Refrigeración por absorción

Práctica sobre la Máquina frigorífica sobre absorción.

Una máquina de absorción tiene como objetivo la producción de potencia frigorífica, como cualquier otra máquina frigorífica, mediante la evaporación de refrigerante en el evaporador. En nuestro caso el refrigerante será amoniaco. En lugar de comprimir el refrigerante, éste va a ser absorbido por agua líquida en un absorbedor y se bombeala disolución a un generador donde se calienta y se libera de nuevo vapor de refrigerante.

En el caso de la máquina de electrolux, se trata de una máquina de absorción de difusión continua. En este dispositivo nos ahorramos tener que bombear la disolución (la poca energía mecánica que aplicábamos) ya que la existencia de un tercer componente inerte (hidrógeno) provoca la homogeneización depresiones (la de alta se iguala con la de baja). La presencia de ese hidrógeno permite que el amoniaco se pueda evaporar en el evaporador a baja presión (obedeciendo la ley de presiones parciales de Dalton).

Con el hidrógeno hemos conseguimos la diferencia de presiones del amoniaco entre el condensador y el evaporador. El propio condensado de refrigerante hace de separación entre el condensador yel evaporador.

DATOS DE NUESTRA PRÁCTICA.

La potencia suministrada al generador es :

* QG = 225,75 W

El caudal de aire que refrigera el condensador es:

* V = 2,5 m3/h = 6,9 10-4 m3/s.


TA2(ºC) | TE(ºC) | TA1(ºC) | TG(ºC) | TC1(ºC) | TC2(ºC) | Tent aire | Tsal aire | HR%ent | HR%sal |
41 | 8 | 47 | 93 | 38 | 33 | 27,5 | 17,7 | 50 | ? |

Temperatura del evaporador:TE = 8ºC.

Temperatura del condensador: TC = TC1 = 38ºC.

Temperatura del absorbedor: TA= (TA1 + TA2) / 2 = (47 + 41) / 2 = 44ºC.

Temperatura del generador: TG = 91ºC.

El aire entra en el evaporador a una temperatura de 27ºC y una humedad relativa del 50%. Sale a una temperatura de 17,7ºC. Este enfriamiento es sensible únicamente ya que la máquina no posee recogida de condensados yademás se nos humedecería la máquina. En la carta psicrométrica de Carrier correspondiente, el punto de entrada (T=27,5ºC; 50% H.R) es caracterizado por:

-hent = 60 KJ/kg.
-H.R.ent = 50%.
-vent. = 0,95 m3/kg (aire seco).

Las condiciones del aire a la salida vienen determinadas por su temperatura (ya conocida) y su humedad específica que debe ser la misma que la de entrada. Por lotanto en la carta psicrométrica el punto de salida está en la intersección entre la vertical a la temperatura T = 17,7ºC y la horizontal correspondiente a la humedad específica del punto de entrada. Esto nos da los siguientes resultados.

-hsal = 49 KJ/kg.
-H.R.sal = 90%.
-vsal = 0,92 m3/kg (aire seco).


Con los datos obtenidos hasta ahora podemos calcular la potencia frigoríficaaportada por la máquina.

kW

El coeficiente de eficiencia frigorífica real CEEreal:

CEEREAL = = = 0,03

El coeficiente de eficiencia máximo que podemos alcanzar es:

CEEMAX = = 1,25 (temperaturas en Kelvin)

Tomando como TA’ = = 39,5 ºC.

La eficacia de la máquina se define como la relación entre el CEEREAL y el CEEMAX.

Eficacia = = 0,024

Como observamos la eficienciade la máquina es muy baja, visto que su coeficiente de eficiencia frigorífica es tan bajo. Esta máquina tiene aun así la ventaja de que podemos prescindir de cualquier dispositivo de bombeo

VARIABLES TERMODINÁMICAS EN LOS PUNTOS SIGNIFICATIVOS DEL FLUJO.

Veamos cuales son algunos de los valores de presión, temperatura y concentración en algunos de los puntos del ciclo.

-Presión de alta:En el condensador tomaremos como hipótesis que lo que se condensa es amoniaco puro (es decir 100% de concentración), aunque en realidad sea de aproximadamente de 99,5%. Utilizando las tablas de propiedades termodinámicas del amoniaco:

X=100%; T = TC = 38ºC ------- PALTA = 14,9909 kg/cm2

-Presión de baja:

De igual forma pero ahora con la temperatura de evaporación.

X=100%;...