Climatización por absorción de calor

Desde hace ya varias décadas se trabaja para conseguir climatizar las viviendas con el menor consumo energético posible. Este objetivo se ha acrecentado con las constantes subidas de precio de la electricidad. Aunque un equipo de aire acondicionado es capaz de trabajar a un gran rendimiento y con un consumo eléctrico relativamente bajo, hay otro sistema que puede ser aún mejor.

Climatización por absorción de calor

Nos referimos a la refrigeración por absorción de calor. Pero, ¿en qué consiste realmente la climatización por absorción?

Un aire acondicionado tradicional funciona por la compresión de un gas frigorífico, con un mecanismo accionado eléctricamente. Es en el compresor de una bomba de calor donde se produce el mayor consumo eléctrico. Sin embargo, una máquina de absorción funciona accionada térmicamente, utilizando diferentes líquidos como refrigerantes. Y como energía principal para el accionamiento del equipo se emplea calor.

Básicamente, funcionan de forma similar un aire acondicionado y un equipo climatizador por absorción de calor. Ambos trabajan extrayendo calor de un lugar, habitación o vivienda. Esa ausencia de calor es la que produce la sensación de frío. Lo interesante en este caso en el modo de conseguir esta eliminación del calor de una casa, oficina o negocio.

La demanda de energía de todo el sistema de refrigeración por absorción es hasta un 90% menor que la de los sistemas de refrigeración por compresión. Además, se incluye en este cálculo el consumo de las bombas y la planta de enfriamiento. En lo que se refiere a las emisiones de CO2, se reducen en aproximadamente un 85% en comparación con un sistema de refrigeración tradicional.

¿Cómo funciona un equipo de absorción de calor?

Para entender el funcionamiento de un equipo de absorción de calor, debemos aclarar que hay dos tipos de sistemas; el de efecto simple y el de doble efecto.

Refrigerador de absorción de efecto simple

Estas máquinas suelen usar como fluido transmisor agua / amoniaco. Este líquido es calentado gracias al calor residual de alguno proceso industrial o mediante paneles solares térmicos. Este proceso se hace a través de un intercambiador de calor para evitar la mezcla de líquidos, con el glicol de las placas o del proceso industrial.

El paso de calentar el líquido es homónimo al realizado por el compresor de un equipo de aire acondicionado tradicional. Aunque en un equipo de absorción aprovechamos el calor natural que tenemos, sin utilizar apenas electricidad. Es donde conseguimos ahorrar energía y hacer un sistema más eficiente.

El siguiente paso será conseguir que el líquido refrigerante se condense, de forma que ceda el calor que se le ha aportado. Una vez condensado, tenemos un líquido a alta presión y necesitamos bajarla, por lo que se hace pasar por una válvula de expansión. Es ahí donde al expandirse se enfría aún más, quedando dispuesto para el siguiente paso.

El agua o amoniaco, se desplazan por la parte del circuito de baja presión. Al pasar por un intercambiador de calor, que en la imagen se denomina “evaporador”, el líquido refrigerante se evapora. Para poder evaporarse, es necesario que absorba calor de la estancia donde se instala el evaporador, favoreciendo el efecto de refrigeración.

El siguiente y último paso es el paso por el absorbedor. Es aquí donde el líquido se desprende del calor que ha robado en el paso anterior, y queda preparado para volver a calentarse en el generador. Es decir, bien los captadores solares o bien un intercambiador de un proceso industrial.

Absorción de doble efecto

Refrigerador de absorción de efecto doble

En este caso la máquina de absorción suele utilizar agua / bromuro de litio. En un sistema de un sistema de doble efecto, el funcionamiento es similar al anterior. Sin embargo, al disponer de dos ciclos se consiguen temperaturas más bajas en el evaporador. De modo que se pueden emplear estos sistemas para aplicaciones de congelación.

 

¿Podemos usar una máquina de absorción en casa?

Desgraciadamente, los equipos de absorción aún son demasiado grandes para usados como un aire acondicionado Split para un salón. Aunque hay fabricantes que trabajan para ofrecer este tipo de soluciones en dimensiones reducidas, hoy por hoy, deben ser casas mucho más grandes para que el funcionamiento sea óptimo.

El uso principal que se está dando es para la refrigeración de industrias relacionadas con la alimentación, para cámaras frigoríficas de grandes dimensiones o similares. Un ejemplo de aplicación lo encontramos en la ciudad alemana de Rosenheim, ubicada al sur de Munich y muy cerca de los Alpes.

Mapa de Rosenheim

La red de refrigeración de uno de sus barrios se combina con el sistema de calefacción urbana existente. De modo que se crea un sistema combinado de calor, electricidad y refrigeración, para las viviendas. Esto se hace a través de una red de tuberías, que llevan desde la central a cada edificio el agua aclimatada a cada época del año.

Esta combinación de instalaciones puede suministrar a la ciudad una refrigeración respetuosa con el clima, asequible y segura a largo plazo. Además, este sistema es extensible, es decir, tiene la capacidad de ir creciendo para dar servicio a toda la ciudad.

 

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