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La refrigeración por absorción: qué es y dónde se usa
Climatización 14 diciembre, 2018
Los sistemas de refrigeración por absorción utilizan como equipo para producir frío una máquina de absorción, que es un equipo que permite obtener bajas temperaturas, para todo tipo de aplicaciones, pero usando agua caliente o calor como alimentación, frente a un sistema convencional que usa electricidad. Esto permite obtener una solución eficiente y que puede poner en valor calor residual o generado con energías renovables, entre otras opciones.
Las máquinas de absorción: su principio de funcionamiento
Una máquina de absorción utiliza un ciclo frigorífico de absorción, en vez de uno de compresión.
Un ciclo termodinámico de enfriamiento por absorción, de la misma forma que sucede en uno de compresión, se basa en que el fluido usado como refrigerante obtiene calor del líquido a enfriar, pasando del estado líquido al de vapor al reducirse la presión a la que está sometido.
En este ciclo de refrigeración, el fluido en estado líquido está a una presión más alta en el condensador y pasa por el evaporador a baja presión donde absorbe el calor necesario para poder evaporarse, proviniendo este calor del foco a refrigerar. El refrigerante en estado vapor avanza el ciclo, con una alta presión, hasta llegar al condensador, que es otro intercambiador de calor donde cede el calor que ha obtenido volviendo al estado líquido y volviendo a realizar de nuevo el ciclo. Usando este tipo de ciclos se consigue extraer calor de un espacio, donde se sitúa el evaporador, enfriándolo, para disiparlo en otro, donde se encuentra el condensador.
Diferencia con un ciclo de compresión
En un ciclo de compresión, la circulación del fluido y aumento requerido en la presión se obtiene usando con un compresor mecánico, en el ciclo de absorción esto se logra aportando calor al generador donde el refrigerante está mezclado con otro fluido denominado absorbente cuya función es absorber el vapor en la zona de baja presión para poder devolverlo en forma líquida al generador.
Funcionamiento y eficiencia de los equipos de absorción
Para que funcione un equipo de refrigeración por absorción, se utiliza calor, que puede producirse por múltiples procesos y, además, provenir de muy diversas fuentes. Hay equipos que funcionan a llama directa, contando con un quemador específico para combustibles gaseosos o líquidos, pero la gran mayoría utilizan el calor aportado por agua caliente, agua sobrecalentada o vapor, que se ha generado en otro sistema o fuente.
Este fluido caliente o vapor puede ser producido de forma específica para su uso o ser calor residual de procesos industriales, de equipos de cogeneración (proceso llamado en conjunto trigeneración, por la producción conjunta de calor, electricidad y frío), de pilas de combustible, calderas de biomasa o energía solar.
Al usarse energía primaria en lugar de la electricidad, que conlleva un rendimiento en su producción, por las pérdidas originadas en la producción y en el transporte hace que la eficiencia energética del sistema, o COP, no pueda compararse directamente con un equipo de compresión. En los procesos de alta temperatura se utiliza el ciclo de doble efecto con agua y bromuro de litio y se consiguen eficiencias de hasta 1,2 con respecto a la energía consumida y en los ciclos de baja temperatura y en ciclos de amoníaco/agua es del orden del 0,7.
Principales ventajas ambientales y ahorro energético
Usar equipos de refrigeración por absorción permite reducir, en primer lugar, la energía primaria que habría hecho falta para producir la electricidad necesaria para hacer funcionar los equipos convencionales de compresión que sustituyen y si además el calor utilizado por la máquina de absorción es de origen gratuito o residual, se produce un ahorro del 100% de la energía primaria requerida en el caso de usar un sistema de compresión. Esta ventaja adicional se maximiza si se utilizan calores de tipo residual, que iban a ser desechados, o energía generada con fuentes renovables como mediante energía solar térmica ya que de esta forma se consigue además un importante ahorro económico.
Principales aplicaciones de la absorción
Los equipos de refrigeración por ciclo de absorción pueden usarse en todas las aplicaciones en que se usa un equipo enfriador de agua convencional, incluyendo todos los usos en edificios, donde las aplicaciones para aire acondicionado son las más usuales.Integración de la refrigeración por absorción en edificios
Como cada vez son más comunes los edificios e instalaciones del sector terciario que disponen de captadores solares térmicos, usados generalmente para producción de agua caliente sanitaria y calefacción. Esta forma de producción de calor gratuita tiene un inconveniente a nivel general y es que, en verano, cuando es mayor la disponibilidad de radiación solar, es cuando menos necesidades térmicas hay. Usando un sistema de refrigeración por absorción se puede utilizar el calor producido en esos meses de verano para alimentar el sistema de absorción y producir, de esta forma, frío gratuito y de origen renovable.
Usos de la absorción en la industria
La otra utilización fundamental de los equipos de absorción es en procesos industriales, principalmente si se puede utilizar una fuente de calor residual como fuente de energía para hacer funcionar el equipo. Por ello, estos equipos pueden utilizarse, en aplicaciones a baja temperatura, como en conservación de alimentos, procesos vinícolas, plantas de tratamiento de lácteos o industrias farmacéuticas, entre otras.
El campo de aplicación de los equipos de refrigeración por absorción es muy amplio y se trata de una técnica muy desarrollada, muy fiable y con reducidos costes de mantenimiento. Hay unidades de todas las gamas de potencias, desde unos pocos kW hasta más de 6 MW y es una solución flexible y eficaz para ahorrar energía, reducir las emisiones de gases y ahorrar en los sistemas de producción de frío.
