Sistemas de refrigeración por absorción ¿Qué son?

Sistemas de refrigeracion por absorcion

24/01/2022 - Actualizado: 27/09/2022

En esta época es viable sustituir los equipos de refrigeración por gadgets en los que el consumo eléctrico sea reemplazado por el calor. Este calor procede de fuentes distintas, en las que tenemos la posibilidad de integrar alguna instalación térmica. La refrigeración por medio de calor se consigue por medio de las máquinas de enfriamiento por absorción, un sistema muy revolucionario que te deseamos enseñar ahora.

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  1. ¿Qué es la refrigeración por absorción?
  2. Orígenes de la refrigeración por absorción
  3. Funcionamiento de la refrigeración por absorción
  4. Sistemas de refrigeración doméstica, provecho y precio
    1. ¿Y cuál es su consumo del sistema de refrigeración por absorción?
    2. Y si estamos hablando de precio...
    3. Ahorros y virtudes ambientales
    4. AGUA / BROMURO DE LITIO (LIBR)
    5. Amoniaco (NH3 ) / Agua

¿Qué es la refrigeración por absorción?

El sistema de refrigeración por absorción es un medio de producir frío que, de la misma manera que en el sistema de refrigeración por compresión, explota que las sustancias absorben calor al cambiar de estado, de líquido a gaseoso. De esta forma como, en el sistema de compresión el período se hace por medio de un compresor, en la situación de la absorción, el período se basa de forma física en la aptitud que tienen algunas sustancias, como el bromuro de litio, de absorber otra sustancia, de la misma forma que el agua, en etapa de vapor. Otra oportunidad es usar el agua como sustancia absorbente (disolvente) y amoníaco como sustancia absorbida (soluto).

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Orígenes de la refrigeración por absorción

El período de absorción no es un hallazgo reciente, dado que el primer antecedente es el ensayo llevado a cabo por el escocés William Cullen en el año 1755, cuando consiguió conseguir una chiquita proporción de hielo en una campana mantenida a una presión achicada. Pero fue el francés Ferdinand Carré quien en 1890 construyó la primera máquina de absorción para la construcción de hielo. En la evolución del período de absorción se experimentaron distintas parejas de refrigerante/absorbente, pero comercialmente hay solamente dos: la formada por el agua como refrigerante y bromuro de litio como absorbente, y la que usa el amoníaco como refrigerante y agua como absorbente. Todas estas dos técnicas tiene sus características.

La utilización del agua como refrigerante limita la temperatura de evaporación por arriba de 0°C, facilita, en cambio, una más grande eficacia energética que la que se consigue con el período de amoníaco que, por su lado, muestra la virtud de poder bajar las temperaturas muy abajo de 0°C y condensar a temperaturas más altas.

Funcionamiento de la refrigeración por absorción

El período más frecuentemente empleado es el de agua-bromuro de litio por tener más grande eficacia. Se utiliza el bromuro de litio porque tiene capacidad de absorber agua y porque puede deshidratarse por medio de el calor.Entrando a los datos de este período, el agua (refrigerante), que se desplaza por un circuito a baja presión, se evapora en un intercambiador de calor, llamado evaporador. La evaporación requiere calor, que se obtiene de un intercambiador en el que se refrigera un fluido secundario (normalmente, además agua), que se transporta por una red de tuberías a enfriar los ambientes o cámaras que interese. Tras el evaporador, el bromuro de litio absorbe el vapor de agua en el absorbedor, produciendo una satisfacción diluida o débil de bromuro en agua.

Esta satisfacción pasa al generador, donde se separan disolvente y soluto por medio de calor que viene de una fuente externa. El agua va al condensador, que es otro intercambiador donde cede la más grande parte del calor recibido en el generador, y desde ahí pasa otra vez al evaporador, por medio de la válvula de expansión; el bromuro, en este momento como satisfacción concentrada en agua, regresa al absorbedor para reiniciar el período. Al fin y al cabo, en el absorbedor se desprende calor al absorber el gas, en tanto que en el generador se absorbe calor al desprender el gas.

Intercambiador de calor

Además, además se acostumbra usar un intercambiador de calor, poniendo en contacto, sin mezcla, los conductos absorbedor-generador y generador-absorbedor, para precalentar de esta forma la satisfacción de agua-bromuro de litio, antes de pasar al calentador (generador). Mientras que, paralelamente, la satisfacción concentrada de bromuro de litio se enfría cuando va hacia el absorbedor, dado que la absorción se ejecuta mejor a baja temperatura. De hecho en el absorbedor debe existir un intercambiador para enfriarlo con la torre de enfriamiento.

De la misma manera que en el período de compresión, el sistema necesita una torre de enfriamiento para disipar el calor sobrante (suma del aportado por la fuente externa y el extraído de los locales o espacios refrigerados). El fluido caloportador que va a la torre discurrirá sucesivamente por dos intercambiadores situados en el absorbedor y en el condensador. Como se puede observar en el esquema, los únicos elementos mecánicos que ya están en el período son una bomba que transporta la satisfacción concentrada al generador y otra, no representada, para llevar el caloportador a la torre de enfriamiento.

El período amoniaco-agua es en todo similar, salvo que en esta situación el refrigerante es el amoniaco y el absorbente es el agua. Se usa, aunque tiene menor eficacia energética, porque tiene la virtud de poder hallar temperaturas inferiores a 0 ºC, oséa, en aparatos para congelar, como frigoríficos.

Sistemas de refrigeración doméstica, provecho y precio

Para lograr tener un sistema refrigeración por absorción en nuestros hogares, debemos disponer, las ya nombradas máquinas de enfriamiento por absorción. Estas máquinas se caracterizan porque el compresor es sustituido por otro llamado de compresión térmica. En ésta, el refrigerante en estado gaseoso es absorbido por un absorbente líquido y el incremento de la presión no se consigue con un compresor sino por medio de una bomba, cuyo consumo eléctrico es muy inferior.

¿Y cuál es su consumo del sistema de refrigeración por absorción?

El consumo que tienen esta clase de equipos se basa en su mayoría en el calor que se requiere para dividir el absorbente del refrigerante, y de esta forma, así conseguir frío partiendo del calor. El primordial problema de los equipos de absorción, en relación a un conjunto habitual de aire acondicionado, es el desempeño. En una maquina de absorción conseguimos 0,8 entidades de frío por cada unidad de calor entrante. Este desempeño es muy bajo frente a el de los equipos de refrigeración recurrentes, donde conseguimos hasta 2 entidades de frío por cada unidad de electricidad entrante.

- Máquina de enfriamiento por absorción: 0,8 entidades de frío por cada unidad de calor entrante

- Equipo de refrigeración común: 2 entidades de frío por cada unidad de electricidad entrante

Más allá de que tenemos la posibilidad de decir que el desempeño de estas máquinas es bajo, estos equipos únicamente van a ser rentables si el coste de la energía térmica no es muy alto.

Y si estamos hablando de precio...

Hoy en día esta clase de máquinas tienen un coste alto y baja rentabilidad. En la mayoría de los casos logramos hallar equipos de 17kW de capacidad, con la que se podría enfriar hasta 300 m2, por un coste aproximado de 24.000 €. Un conjunto de absorción de 17 kW de capacidad, bastante para enfriar una área de 300 m2, tiene un coste estimado de 24.000 €. Además, un conjunto nivel de la misma capacidad tiene un coste medio de 8.000 €. El ahorro de electricidad que piensa la máquina de absorción respecto de la de compresión es de unos 6.000 kWh/año. Esto provoca que el retorno de la inversión de un conjunto de absorción sea mayor a 20 años.

Ahorros y virtudes ambientales

La utilización de equipos de refrigeración por período de absorción facilita ahorrar, antes que nada, la energía principal que habría hecho falta para producir la electricidad elemental para llevar a cabo trabajar los equipos comúnes que sustituyen. Cuando el calor usado por la máquina de absorción es de origen gratis o residual, el ahorro es absoluto, en tanto que en las situaciones de aplicación de llama directa este va a depender de la energía principal y las propiedades de producción de la electricidad sustituida. Este aspecto es especialmente considerable, tanto económica como estratégicamente, en países como el nuestro en que en la producción eléctrica dependemos en la mayoría de los casos de la importación de combustibles de origen fósil.

Además, esto además facilita la reducción de las emisiones de CO2 a la atmósfera y, entonces, facilita acercarnos al cumplimiento de los acuerdos de Kyoto. En relación a los fluidos usados en los ciclos de absorción, son completamente inocuos para el medio ámbito, lo que afianza el carácter ecológico de los equipos de absorción.

AGUA / BROMURO DE LITIO (LIBR)

Ventajas
  • El refrigerante agua tiene una alta capacidad calorífica.

  • La solución de bromuro de litio no es volátil.

  • Las sustancias no son tóxicas ni inflamables.

Desventajas
  • El Sistema de refrigeración por absorción no puede enfriar a temperaturas menores del punto de congelación de agua.

  • El bromuro de litio es solvente en agua sólo limitadamente.

  • El vacío demanda una alta impermeabilidad del sistema.

Amoniaco (NH3 ) / Agua

Ventajas
  • El refrigerante amoniaco tiene una alta capacidad calorífica.

  • Aplicaciones de temperaturas muy bajas, hasta -60°C.

  • Aplicaciones de temperaturas muy bajas, hasta -60°C.

Inconvenientes
  • Presión muy alta del refrigerante (tuberías más gruesas).

  • Volatilidad del solvente (es necesaria una rectificación).

  • Toxicidad del amoniaco.

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