícil de obtener un beneficio económico, es bastante rentable desde un punto de vista ecológico. De hecho, su fiabilidad y la no utilización de refrigerantes contaminantes lo convierten en un modelo de desarrollo sostenible.

Rentabilidad del sistema de absorción

Los requisitos de mantenimiento de este tipo de sistema son bajos. Es rentable debido al hecho de que es lo suficientemente confiable como para tener una larga durabilidad. Además, el coeficiente de rendimiento del sistema de absorción puede ser relativamente alto ya que es posible realizar una instalación en varios pisos.

 

Precio del aire acondicionado solar

El precio a esperar en los suministros varía en función del tipo de sistema de climatización solar elegido entre fotovoltaica y térmica, en particular. Pero también dependiendo de la técnica utilizada:

  1. por absorción;
  2. por adsorción.

Precio de la climatización solar fotovoltaica

El precio de una climatización solar fotovoltaica está entre 700 y 5.000 €. Este es un precio similar al de un aire acondicionado convencional, que está relacionado con su funcionamiento. De hecho, se instala un sistema de aire acondicionado tradicional, es decir: un aire acondicionado monoplit o un aire acondicionado multisplit. Sin embargo, esto se combina con paneles solares que suministran electricidad al aire acondicionado.

Sin embargo, si los costos de consumo después de la instalación son más bajos, se debe agregar el precio de los paneles solares para conocer el precio total del proyecto. La climatización solar fotovoltaica es actualmente la más habitual en el mercado de consumo.

Precio de la climatización solar térmica

La instalación de placas solares térmicas en el techo de una vivienda unifamiliar requiere un espacio de entre 20 y 30 m². El profesional define la superficie necesaria según la ubicación del alojamiento y el clima de esta región. Cuenta entre 400 y 700 m² de paneles para equiparte con una instalación solar térmica.
Algunos modelos son reversibles. Permiten crear frío y calor, lo que garantiza la optimización de la instalación.

Este precio se complementará con el acondicionador de aire adecuado, por un precio de unos 10.000 €. Para una casa unifamiliar, la capacidad deseada será de 10 kW como máximo. Permita un presupuesto global de entre 20.000 y 30.000 € una vez que se hayan añadido todos los accesorios necesarios al presupuesto:

  1. tanque de almacenamiento;
  2. sistema de regulación;
  3. solución de respaldo eléctrico;
  4. válvulas;
  5. tuberías, etc.

Los paneles solares térmicos no son solo para alimentar el sistema de aire acondicionado. También se pueden utilizar para calentar la casa o el local de la empresa o la comunidad, así como para abastecerlos de agua caliente sanitaria.

Precio de un acondicionador aire-agua o aire-aire

El rango de precios de un acondicionador de aire aire-agua o un acondicionador de aire aire-aire es amplio. Cuanto más alto es el precio, más ofrece el modelo en general una potencia significativa que corresponde a una mejor eficiencia.

El precio de un acondicionador de aire aire-agua está entre 5.000 y 10.000 €.
El precio de un acondicionador de aire agua-agua está entre 7.000 y 14.000 €.

Para este tipo de sistema también se deben prever costes de mantenimiento, correspondientes a un valor de 100 a 200 € anuales.

 

Instalación de aire acondicionado solar

Un estudio de viabilidad puede ser realizado por un experto en climatización solar que podrá asesorarle sobre la tecnología que mejor se adapte a su entorno y sus necesidades. El experto tiene en cuenta la ubicación y orientación de la distribución del edificio, el nivel de sol en la región, el tamaño de la casa o negocio, el estilo de vida de los residentes y sus necesidades. etc.

Para la instalación es necesario acudir a un instalador especializado en energía solar o un instalador especializado en climatización. Para instalar aire acondicionado con panel solar en una casa particular o en un local administrativo, contacte a un profesional con:

  1. Certificación Quali’Pv para la instalación de un sistema fotovoltaico;
  2. Certificación Quali’Sol para la instalación de un sistema térmico.

Es recomendable contactar con una oficina de diseño especializada en climatización solar para beneficiarse de la mejor instalación posible. Tenga en cuenta que una instalación térmica es más compleja de configurar que una instalación fotovoltaica.

 

Precio de instalación de aire acondicionado solar

Durante la renovación, será necesario poco mobiliario durante el período de construcción. Un profesional certificado puede cotizar entre 1.000 y 10.000 € para la instalación de un sistema de climatización solar. El precio varía en particular según la posible preexistencia de paneles fotovoltaicos o térmicos en su infraestructura. De hecho, el profesional necesitará instalar solo las unidades interior y exterior en este caso, así como encargarse de las conexiones.

Es la instalación de los paneles en el techo lo que más cuesta en esta operación.

Financiamiento de la instalación

Los equipos que permiten ahorros energéticos reales son sistemas cuya instalación es impulsada por el gobierno en una lógica de globalización de consumo más responsable. Las ayudas económicas son las siguientes:

  1. IVA reducido al 5,5% (en lugar del 20%) sobre equipos y mano de obra;
  2. un crédito fiscal máximo del 30% sobre los costes totales de la obra.

También es posible armar un expediente y enviarlo a la Agencia de Gestión de Medio Ambiente y Energía ( ADEME ) con el fin de obtener ayudas adicionales para la financiación de la instalación de un sistema. Aire acondicionado solar.