refrigeracion


Temas de la unidad v


DAVID SANTIAGO ROJAS

15/04/2013



 

El término adsorción se deriva de un proceso general denominado 'sorción', que describe la transferencia periódica de energía en dos subprocesos, en los cuales un medio sólido adsorbente bajo transferencia de energía ‘adsorbe’ una materia en estado gaseoso. El efecto contrario, o sea, la separación de la materia gaseosadel cuerpo sólido mediante entrega de calor a dicho cuerpo, se denomina ‘desorción’.
Desde hace mucho tiempo el principio de la adsorción ha sido empleado en diferentes campos de la técnica de procesos, pero apenas en técnicas de refrigeración o climatización. Es entre los años veinte y treinta del siglo XX cuando se desarrolló la máquina de refrigeración por adsorción, desplazada enseguida por laaplicación de los compuestos CFC, descubiertos en aquella época, en los sistemas de refrigeración por compresión.En 1927, la firma Copeland y la corporación americana Silica-Gel Corp. presentaron una máquina de refrigeración por adsorción con silicagel.
Esta tecnología fue luego introducida por la firmas Safety Car Heating y Lighting Co. en el enfriamiento de vagones ferroviarios. Después denumerosas pruebas bajo las distintas condiciones, el sistema desarrollado convenció tanto que se comenzó a realizar su producción en serie y se construyeron 50 vagones ferroviarios con dicha tecnología de enfriamiento para el transporte de pescado. En este sistema fue utilizado SO2 (dióxido de azufre) como refrigerante. Este tipo de equipo no pudo mantenerse por mucho tiempo en operación porque elelemento adsorbente disminuía la capacidad con el tiempo, repercutiendo negativamente en el rendimiento.
En aquel entonces el agua fue utilizada en muy pocas ocasiones como medio refrigerante. Tal fue el caso de la firma Carrier Co., que construyó sistemas de aire acondicionado en los cuales se utilizó la combinación silicagel-agua. Tchernev introdujo el par de trabajo zeolita-agua en sistemascerrados de refrigeración por adsorción. Este sistema tenía la peculiaridad de ser funcionalmente discontinuo, porque de día se utilizaban las radiaciones solares para el secado o regeneración de la zeolita y por la noche se producía el deseado efecto frigorífico, condicionado por la adsorción de los vapores de agua por la zeolita.
Un aspecto fundamental en el uso de este tipo de refrigeraciónalternativa ha sido su bajo impacto medio ambiental, al no contar los mismos con los CFC como medios refrigerantes para su funcionamiento. A finales de los años setenta, debido a la crisis energética mundial y los problemas causados por el uso de los compuestos CFC, se suscita un interés especial en la investigación y aplicación de los sistemas de refrigeración por adsorción y en las tecnologíasalternativas refrigeración. En 1980, Jaques Chiralde desarrolló un sistema experimental donde obtuvo alentadores resultados con sistemas de adsorción y paneles de calentamiento solar. Fue, por fin, en el año 1986 cuando se desarrolló y produjo el refrigerador por adsorción, de la firma japonesa NISHIYODO Kuchou Manufacturing Company. Desde entonces se ha utilizado y evaluado en un amplio abanico deusos en diversas áreas de Japón, Europa y América, donde existen más de un centenar de referencias. La foto muestra la versión actualizada de la máquina de refrigeración en ciclo de adsorción.

Describimos, a continuación, el ciclo discontinuo operativo de la máquina de adsorción, que dispone del evaporador en la parte inferior, el condensador en la superior y dos cámaras separadas dondesucesivamente tiene lugar la adsorción y deserción del vapor de agua, como fluido refrigerante, sobre una materia sólida denominada silicagel, que cuenta cada una con un intercambiador de calor. Todo el conjunto es hermético y a presión bastante inferior a la atmosférica, por lo cual el agua es capaz de hervir a temperaturas del orden de los 3 ºC. El proceso, como indicamos, es discontinuo y se divide...