Introdução aos condicionadores de ar solares

Uma onda de calor que atingiu a Europa em 2003 resultou em cortes de energia que deixaram alguns passageiros retidos no metrô de Londres rede. Veja mais fotos da ciência verde. Ian Waldie/Getty Images

A previsão do tempo é nebulosa, quente e úmida, mas se você for como muitas pessoas, você só percebe quando caminha da sua casa refrigerada para o seu carro refrigerado e para o seu escritório refrigerado. O que você faria durante os meses de verão sem o seu ar condicionado?

Os proprietários americanos gastam mais de US$ 15 bilhões em refrigeração doméstica e cerca de 5% de toda a eletricidade produzida nos Estados Unidos é consumida por unidades convencionais de ar condicionado. Todo esse resfriamento libera cerca de 140 milhões de toneladas (127 milhões de toneladas métricas) de dióxido de carbono (CO₂ ), um gás de efeito estufa conhecido por contribuir para as mudanças climáticas [fonte:American Council for an Energy-Efficient Economy].

As emissões de gases de efeito estufa aumentaram 25% nos 150 anos desde a revolução industrial. Hoje, os combustíveis fósseis fornecem 85% da energia consumida nos Estados Unidos; a queima de petróleo e carvão é responsável por 80% do CO₂ emissões nos Estados Unidos [fonte:Energy Information Administration].

A demanda por ar condicionado deve crescer à medida que as temperaturas aumentam. Ondas de calor causam apagões, problemas de saúde e, em alguns casos, até a morte - durante o verão de 2003, pelo menos 35.000 pessoas morreram de uma onda de calor que assou a Europa. Sete dos oito anos mais quentes já registrados aconteceram desde 2001; os 10 anos mais quentes foram todos desde 1995 [fonte:National Climatic Data Center (em inglês)]. As temperaturas da superfície global aumentaram 1,4 graus F (0,8 graus C) desde 1920, e os cientistas preveem que as temperaturas podem aumentar em média de 2 a 11,5 graus F (1,1 a 6,4 graus C) até o final do século 21 [fonte:Pew Center sobre Mudanças Climáticas Globais e EPA].

Reduzir o uso de combustíveis fósseis e substituí-los por recursos renováveis para energia é fundamental para frear os efeitos das mudanças climáticas. A única opção para reduzir a energia consumida pelo ar condicionado era simplesmente desligá-lo – até agora. Os condicionadores de ar solares aproveitam o sol mais forte e usam sua energia para resfriá-lo durante a parte mais quente do dia.

Conteúdo

Benefícios ambientais dos condicionadores de ar solares
Preocupações sobre Ar Condicionado Solar

Benefícios ambientais dos condicionadores de ar solares

Condicionadores de ar convencionais funcionando nos pontos mais quentes do dia contribuem para as demandas da rede elétrica que muitas vezes levam a interrupções. As unidades de ar condicionado solar oferecem benefícios ambientais, incluindo menor demanda da rede e deslocamento de carga durante o pico de uso, custos de eletricidade reduzidos, menos interrupções de energia, recursos fora da rede e emissões de gases de efeito estufa reduzidas.

Unidades de ar condicionado solar vêm em dois sabores básicos:híbridos e chillers.

Um sistema híbrido combina tecnologia fotovoltaica (PV) com corrente contínua (DC). Ele alterna automaticamente entre energia solar e bateria conforme necessário. Quando está configurado para o modo híbrido, esses sistemas carregam suas baterias quando o sol está brilhando; quando não estiver, o sistema funciona com bateria reserva enquanto carrega suas baterias por meio de energia de corrente alternada (CA).

A GreenCore Air, por exemplo, projetou seu ar condicionado movido a energia solar para funcionar completamente fora da rede ou como uma unidade híbrida de ar condicionado solar/bateria. Ele é alimentado por um único painel solar de 170 watts, funciona com energia DC e tem capacidade para resfriar uma sala de cerca de 600 pés quadrados (55 metros quadrados).

Refrigeradores de absorção movidos a energia solar , também conhecido como resfriadores evaporativos , funcionam aquecendo e resfriando a água por evaporação e condensação. Os resfriadores resfriam o ar soprando-o sobre material saturado de água - a energia solar é usada para alimentar o ventilador e o motor. O ar condicionado solar híbrido da SolCool, por exemplo, funciona com energia solar, pode ser conectado ou pode funcionar sem baterias. Mesmo quando conectado a uma fonte de energia convencional, ele opera a um máximo de 500 watts por hora, em comparação com cerca de 900 para uma unidade de janela convencional (e 3.500 watts para uma hora de ar condicionado central). Sua opção de chiller oferece ar condicionado por horas após uma falha de energia.
Usos comerciais
Atualmente, tanto o McDonald's quanto a Marinha dos Estados Unidos estão usando condicionadores de ar solares GreenCore. A franquia do McDonald's está complementando seu sistema HVAC com condicionadores de ar solares e planeja reduzir o uso de energia e os custos operacionais com a instalação. O local dos Laboratórios de Pesquisa Naval (NRL) da Marinha, que requer ar condicionado ininterrupto 24 horas por dia, 7 dias por semana, aproveita os recursos fora da rede do AC solar em sua localização remota.

Preocupações sobre condicionadores de ar solares

Para aqueles que procuram substituir o ar condicionado convencional por uma opção mais ecológica, os chillers de absorção movidos a energia solar oferecem um consumo de energia reduzido, mas aumentarão o consumo de água de uma casa. Por design, os chillers precisam ser conectados a uma linha de água ou tanque de armazenamento de água, tornando-os um pouco menos ecológicos do que os condicionadores de ar híbridos movidos a energia solar que funcionam com energia solar e energia da bateria.

E não importa qual estilo você prefira, uma unidade de ar condicionado movida a energia solar vai custar-lhe. Não é tanto quanto instalar painéis solares em seu telhado, mas comparado a unidades convencionais de ar condicionado de janela de tamanho médio que normalmente vendem centenas de dólares, um sistema movido a energia solar custará alguns milhares mais taxas de instalação. Os resfriadores também precisarão ser conectados a uma linha de água. No entanto, a economia de custos para o planeta e para sua carteira a longo prazo pode ser um incentivo suficiente.

Para obter mais informações sobre condicionadores de ar solares e muitos outros tópicos de tecnologia verde, consulte os links na próxima página.
Tecnologia Prius
A Toyota redesenhou seu Prius com um sistema de ventilação movido a energia solar que mantém o carro fresco enquanto está estacionado - não é mais necessário retornar a um carro quente derretido depois de estacionado ao sol o dia todo. O sistema é montado no telhado (vem como parte do pacote do telhado solar) e é basicamente um ventilador alimentado por um painel solar. O ventilador circula o ar para dentro e para fora da cabine e reduz a temperatura da cabine para aproximadamente a temperatura ambiente externa.

Muito mais informações

Fontes

"2A. Tendências globais de temperatura da superfície." Pew Center on Global Climate Change. 2006. http://www.pewclimate.org/global-warming-basics/facts_and_figures/temp_ghg_trends/temp.cfm
"Toyota Prius 2010 tem novo sistema de ventilação de energia solar." Tempos de Tecnologia Solar. 2009. http://solartechtimes.com/?p=557
"Pergunte ao Sr. Eletricidade:32 super dicas para economizar dinheiro em custos de refrigeração e ar condicionado." Michael Bluejay. http://michaelbluejay.com/electricity/cooling.html
"Equipamento de refrigeração." Conselho Americano para uma Economia Eficiente em Energia. 2007. http://www.aceee.org/consumerguide/cooling.htm
"Economia de energia:refrigeradores evaporativos." Eficiência Energética e Energias Renováveis. Departamento de Energia dos EUA. 2009. http://www.energysavers.gov/your_home/space_heating_cooling/index.cfm/mytopic=12360
"Onda de calor na Europa causou 35.000 mortes." Novo Cientista. 2003. http://www.newscientist.com/article/dn4259-european-heatwave-caused-35000-deaths.html
"Mudanças de temperatura futuras." Agência de Proteção Ambiental dos EUA. 2007. http://www.epa.gov/climatechange/science/futuretc.html
"Perguntas frequentes sobre o aquecimento global." Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA). Centro Nacional de Dados Climáticos. 2008. http://lwf.ncdc.noaa.gov/oa/climate/globalwarming.html
"Condicionadores de ar solares GreenCore serão instalados no restaurante McDonald's." Fio do Mercado. 2008. http://www.reuters.com/article/pressRelease/idUS128609+06-Aug-2008+MW20080806
Tecnologia GreenCore. http://aquacell.com/
"Gases de Efeito Estufa, Mudanças Climáticas e Energia." Administração de Informação Energética. Departamento de Energia dos EUA. http://www.eia.doe.gov/bookshelf/brochures/greenhouse/Chapter1.htm
LaMonica, Martin. "Usando a energia solar para manter as casas frescas." Notícias CNET. 2007. http://news.cnet.com/2100-11392_3-6168616.html
"Ar condicionado movido a energia solar lançado." Rede de Notícias Ambientais (ENN). 2008. http://www.enn.com/sci-tech/article/37889
SolCool. http://www.solcool.net/
"Sistema de ar condicionado híbrido SolCool AC/DC." Serra Sistemas Solares. http://www.sierrasolar.com/manufacturers.php?manufacturer_id=179
"Toyota Prius -- Opções e Pacotes 2010." Toyota. 2009. http://www.toyota.com/prius-hybrid/options.html
"A Marinha dos EUA adota condicionadores de ar solares GreenCore." Eletrônica Militar e Aeroespacial. 2008. http://mae.pennnet.com/display_article/335686/32/NEWS/none/none/1/US-Navy-adopts-GreenCore-solar-air-conditioners/