Grandes cantidades de energía se destinan al uso de los aires acondicionados, sobre todo en el vereno.
En el caso de los Estados Unidos el 5% de la energía total es utilizada en sistemas de refrigeración.
Pues bien, ahora se ha desarrollado un sistema de aire acondicionado que podría aumentar la eficiencia energética logrando reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero, esta investigación se llevó a cabo por un grupo de científicos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos.
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El aire húmedo, en rojo, cambia a aire seco frío, en azul, al pasar por el core del DeVap
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El DEVap esta basado en la clásica combinación de refrigeración evaporativa con un material que absorbe el agua, consiguiendo aire frío y seco.
Lo interesante de este nuevo e innovador sistema es la combinación de la tecnología de la refrigeración evaporativa, según explica Eric Kozubal.
Si todo este proyecto termina en resultados positivos, se debería estar comercializando dentro de cinco años más, apoyando al cuidado del medio ambiente y en la reducción de CO2.
En la foto de cabecera, Eric Kozubal, ingeniero senior de NRel, examina un prototipo de canales de flujo de aire del aire acondicionado DeVap, que el ayudó a diseñar.
El enfriamiento por evaporación no es un concepto novedoso, ya se viene utilizando exitosamente en algunas zonas secas como los desiertos desde hace muchos años. El sistema consiste en hacer circular aire a través de una superficie mojada para provocar la evaporación. Con el tiempo, el método fue mejorado, bajo el nombre de enfriamiento evaporativo indirecto, incorporando una membrana de polímero separando el flujo de aire en dos corrientes aisladas. Una de las dos corrientes es atravesada por agua, enfriándola y agregándole a su vez humedad.
Este aire más fresco y húmedo baja la temperatura de la membrana que a su vez enfría la segunda corriente de aire pero esta vez sin agregarle humedad. Sin embargo, el aire solo puede contener cantidades limitadas de vapor de agua y por lo tanto en climas húmedos el efecto es mucho más limitado.De allí surje el mayor problema de los sistemas de aire acondicionado por evaporación: funcionan bien únicamente en climas secos y agregan humedad al aire frío suministrado.
El DEVap resuelve este desafío al agregar una etapa adicional al comienzo del proceso, que consiste en circular el aire a través de desecantes líquidos que quitan la humedad del aire enfriado. El tipo de desecante utilizado es parecido a un sirope que contiene sales como cloruro de litio o cloruro de calcio en un 44 por ciento en volumen.
Ambas sustancias son consideradas inofensivas, el cloruro de calcio se utiliza como sal para derretir la nieve en países nórdicos aunque es altamente corrosivo y no puede estar en contacto con piezas metálicas. En este nuevo sistema, otra membrana separa el desecante del aire que viaja a través del canal. La membrana de polímero tiene poros de entre 1 y 3 micrones de diámetro, lo suficientemente grandes para que el vapor de agua los atreviese fácilmente mientras que la solución salina (sirope) se mantenga en el lugar. El desecante quita humedad del aire generando aire cálido pero seco. Con este aire se inicia entonces el ciclo tradicional de enfriamiento evaporativo indirecto.
El desecante se puede reutilizar calentando la solución a punto de ebullición y evaporando toda el agua. En una fábrica, este proceso se puede lograr aprovechando el calor desperdiciado de un proceso industrial mientras que en una casa se puede obtener quemando gas natural o mejor aún, a través de la energía solar térmica. De esta manera se puede aprovechar y reducir el período de amortización de un calefón solar para agua caliente utilizándolo también en verano para asistir con el aire acondicionado.
