ENERGÍA SOLAR / Agosto 2013

SUSTITUCION DE IMPORTACIONES

Pintura selectiva para calefones solares térmicos

Profesionales del INTI trabajan en el desarrollo de una pintura selectiva nacional destinada a optimizar el rendimiento de los equipos solares térmicos. El compuesto busca incrementar la absorción de energía y optimizar la transferencia al fluido caloportador, aumentando la temperatura del agua que reservan.

En Argentina, los fabricantes de equipos solares térmicos (EST) utilizan pinturas de tipo negro mate para pintar las cubiertas de sus equipos transmitiendo sólo un 25% aproximadamente de la energía que reciben, mientras que aquellos cubiertos con pinturas selectivas comerciales transmiten un promedio del 80%.
 
A partir de la brecha que arrojan estas cifras, especialistas del Área de Energías Renovables del INTI realizan I+D+i para desarrollar una pintura nacional con el objetivo de optimizar el rendimiento de los colectores. Además, el nuevo compuesto será un valor agregado al momento de competir con productos importados así como también las oportunidades de comercialización en el mercado internacional.

Actualmente las pinturas selectivas se fabrican mayoritariamente en Japón, Alemania y Europa del este. El costo de importación repercute considerablemente en el precio final de los equipos nacionales, lo que desmejora considerablemente el rendimiento final del producto.

En este marco, el objetivo del desarrollo es elaborar una pintura de bajo costo, con mejores prestaciones que el negro mate actualmente utilizado, mediante el agregado de partículas metálicas (aleantes) que puedan mejorar la transferencia de calor al fluido caloportador por su baja emitancia, una vez absorbida la luz incidente.

Trabajo en el laboratorio
En una primera etapa, el trabajo de los técnicos consistió en formular y elaborar una pintura de alta selectividad en radiación solar de onda corta para equipos solares térmicos de placa plana.

Para llevar adelante esta tarea, el Centro Proceso Superficiales del INTI elaboró compuestos con agregado de Níquel y Aluminio (NiAl) en partes iguales sobre placas de aluminio y cobre, dos sustratos normalmente utilizados en las aletas de captación de los colectores solares. La primera formulación se realizó con un 6 % m/m de agregado de partículas metálicas de NiAl, tomando como fuente las publicaciones actuales sobre la temática (Ehab AlShamaileh, 2010).

Para conocer la emitancia de la luz, las placas fueron enviadas a la Facultad de Ciencias Exactas donde se determinó que hubo una leve disminución en la emitancia de los rayos de luz absorbidos, lo que indica que los especialistas seguirán trabajando en esta dirección. Las próximas formulaciones se realizarán con un agregado de 12% y 18% de NiAl hasta obtener las cantidades que optimicen el costo-beneficio.

Las mediciones se realizaron con un espectrofotómetro de esfera integradora, que analizó la radiación difusa en diferentes longitudes de onda dentro de los espectros UV, visible e infrarrojo cercano. Este ensayo da cuenta de la calidad de la pintura en lo que refiere a sus propiedades de selectividad a la hora de transportar el calor al agua del EST.


Colector solar instalado en vivienda social de Moreno, provincia de Buenos Aires Buscan que las pinturas selectivas elaboradas en el país disminuyan su emitancia hasta alcanzar aproximadamente un 50% de lo absorbido

“Es importante señalar que el objetivo no es elaborar una pintura con las altas exigencias que hoy tienen las comerciales importadas sino que nuestro desarrollo apunta a ganar rendimiento del equipo, mejorando ligeramente las prestaciones de las que utilizamos actualmente”, aclara el ingeniero en materiales Sebastián Valente, quien forma parte del desarrollo local. El objetivo del equipo de trabajo apunta a que las pinturas selectivas elaboradas en el país disminuyan su emitancia hasta alcanzar aproximadamente un 50% de lo absorbido.

Otro factor determinante en la emitancia y absorción de los rayos solares es el espesor de pintura logrado sobre la placa. En este sentido, se harán pruebas con otros espesores de pintura al momento de elaborar nuevas muestras. El rango del espesor de la película debe esté entre 1 y 8 micrones, uno mayor provocaría que el rendimiento de la pintura disminuya.

Una vez que los especialistas obtengan la composición química exacta de los componentes (cantidad de aleante y espesor exacto de cobertura) el paso siguiente será pintar dos equipos iguales, uno con el tradicional negro mate y otro con la formula final obtenida por los técnicos del INTI. Los equipos serán expuestos a las mismas condiciones y sometidos a ensayos para comparar el rendimiento final de los mismos, es decir, la temperatura de agua almacenada alcanzada en un tiempo determinado.

El último paso será transferir los conocimientos técnicos adquiridos a un fabricante de pinturas integrado y comprometido con el proyecto que pueda fabricar cantidades de dicha pintura y poder comercializarla.

“Las pinturas selectivas para equipos solares térmicos son un producto de interés por parte del mercado nacional como internacional debido a la mejora sustancial que brinda este subproducto en la alta absorción y la baja emisión a la hora de transformar la energía solar en calor, por este emotivo el fabricante que acepte la transferencia tecnológica del INTI tendrá que ver la veta de negocios ya que se trata de un mercado ávido”, asegura Valente.

 

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