Capitulo3

CAPITULO 3
3. SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN
3.1. Descripción del sistema de refrigeración por absorción

En su diseño más simple, la máquina de absorción consta de un
evaporador, un condensador, un absorbedor, un generador y una
bomba de solución. En un enfriador por ciclo de compresión, el frío
se produce en el evaporador, donde el refrigerante o el fluido de
trabajo se vaporiza y elcalor se transfiere al condensador, donde el
refrigerante se condensa la energía que eleva el calor de baja a alta
temperatura se suministra como energía mecánica al compresor.

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En un enfriador por ciclo de absorción, la compresión del vapor de
refrigerante es efectuada por el absorbedor, la bomba de solución y
el generador combinados, en lugar de un compresor de vapor
mecánico. El vaporgenerado en el evaporador se absorbe en un
absorbente líquido que hay en el absorbedor. El absorbente que ha
absorbido refrigerante, absorbente gastado o débil, es bombeado al
generador donde el refrigerante se libera en forma de vapor, el cual
se debe condensar en el condensador. El absorbente regenerado o
fuerte se recircula después al absorbedor para absorber de nuevo el
vapor de refrigerante. Elcalor se suministra al generador a una
temperatura relativamente alta y se rechaza desde el absorbedor a
un nivel relativamente bajo, de forma análoga a un motor de calor.

Fig. 3.1 Sistema de refrigeración por absorción simple

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El refrigerante y el absorbente en un ciclo de absorción forman lo
que se denomina un par de trabajo. A lo largo de los años se han
propuesto muchos pares, pero sólo dosde ellos se han utilizado
extensamente: amoníaco junto con agua como absorbente y agua
junto con una solución de bromuro de litio en agua como absorbente.
El par agua amoníaco se encuentra sobre todo en aplicaciones de
refrigeración, con bajas temperaturas de evaporación, inferiores a
0ºC. El par agua-bromuro de litio se emplea extensamente en
aplicaciones de refrigeración por aire, donde no esnecesario enfriar
por debajo de 0ºC. Los niveles de presión en la máquina de aguaamoníaco son normalmente superiores a la presión atmosférica,
mientras que las máquinas de agua-bromuro de litio funcionan
generalmente en vacío parcial.

Los flujos de calor en el ciclo básico son los siguientes:

©

El calor se suministra, y el enfriamiento se produce, a un nivel
bajo de temperatura;

©

El calor serechaza al condensador a un nivel intermedio de
temperatura;

©

El calor se rechaza desde el absorbedor, también a un nivel
intermedio; y,

©

El calor se suministra al generador a un nivel alto de temperatura.

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En cuanto a los sistemas de refrigeración por absorción que utilizan
bromuro de litio como absorbente y agua como refrigerante, la fuente
de calor (energía calorífica descargada delsistema de cogeneración,
en principio) debe estar a una temperatura mínima de 60-80 ºC, o
hasta 150ºC si se considera un sistema de doble efecto. Para los
sistemas que usan amoníaco como refrigerante, se necesita una
fuente de calor de 100-120ºC (sistema de simple efecto).

El ciclo básico se puede modificar de varias formas. Una consiste en
aprovechar todas las oportunidades posibles de recuperarel calor
dentro del ciclo para mejorar la economía térmica. Por ejemplo, es
habitual hacer un intercambio de calor entre el flujo de solución débil
que sale del absorbedor y el absorbente regenerado o solución
fuerte que es retornado al absorbedor.

Cuando todas las oportunidades de recuperación de calor que se
puedan usar razonablemente hayan sido incorporadas al diseño de
una máquina, seobtiene un coeficiente de enfriamiento de
aproximadamente 0.7 para el sistema de agua-bromuro de litio y
aproximadamente 0.6 para el sistema de agua amoníaco. Se pueden
obtener otras mejoras si se utiliza de una manera más eficiente el
calor de alta temperatura disponible para alimentar el generador.

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Los denominados sistemas de doble efecto incorporan dos bloques
del generador absorbedor que...