Cómo funciona
Sistema de refrigeración por absorción con amoníaco
Principio de la refrigeración por absorción de amoníaco
La refrigeración es un proceso termodinámico que consiste en extraer calor de un sistema con el fin de reducir su temperatura. En las instalaciones industriales modernas, esta función suele realizarse mediante sistemas de compresión mecánica, que dependen en gran medida de la electricidad. Sin embargo, existe una tecnología alternativa, más antigua en principio, pero cada vez más relevante en la actualidad: la refrigeración por absorción de amoníaco. Esta tecnología se basa principalmente en el uso del calor como fuente de energía y en las propiedades del amoníaco, un refrigerante natural muy eficiente.
En un sistema de refrigeración por absorción, el compresor mecánico se sustituye por un ciclo termoquímico que funciona con dos fluidos principales: el amoníaco, que proporciona el efecto refrigerante, y el agua, que actúa como absorbente. El agua tiene una gran afinidad con el vapor de amoníaco a baja presión, lo que permite sustituir la compresión mecánica por un proceso de absorción. La energía que normalmente se requiere para comprimir el refrigerante se suministra, por lo tanto, en forma de calor, lo que permite convertir directamente la energía térmica en capacidad de refrigeración.
Cómo funciona el ciclo de absorción
El ciclo de refrigeración por absorción de amoníaco se basa en la interacción entre un refrigerante, el amoníaco, y un absorbente, el agua. El amoníaco se evapora a baja presión, absorbiendo el calor del sistema que se desea refrigerar, lo que permite producir frío a temperaturas muy bajas, de hasta -70 °C. A continuación, el vapor de amoníaco es absorbido por una solución de agua y amoníaco, un proceso que libera calor que debe disiparse para garantizar una absorción estable.
La solución rica en amoníaco se calienta posteriormente para separar el amoníaco del agua. Este paso, impulsado por una fuente de calor (a menudo la que queremos reutilizar), regenera el refrigerante sin necesidad de compresión mecánica. A continuación, el amoníaco se condensa y se expande antes de iniciar un nuevo ciclo de refrigeración. Gracias a este principio, la refrigeración por absorción convierte de manera eficiente la energía térmica en capacidad de refrigeración, consumiendo muy poca energía eléctrica.
Ventajas de la refrigeración por absorción de amoníaco
La refrigeración por absorción de amoníaco ofrece numerosas ventajas. El amoníaco es un refrigerante natural que no daña la capa de ozono y no contribuye al efecto invernadero. Su punto de ebullición muy bajo permite que el sistema alcance temperaturas de refrigeración especialmente bajas, de hasta -70 °C. La ausencia de un compresor mecánico reduce la fricción, el ruido y el desgaste, lo que mejora la fiabilidad y la vida útil de la instalación.
Additionally, ammonia’s characteristic odor provides a safety benefit, as any leak can be immediately detected.
La eficiencia de un sistema de refrigeración por absorción se expresa mediante el coeficiente de rendimiento (COP), que es la relación entre la capacidad de refrigeración producida y la energía térmica suministrada al desorbedor. Este coeficiente depende principalmente de la temperatura de la fuente de calor, la temperatura del sistema de refrigeración y la temperatura de evaporación. Esta relación suele ser alta debido a las importantes diferencias de temperatura entre las partes calientes y frías del sistema.
El consumo eléctrico, que se limita principalmente al funcionamiento de la bomba de solución, representa una fracción muy pequeña de la energía total y solo tiene un impacto marginal en la eficiencia general del sistema.