Il freddo dal sole

Solar cooling

La possibilità di produrre il freddo utilizzando l’energia solare è sicuramente un’applicazione avvincente e innovativa.
Al posto dei tradizionali sistemi a compressione si utilizzano impianti ad assorbimento: il ciclo frigorifero ad assorbimento sfrutta il calore del processo di dissoluzione di un soluto, in genere bromuro di litio, in un solvente, acqua che è condensato e diluito a intervalli regolari. Il ciclo non è caratterizzato da una efficienza particolarmente elevata: infatti i valori di COP – Coefficiente di prestazione - variano da 0,7 nel caso di impianti monostadio (cioè a fronte di 1 kW “caldo” sono prodotti 0,7 kW “freddi”) a 1 nel caso di impianti bi-stadio. Rispetto ai cicli a compressione non si raggiungono temperature particolarmente basse (intorno ai 7°C).

Nella sua forma più semplice una macchina ad assorbimento è costituita da un evaporatore, da un assorbitore, da un condensatore, da un generatore, da alcune pompe e da una serie di dispositivi di controllo.
Ad oggi sul mercato sono disponibili gruppi refrigeranti ad acqua calda di piccola taglia (a partire da 15 kW frigoriferi) che possono essere efficacemente utilizzati nei casi in cui sia disponibile l’acqua a temperature comprese fra 80° e 100° riscaldata, nel caso del Solar cooling, grazie all’utilizzo di collettori solari ad elevata efficienza.
In genere si utilizzano, per questo tipo di applicazioni, collettori solari a tubi sottovuoto.
I pannelli solari sono accoppiati a sistemi di accumulo che fungono da buffer: infatti non sempre la richiesta di condizionamento degli ambienti avviene quando è presente la radiazione solare; ci possono essere casi in cui tale richiesta è asincrona. Talvolta l’accumulatore si interfaccia con una fonte di calore di tipo “tradizionale”, in modo da rendere indipendente il sistema dalla presenza del sole.
In alternativa ai cicli ad assorbimento possono essere utilizzate macchine frigorifere ad adsorbimento, che utilizzano materiali assorbenti solidi (silica-gel). In questo caso i valori di COP sono più elevati rispetto alle macchine ad assorbimento, ma sempre comunque molto distanti dai valori che raggiungono i cicli di compressione (COP compreso tra 3,5 e 4,5).
Proprio per questo motivo sono da preferirsi sia da un punto di vista energetico che economico i sistemi che integrano il Solar cooling con macchine frigorifere di tipo convenzionale alimentate da energia elettrica che entrano in funzione quando la radiazione solare non è fruibile.