Refrigeración por absorción

Esquema del ciclo de refrigeración por absorción.

El sistema de refrigeración por absorción es un medio de producir frío que, al igual que en el sistema de refrigeración por compresión, aprovecha que las sustancias absorben calor al cambiar de estado, de líquido a gaseoso. Así como en el sistema de compresión el ciclo se hace mediante un compresor, en el caso de la absorción, el ciclo se basa físicamente en la capacidad que tienen algunas sustancias, como el bromuro de litio, de absorber otra sustancia, tal como el agua, en fase de vapor. Otra posibilidad es emplear el agua como substancia absorbente (disolvente) y amoníaco como substancia absorbida (soluto).

La técnica nació en 1859, cuando Ferdinand Carré consiguió fabricar hielo con la primera máquina de absorción de ciclo amoniaco-agua.[1]

Funcionamiento

El ciclo más comúnmente empleado es el de agua-bromuro de litio por tener mayor eficiencia.[2] Se emplea el bromuro de litio porque tiene gran capacidad de absorber agua y porque puede deshidratarse mediante el calor.

Bajando a los detalles de este ciclo, el agua ( refrigerante), que se mueve por un circuito a baja presión, se evapora en un intercambiador de calor, llamado evaporador. La evaporación necesita calor, que se obtiene de un intercambiador en el que se refrigera un fluido secundario (normalmente, también agua), que se lleva por una red de tuberías a enfriar los ambientes o cámaras que interese. Tras el evaporador, el bromuro de litio absorbe el vapor de agua en el absorbedor, produciendo una solución diluida o débil de bromuro en agua. Esta solución pasa al generador, donde se separan disolvente y soluto mediante calor procedente de una fuente externa; el agua va al condensador, que es otro intercambiador donde cede la mayor parte del calor recibido en el generador, y desde allí pasa de nuevo al evaporador, a través de la válvula de expansión; el bromuro, ahora como solución concentrada en agua, vuelve al absorbedor para reiniciar el ciclo.

Aunque no aparece en la figura, también se suele utilizar un intercambiador de calor, poniendo en contacto, sin mezcla, los conductos absorbedor-generador y generador-absorbedor, para precalentar la solución de agua-bromuro de litio, antes de pasar al calentador (generador), mientras que, a su vez, la solución concentrada de bromuro de litio se enfría cuando va hacia el absorbedor, ya que la absorción se realiza mejor a baja temperatura. De hecho (ver párrafo siguiente) en el absorbedor debe haber un intercambiador para enfriarlo con la torre de enfriamiento.

Al igual que en el ciclo de compresión, el sistema requiere una torre de enfriamiento para disipar el calor sobrante (suma del aportado por la fuente externa y el extraído de los locales o espacios refrigerados). El fluido caloportador que va a la torre discurrirá sucesivamente por dos intercambiadores situados en el absorbedor y en el condensador.

Como se puede ver en el esquema, los únicos elementos mecánicos existentes en el ciclo son una bomba que lleva la solución concentrada al generador y otra, no representada, para llevar el caloportador a la torre de enfriamiento.

El ciclo amoniaco-agua es en todo semejante, salvo que en este caso el refrigerante es el amoniaco y el absorbente es el agua. Se utiliza, aunque tiene menor eficiencia energética, porque tiene la ventaja de poder conseguir temperaturas inferiores a 0 ºC, es decir, en aparatos para congelar, como frigoríficos.

Other Languages