Microcontroladores

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REFRIGERADOR SOLAR – CICLO DE ABSORCIÓN INTERMITENTE Rafael G. Beltrán Universidad de los Andes
Cra 1E 18A-70, Bogotá-Colombia www.uniandes.edu.co , Telf. 571 3324322, Fax 571 3324323

RESUMEN En el presente trabajo se describe una instalación experimental para la producción de frío utilizando un sistema de absorción intermitente. La presentación está basada en el trabajo realizado poreste autor y otras personas (refs. 1,2 ,3 ). El equipo ha sido desarrollado para pequeñas comunidades de la costa Pacifico de Colombia en donde la infraestructura es mínima y se requiere conservar la pesca. Los ensayos del equipo indican que si bien es factible la producción de frío, su costo es un poco alto comparado con sistemas convencionales y la operación intermitente da lugar a problemas dediversa índole, por lo cual se requiere hacer mas automática la operación. PALABRAS CLAVE: Refrigeración, ciclos de absorción, energía solar. ANTECEDENTES Y OBJETIVOS El presente estudio ha sido motivado por el deseo de explorar posibles aplicaciones de la energía solar para regiones apartadas de Colombia. El refrigerador solar que se ha estudiado funciona por el principio de absorción de amoniaco –agua y la construcción y pruebas del prototipo se ha llevado a cabo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes en Bogotá. El proyecto fue financiado por el Departamento Nacional de Planeación.

SISTEMA DE REFRIGERACION POR ABSORCION La energía solar se presta bastante bien para impulsar sistemas de refrigeración por absorción ya que en estos sistemas (1) la cantidad de energíamecánica necesaria para mover el equipo es mínima y se requiere principalmente de una fuente de energía térmica para su funcionamiento. El concepto de diseño utilizado fue el de un refrigerador intermitente que hiciera innecesario el uso de bombas u otros dispositivos mecánicos y que de esta manera resultara apropiado para las condiciones en lugares apartados con buena insolación. El ciclo deabsorción clásico consta de los siguientes elementos: a. Generador: Es la parte del sistema en la cual una solución de amoniaco y agua recibe calor de una fuente de alta temperatura, con lo cual se evapora en primera instancia el amoniaco. El vapor producido se lleva al condensador. b. Condensador: En esta parte del sistema se elimina calor por intercambio entre el calor latente de licuefacción delamoniaco a alta presión y temperatura que viene del generador,

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con el aire exterior o con agua fría. El amoniaco licuado se deposita en el fondo del recipiente. c. Válvula de Expansión: Permite que baje la presión del líquido y produce una mezcla de líquido y vapor a baja temperatura y presión. d. Evaporador: en este dispositivo el amoniaco hierve absorbiendo calor de los alimentosalmacenados en su interior. e. Absorbedor: este dispositivo permite la mezcla del vapor de amoniaco proveniente del evaporador con la solución débil de amoniaco – agua (al porcentaje de agua) para hacer que la concentración aumente liberando calor de la solución. Este calor debe liberarse al medio ambiente. f. Bomba: se usa para elevar la presión de la solución fuerte y llevarla nuevamente al generador.condensador

generador

Qcond
válvula de expansión

Qgen

Qabsor

Qevap

evaporador absorsor bomba

Figura1 . Esquema del sistema de absorción amoniaco-agua

SISTEMA UTILIZADO Ya que se deseaba eliminar por una parte la bomba del ciclo clásico, así como hacer un uso más eficiente del generador de calor, se construyó un sistema de absorción intermitente en el cual se combinaron lossiguientes elementos: a. Colector solar plano. Este elemento del sistema fue diseñado para servir como generador de vapor durante las horas del día, ya que contiene una solución fuerte en las horas de la mañana, la cual se va haciendo débil durante el transcurso del día al irse evaporando el amoniaco. Durante la noche hace las veces de absorbedor al recibir el vapor de amoniaco a baja presión...