Ciclo ideal

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Refrigeración mecánica solar:

La refrigeración mecánica solar usa un sistema de compresión de vapor convencional impulsado por energía mecánica que se produce con un ciclo de energíatérmica obtenida del sol. El ciclo térmico usualmente considerado para esta aplicación es un ciclo de rankine en el que el fluido es vaporizado a una presión elevada por intercambio de calorcon un fluido calentado mediante colectores solares. Un depósito de almacenamiento puede incluirse para obtener almacenamiento térmico de alta temperatura. El vapor fluye a través de unaturbina o expandidor de pistón para producir energía mecánica. El fluido saliendo del expandidor se condensa y bombea nuevamente a la caldera donde de nuevo se vaporiza.

La eficiencia delciclo de Rankine se incrementa con el aumento de la temperatura del fluido vaporizado entrando en el expandidor. La eficiencia del ciclo de Rankine se estima para un fluido orgánico de altatemperatura asumiendo que el vapor saturado se proporciona a un expandidor de eficiencia 70 %, la expansión y condensación eficiente ocurren a 35 ºC. La eficiencia de un colector solar,sin embargo, decrece cuando se incrementa la temperatura de la energía repartida.

La eficiencia de los colectores solares depende tanto de la radiación solar como de la diferencia detemperatura entre el fluido entrante y la temperatura ambiental. La eficiencia total de la refrigeración mecánica, definida como el ratio de energía mecánica producida en la radiación solarincidente, es el producto de las eficiencias del colector solar y el ciclo térmico.

Esta eficiencia es significativamente más baja que la alcanzada con módulos fotovoltaicos. Los sistemasmecánicos solares son competitivos solamente son competitivos con colectores de alta temperatura, lo cual sólo es aplicable en grandes sistemas de refrigeración (ej. 1.000 ton o 3.517 kWt).
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