UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIAESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA DEL DISEO

DESCRIPCIN DE SISTEMAS DE PRODUCCIN DE FRIO - ABSORCIN

ALUNO: THALLYS ANDERSON MACHADO FERREIRA

Descripcin del ciclo de absorcinLos ciclos termodinmicos de enfriamiento, tanto el de compresin como el de absorcin, permiten sacar calor del espacio que quiere enfriarse y llevarlo a otro lugar donde se disipa. Para hacerlo, ambos sistemas aprovechan la necesidad de un fluido, utilizado como refrigerante, de obtener calor del entorno para pasar del estado lquido al de vapor al ser introducido en un espacio a ms baja presin. Mientras que en el ciclo de compresin la diferencia de presiones se obtiene con un compresor mecnico, en el de absorcin se consigue aportando calor a una mezcla del refrigerante y otra sustancia que se caracteriza por tener una gran afinidad con aquel y absorberlo fcilmente. En el generador donde se aporta el calor, el refrigerante se separa del absorbente por ebullicin y, por la presin generada, recorre el circuito de alta presin donde se condensa (como en el ciclo de compresin) hasta evaporarse de nuevo en la zona de baja presin, donde se asocia con el absorbente para poder volver juntos y en estado lquido al generador.

El ciclo de absorcin no es un descubrimiento reciente, ya que el primer antecedente es el experimento realizado por el escocs William Cullen en el ao 1755, cuando consigui obtener una pequea cantidad de hielo en una campana mantenida a una presin reducida. Pero, de hecho, fue el francs Ferdinand Carr quien en 1890 construy la primera mquina de absorcin para la fabricacin de hielo. En la evolucin del ciclo de absorcin se han experimentado diversas parejas de refrigerante/absorbente, pero comercialmente hay nicamente dos: la formada por el agua como refrigerante y bromuro de litio como absorbente, y la que utiliza el amonaco como refrigerante y agua como absorbente. Cada una de estas dos tcnicas tiene sus peculiaridades. Mientras la utilizacin del agua como refrigerante limita la temperatura de evaporacin por encima de 0C, permite, en cambio, una mayor eficiencia energtica que la que se consigue con el ciclo de amonaco que, por su parte, presenta la ventaja de poder bajar las temperaturas muy por debajo de 0C y condensar a temperaturas ms altas.

Fuente de energa y eficiencia en los equipos de absorcinPara hacer funcionar los equipos de refrigeracin por ciclo de absorcin, se utiliza calor que puede proceder de muy diversas fuentes. Hay unidades conocidas como a llama directa, que consumen combustibles gaseosos o lquidos, mientras que otras utilizan el calor aportado por agua caliente, sobrecalentada o vapor. Este agua caliente o vapor puede ser residual de procesos industriales, de equipos de cogeneracin (motores trmicos o turbinas), de pilas de combustible, de calderas de biomasa o, incluso, calentadas con energa gratuita y renovable como la solar. En todo caso, el hecho de utilizar energa primaria en lugar de la electricidad que ya ha sufrido unas prdidas de produccin y transporte hace que la eficiencia energtica o COP no pueda compararse directamente. En los procesos a ms alta temperatura que utilizan el ciclo de doble efecto con la mezcla de agua y bromuro de litio, se consiguen eficiencias de hasta 1,2 con respecto a la energa consumida, mientras que con baja temperatura y en el ciclo de amonaco/agua es del orden del 0,7.

Ahorros y ventajas ambientalesLa utilizacin de equipos de refrigeracin por ciclo de absorcin permite ahorrar, en primer lugar, la energa primaria que habra hecho falta para producir la electricidad necesaria para hacer funcionar los equipos convencionales que sustituyen. Cuando el calor utilizado por la mquina de absorcin es de origen gratuito o residual, el ahorro es absoluto, mientras que en los casos de aplicacin de llama directa este depender de la energa primaria y las caractersticas de produccin de la electricidad sustituida. Este aspecto es particularmente importante, tanto econmica como estratgicamente, en pases como el nuestro en que en la produccin elctrica dependemos mayoritariamente de la importacin de combustibles de origen fsil. Adems, esto tambin permite la reduccin de las emisiones de CO2 a la atmsfera y, por lo tanto, permite acercarnos al cumplimiento de los acuerdos de Kyoto. En cuanto a los fluidos utilizados en los ciclos de absorcin, son totalmente inocuos para el medio ambiente, lo que afianza el carcter ecolgico de los equipos de absorcin.

Principales aplicacionesLos equipos de refrigeracin por ciclo de absorcin pueden ser usados de manera tan amplia como cualquier otra planta refrigeradora de agua convencional, y las aplicaciones para aire acondicionado son las ms usuales. Actualmente, se est intensificando el uso en instalaciones del sector terciario que disponen de campos de captadores solares trmicos para produccin de agua caliente sanitaria y calefaccin, y estas instalaciones, en verano, cuando es mayor la disponibilidad de radiacin solar, en lugar de disipar los sobrantes, los aprovechan para obtener refrigeracin gratuita. La otra utilizacin clsica de estos equipos es en procesos industriales, sobre todo en los que tambin se utiliza una fuente de calor residual como energa para hacer funcionar el equipo. En cuanto a las plantas basadas en el ciclo amonaco/agua como refrigerante/absorbente, pueden utilizarse, adems, en aplicaciones a baja temperatura, como en la cadena de preparacin y conservacin de alimentos, procesos vincolas, tratamiento de lcteos, preparaciones farmacuticas, etc. De hecho, el campo de aplicacin es muy amplio, ya que se trata de una tcnica muy desarrollada, totalmente fiable y con reducidos costes de mantenimiento, que est disponible en unidades de ms de 4.000 kW de refrigeracin con utilizacin para agua caliente, y de ms de 6.000 kW a llama directa. La mayora de los equipos disponibles en el mercado mundial se ajustan tambin a las directivas europeas, de conformidad con la marca CE. Sin embargo, se recomienda verificar esto antes de seleccionar la marca y asegurarse de que dispone tambin de servicio de asistencia tcnica en el mismo pas.