Las altas temperaturas de los últimos días han puesto en evidencia la importancia de los sistemas de refrigeración de los edificios. Aunque la mayor parte de la energía que se utiliza para enfriarlos provienen de fuentes de energías contaminantes como el gas, el carbón o el petróleo, los sistemas de refrigeración no son incompatibles con las energías renovables. Lo está demostrando el equipo de investigación de la UCO “TEP-974, Research Applied Thermal Engineering” que ha desarrollado, dentro del proyecto We District, un nuevo sistema de refrigeración denominado RACU (Renewable Air CoolingUnit). "A diferencia de los sistemas tradicionales de climatización, el sistema RACU emplea energía renovable y su eficiencia energética aumenta en situaciones de temperaturas extremas consiguiendo una gran capacidad de enfriamiento y deshumidificación", afirma Manuel Ruiz de Adana, responsable del proyecto en la UCO.
Para ello el sistema RACU emplea dos tecnologías de tratamiento del aire: la rueda desecante, encargada de secar el aire exterior controlando la humedad, y el enfriamiento evaporativo indirecto, que enfría el aire. Con ambas tecnologías, y empleando como fuente de energía agua caliente proveniente de una red de distrito 100% renovable, el sistema es capaz de convertir el aire caliente exterior en aire frío para climatizar el edificio.
El equipo investigador, formado por Francisco Comino, María Jesús Romero, Fernando Peci, Inés Olmedo y Manuel Ruiz de Adana, ha diseñado y construido el sistema RACU y, en la actualidad, el equipo se está ensayando en el campus Rabanales de la Universidad de Córdoba en el periodo de ola de calor. Si en los sistemas tradicionales el aumento de la temperatura exterior conlleva una disminución de la eficiencia del equipo produciendo menos frío y teniendo un consumo energético mayor, en el sistema RACU ocurre al contrario: cuando aumenta la temperatura exterior, mejor se comporta el equipo. Por lo que “en un escenario de temperaturas extremas, el equipo es más eficiente”, afirma Comino. Esto es debido a que la tecnología de evaporación indirecta se caracteriza por tener mayor capacidad de enfriamiento y eficiencia energética cuando las temperaturas exteriores son más elevadas.
Los resultados experimentales obtenidos muestran que a las 9 de la mañana, con una temperatura exterior de 25º, el sistema RACU es capaz de enfriar el aire a 16º, mientras que con 42º a las 6 de la tarde el sistema RACU enfría hasta 17º con un bajo consumo energético. Es decir, “la capacidad de enfriamiento y eficiencia energética del prototipo es mejor en las horas más calurosas del día que es cuando se necesita más refrigeración”, sostiene Romero.
El aumento de su eficiencia tanto en situaciones normales como en situaciones de altas temperaturas no es la única ventaja del sistema RACU frente a los sistemas tradicionales. A ella habría que añadir que no utiliza sustancias refrigerantes por lo que tiene un bajo impacto medioambiental. Además, el sistema RACU emplea 100% aire exterior lo que garantiza una óptima ventilación y, en escenario covid, supone una ventaja añadida con un bajo consumo de energía. La investigación realizada ha demostrado que el consumo energético del RACU es 4 veces menor que la de un sistema tradicional. Por último, en los sistemas tradicionales de climatización los usuarios pueden controlar solo la temperatura, mientras que con el sistema RACU los usuarios pueden controlar la temperatura, la humedad relativa y el CO2 del local, garantizando un óptimo confort térmico y una excelente calidad de aire en el edificio con un bajo consumo energético.
Una nueva generación de equipos de climatización como el RACU son necesarios para cumplir con las exigencias de los edificios de consumo de energía casi nulos, tal y como obliga la UE. Para alcanzar este objetivo son necesarios sistemas sostenibles, con bajo impacto medioambiental y que empleen energías renovables, como el RACU que consume principalmente calor procedente de fuentes de energía renovables como los colectores solares.
We District
El prototipo RACU se ha desarrollado dentro del proyecto We District, un proyecto de investigación internacional financiado con casi 15 millones de euros por la UE y en el que participan 21 socios europeos. Este proyecto tiene como objetivo demostrar que las redes de distrito, unas redes encargadas de dar servicio de climatización por frío o calor a un conjunto de edificios para climatizarlos, pueden funcionar con energías 100% renovables. Para ello se emplean diferentes tecnologías como las calderas de biomasa de baja emisión, los tanques de almacenamiento térmico mediante sales fundidas, las máquinas de absorción, o tecnologías de energía solar como los colectores cilíndricos parabólicos, colectores fresnel o colectores solares planos.
El proyecto tiene previsto construir 4 instalaciones demostrativas de redes de distrito en Rumanía, Suecia, Polonia y España, en concreto en Alcalá de Henares, donde se ubicará el sistema RACU de la UCO junto el resto de tecnologías renovables.
El proyecto We District “Smart and local reneWable Energy DISTRICT heating and cooling solutions for sustainable living” (H2020-LC-SC3-2019-RES-8-857801) está financiado por la Unión Europea a través de la convocatoria H2020-LC-SC3-2018-2019-2020. Información sobre el proyecto: https://www.wedistrict.eu/