Propuesta de un dispositivo refrigerante con celdas Peltier alimentado con un sistema fotovoltaico independiente: un caso de estudio

Proposal of a Cooling Device with Peltier Cells Powered by an Independent Photovoltaic System: A Case Study

Actualmente, múltiples estudios intentan establecer alternativas que permitan disminuir las consecuencias del gasto energético y los gases de efecto invernadero. En este sentido, la energía solar fotovoltaica seha convertido en una opción factible para aplacar esta problemática,asimismo, se han buscado nuevas tecnologías para disminuir el gastoenergético de los dispositivos refrigerantes, porque consumen demasiadaenergía y utilizan refrigerantes dañinos para cumplir su tarea. Por estarazón, las celdas Peltier pueden ser una opción viable para disminuir latemperatura en espacios cerrados sin generar residuos o emisiones nocivas.En el presente trabajo se plantea combinar estas iniciativas en un sistema unificado para aprovechar ambas tecnologías, implementando un sistemarefrigerante que utiliza el efecto termoeléctrico para reducir la temperaturaen su interior, que es alimentado por un sistema fotovoltaico autónomoutilizando algoritmos de seguimiento del punto de máxima potencia paramejorar su rendimiento. Los resultados reflejan que el dispositivo es capazde disminuir la temperatura en su interior, permitiendo la conservación deelementos a temperaturas bajas y constantes, sin los inconvenientes de los refrigeradores comunes. Finalmente, se concluye que este sistema es una posibilidad plausible para sustituir las tecnologías de enfriamiento dondeel acceso a la energía eléctrica es limitado.

1 INTRODUCCIÓN

El cambio climático se ha transformado en una verdadera preocupación para la sociedad en general [1], sus efectos a mediano y largo plazo pueden ser devastadores para la humanidad. Entre las principales consecuencias se encuentran el calentamiento de la superficie terrestre y la pérdida de ecosistemas naturales [2], por lo que los distintos gobiernos han establecido pactos para disminuir o retardar las consecuencias de este efecto. Entre las principales medidas adoptadas se encuentran los protocolos de Kioto [3] y Montreal [4], que buscan reducir la emisión de gases de efecto invernadero que aceleran el calentamiento global, además, de promover la generación de un desarrollo sostenible, de forma que se utilicen o integren fuentes de energía no convencionales para disminuir la demanda energética [5].

Actualmente, el uso desmedido de la energía eléctrica y la emisión de gases que aceleran el efecto invernadero es un tema de preocupación para los gobiernos de América Latina. Las investigaciones indican que la demanda energética en los próximos 15 años aumentará en un 80 % [6], por lo que han surgido varias estrategias para reducir el consumo de energía convencional. Entre las principales se encuentra el fomento de un entorno competitivo para la generación de energía renovable con un enfoque en la creación de sistemas distribuidos [7], y en segundo lugar, la importancia de promover el ahorro en los hogares y las pequeñas empresas, para ayudar a disminuir esta demanda [8].