Absorsistem, especialista en eficiencia y ahorro en costes energéticos.

Absorsistem, especialista en eficiencia y ahorro en costes energéticos.

Funcionamiento del ciclo de absorción con solución de amoniaco y agua, a llama directa de gas

El ciclo que se describe a continuación es el empleado por las unidades de la marca ROBUR distribuidas por ABSORSISTEM y que utilizan como energía combustibles gaseosos (gas natural o GLP).

El fluido utilizado en el ciclo de refrigeración, es una solución de agua y amoniaco (NH3), siendo el amoniaco el refrigerante y el agua el absorbente. Una importante ventaja es que los agentes utilizados en la solución son totalmente inocuos para el medio ambiente. El ciclo aprovecha la gran afinidad del amoniaco con el agua, utilizado aquel como agente frigorífico dado que es fácilmente absorbido por esta. El NH3 es el más tradicional de los refrigerantes inorgánicos conociéndose como tal con la denominación de R-717


Ciclo de absorción H2O-NH3 a llama directa de gas

Para explicar el funcionamiento del ciclo de refrigeración, seguiremos el curso de los fluidos y los cambios de estado en el gráfico de la figura 1. Empezando el análisis del ciclo en el generador, situado en el centro del gráfico, diremos que la solución de agua y amoniaco se calienta en su interior por la aportación del quemador de gas, a una presión entre 14 y 24 bar, hasta alcanzar una temperatura del orden de 180ºC a la que por ebullición se separa, por un lado vapor con un elevada concentración de amoniaco (denominada solución concentrada o fuerte) y por otra una solución líquida con baja concentración de amoniaco, llamada solución diluida o pobre.

El vapor pasa a través del rectificador donde el contenido de agua es separado por condensación al contacto del serpentín por cuyo interior circula solución a una temperatura inferior al punto de rocío del vapor de agua en estas condiciones. El vapor de amoniaco depurado del agua, sale del rectificador a una temperatura aproximada de 75ºC y a una presión de unos 19 bar, entrando en el condensador. Éste lo forma una batería de tubos aleteados por cuyo interior circula el amoniaco y por su cara externa el aire de la atmósfera exterior impulsado por un ventilador. El flujo de aire enfría el amoniaco hasta condensarlo y llevarlo al estado líquido, reduciendo su temperatura a unos 43ºC.

A continuación, la presión del amoniaco líquido es reducida a unos 12 bar por un primer restrictor y luego enfriado en un intercambiador de calor del tipo tubo en tubo, para seguidamente reducir todavía más la presión a 4 bar a la cual entra en el evaporador donde, debido a la diferencia de presión, se evapora a 2ºC obteniendo el calor latente de vaporización del agua a refrigerar que circula en sentido inverso por el cuerpo del evaporador. Ésta agua que es la que circula por la instalación del usuario, sale refrigerada a una temperatura nominal de 7ºC entrando a una temperatura de 12ºC.

A la salida del evaporador, el vapor de amoniaco circula por el secundario del intercambiador de calor tubo en tubo al que nos hemos referido anteriormente, adquiriendo calor del amoniaco líquido que circula en sentido contrario por el circuito primario, elevando su temperatura a 32ºC. En estas condiciones entra en el pre-absorbedor al que llega también la solución acuosa (la que denominamos diluida o pobre) procedente del generador después de atravesar un restrictor de manera a reducir su presión a 4 bar, igual a la del vapor de amoniaco. En éste dispositivo, en el cual se halla también un serpentín por el que circula solución rica a una temperatura de unos 105ºC como veremos más adelante, el vapor de amoniaco es absorbido por el agua debido a su afinidad y calentado a unos 85ºC para dirigirse seguidamente al absorbedor. Este último está formado, al igual que el condensador, por una batería de tubos aleteados por cuyo interior circula la solución rica y por el exterior el aire ambiente forzado por el ventilador. A lo largo del recorrido por el interior del absorbedor, el amoniaco es íntegramente absorbido por el agua y seguidamente aspirado por la bomba de solución a una temperatura de 44ºC. A esta temperatura, es impulsado por la bomba de solución hacia el serpentín del rectificador donde, como hemos visto, provoca la condensación del agua y al mismo tiempo obtiene calor de ella y del vapor de amoniaco caliente que procede del generador aumentando su temperatura hasta 105ºC. El próximo paso es circular por el interior del serpentín del pre-absorbedor al que nos hemos referido anteriormente, para volver finalmente al generador donde el ciclo empieza de nuevo.