REFRIGERACIÓN POR ABSORCION

REFRIGERACIÓN POR ABSORCION
Un método alternativo de refrigeración es por absorción. Sin embargo este método por
absorción solo se suele utilizar cuando hay una fuente de calor residual o barata, por lo
que la producción de frío es mucho más económica y ecológica, aunque su rendimiento
es bastante menor.
En estos sistemas la energía suministrada es, en primer lugar, energía térmica.
El refrigerante no es comprimido mecánicamente, sino absorbido por un líquido
solvente en un proceso exotérmico y transferido a un nivel de presión superior
mediante una simple bomba. La energía necesaria para aumentar la presión de un
líquido mediante una bomba es despreciable en comparación con la energía necesaria
para comprimir un gas en un compresor. A una presión superior, el refrigerante es
evaporado desorbido del líquido solvente en un proceso endotérmico, o sea mediante
calor. A partir de este punto, el proceso de refrigeración es igual al de un sistema de
refrigeración por compresión. Por esto, al sistema de absorción y desorción se le
denomina también "compresor térmico".
Los ciclos de absorción se basan en la capacidad que tienen algunas sustancias
para absorber, en fase líquida, vapores de otras sustancias. Son, por tanto,
sistemas de dos componentes, donde una de las sustancias es disuelta en la otra y el
enfriamiento se produce extrayendo una de las dos sustancias de la solución por medio
de la aplicación de calor y luego reabsorbiéndola hacia la solución.
Los sistemas de refrigeración por absorción presentan la ventaja, respecto a los de
convencionales de compresión, de requerir una demanda eléctrica casi
despreciable, sustituyendo ésta por demanda térmica. Una planta de este tipo está
formada principalmente por intercambiadores de calor. El único componente con partes
móviles es la bomba de la solución. Por ello estas plantas prácticamente no tienen
desgaste, siendo de alta fiabilidad y reducidos gastos de mantenimiento.
Para conseguir temperaturas de hasta –60°C, una planta de compresión suele ser de
múltiple etapa mientras que en una de absorción es suficiente con una sola. Por ello
cuanto más baja sea la temperatura de evaporación el proceso de absorción tiene
mayores ventajas en comparación con las plantas por compresión.
El principal atractivo de estos equipos es su capacidad para aprovechar el calor
residual en procesos industriales o en plantas de cogeneración,- Y ENERGIA
SOLAR- utilizando, por ejemplo, el calor de los gases de escape de los motores o de
las turbinas. La energía térmica, necesaria para el funcionamiento de la refrigeradora
de adsorción, también puede proceder de la combustión directa de cualquier
combustible sobre la misma máquina, lo que le da cierta independencia de la energía
eléctrica.
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Evaporador
(Esta dentro)
El amoniaco se
evapora y retira
calor
Tuberías de acero
Retorno agua y
amoniaco
Condensador
El amoniaco pasa de gas
a líquido
Hervidor
El amoniaco (gas) se
separa del agua por
calor
EJEMPLO DE FUNCIONAMIENTO
Máquina de ciclo de efecto simple amoníaco/agua
(el agua absorbe al amoniaco)
1º. En el generador ( hervidor) la solución amoníaco / agua es llevado a ebullición,
gracias a una aportación calorífica asegurada por un quemador que funciona a gas
natural. El fluido refrigerante (amoníaco) se vaporiza y se separa del agua bajo una
presión próxima a 20 bares . Es enviado hacia el condensador .
2º. En este, el amoníaco se condensa por enfriamiento gracias al aire exterior.
3º.El amoníaco líquido luego se dirige hacia el evaporador, donde se varia la tubería
aumentando el diámetro, lo que hace que disminuya su presión parcial (4 bares).A
causa de la variación de presión, el amoníaco se vaporiza absorbiendo las calorías del
circuito de utilización (temperatura en el evaporador está próxima a los + 3 ° C).
4º. Los vapores de amoníaco pasan luego por el aparato de absorción y son
absorbidos por el agua proveniente de la separación amoniaco agua que se produjo en
el generador. Y el ciclo vuelve a empezar pasando la solución agua-amoniaco de
nuevo al hervidor.
En estos sistemas no hay zona de alta ni de baja presión, todo el circuito está a la
misma presión, esto se consigue con la presencia de hidrógeno, un gas no
condensable, que compensa las variaciones de presión parcial del amoniaco.
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Ventajas e inconvenientes de la refrigeración por absorción
El rendimiento es menor que en el método por compresión (0,8 frente a 5,5 ), sin
embargo en algunos casos compensa el que la energía proveniente de una fuente
calorífica sea más económica, incluso residual o un subproducto destinado a
desecharse. También hay que tener en cuenta que el sistema de compresión, utiliza
normalmente la energía eléctrica, y cuando ésta llega a la toma de corriente lo hace
con un rendimiento inferior al 25% sobre la energía primaria utilizada para generarla, lo
que reduce mucho las diferencias de rendimiento.
Al calor aportado al proceso de refrigeración se le suma el calor sustraído de la zona
enfriada. Con lo que el calor aplicado puede volverse a reutilizar. Sin embargo, el calor
residual se encuentra a una temperatura más baja (a pesar de que la cantidad de calor
sea mayor), con lo que sus aplicaciones pueden reducirse.
Los aparatos son más voluminosos y requieren inmovilidad (lo que no permite su
utilización en automóviles, lo que sería muy conveniente como ahorro de energía
puesto que el motor tiene grandes excedentes de energía térmica, disipada en el
radiador).
ABSORCIÓN FRENTE A COMPRESION
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Compresor es reemplazado por el Generador (hervidor)
Menor consumo energético (apenas hay consumo eléctrico, se sustituye por
térmico)
Menor cantidad de partes móviles (menos ruido y menos mantenimiento)
Menor rendimiento* ( COP sobre 0,5)
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