- Introducción a los ciclos de absorción
- Caracteristicas del par refrigerante absorbente
- Coeficiente de eficacia de un ciclo de absorcion ideal
- Conclusiones
- Referencias bibliográficas
RESUMEN
En muchos artículos y libros sobre el tema de la refrigeración, se comenta bastante sobre la refrigeración por compresión no así de la absorción. En esta monografía se pretende hacer una breve referencia a estos ciclos haciendo énfasis en las propiedades termodinámicas del par refrigerante absorbente así como las ecuaciones principales asociadas a los balances de masa y energía en los principales componentes de un sistema de refrigeración por absorción.
Introducción a los ciclos de absorción
Los ciclos de absorción trabajan generalmente con mezclas de dos componentes donde una, es el fluido refrigerante y otra sirve como medio de absorción del fluido refrigerante. Son ciclos operados por una fuente de calor. Es similar en ciertos aspectos a los ciclo de compresión a vapor de una sola etapa. Mecánicamente el condensador, la válvula de expansión y el evaporador pueden ser idénticos a los usados en un ciclo de compresión de vapor (Figura 1)
Figura 1 Sistema de absorción
El ciclo frigorífico de absorción tiene cinco fases:
Generación: El Calor es generado por el generador. El vapor del fluido refrigerante esta con una densidad menor así es separado de la solución, El fluido pasa a través de el separador hasta el condensador.
La mayor parte de la solución liquida es depositada en el fondo del separador y es conducida hacia el absorbedor a través de una válvula reductora de presión cuyo propósito es garantizar la caída de presión para mantener las diferencias de presión entre el generador y el absorbedor.
El absorbente regenerado normalmente contiene parte del refrigerante. Si el material absorbente tiende a solidificar, como en el sistema agua y bromuro de lítio, Debe existir el refrigerante suficiente para mantener el material absorbente en un estado diluido.
Condensación: EL fluido refrigerante se condensa en el condensador por medio de la transferencia de calor latente de condensación y el calentamiento del fluido de enfriamiento.
Expansión: Mediante una válvula reguladora de presión pasa el líquido saturado de la región de alta presión del condensador para otra de baja presión del evaporador.
Evaporación: El fluido refrigerante, producido en estado líquido, entra en el evaporador donde, como consecuencia de la baja presión y baja temperatura presente, evapora inmediatamente (Principio de Dalton) extrayendo del ambiente circundante (agua o aire) cantidades de calor equivalente al calor latente de evaporación.
Absorción: La solución concentrada producida en la primera fase absorve el vapor que proviene del evaporador a presión. La absorción es producto de la tendencia a mezclarse de las sustancias miscibles, por la afinidad entre el absorvente y la moléculas de refrigerante. Si ese proceso de absorción fuese ejecutado adiabáticamente la temperatura de la solución aumentaría y eventualmente la absorción de vapor podria cesar , por esto el absorvedor es enfriado por agua o aire que finalmente retorna ese calor para la atmosfera. Energía térmica liberada durante el proceso de absorción proviene del calor de condensación, calor sensible y calor de disolución.
CARACTERISTICAS DEL PAR REFRIGERANTE ABSORBENTE
Algunas de las características que deben tener esatas disoluciones son:
Afinidad: El absorbente debe Tener una gran afinidad con el refrigerante bajo las condiciones en que se realiza la absorción. Esta afinidad causa:
Desviación de la ley de Raoult y resulta un coeficiente de activación menor que la unidad para el refrigerante.
Reduce la cantidad de absorbente a ser circulado y consecuentemente, la perdida de energía térmica por calor sensible.
Reduce el tamaño del intercambiador de liquido que transfiere calor desde el absorbente para presurizar la solución de refrigerante absorbente en ciclos parciales.
Proporción de volatilidad: El refrigerante debe ser más volátil que el absorbente para que puedan ser fácilmente separados.
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