Máquinas de absorción de pequeña potencia

Una máquina de absorción es un transformador térmico que a partir de calor como energía de entrada, produce frío. Este tipo de máquinas térmicas están constituidas por varios intercambiadores de calor, y, en general, se necesita el doble de material respecto al equivalente de máquinas de compresión de vapor. Este es el talón de Aquiles de estas máquinas, su coste, por lo que en general, sólo resultan rentables en instalaciones de gran potencia.

En instalaciones de gran potencia las máquinas de absorción se suelen refrigerar contra una torre de enfriamiento. Esto permite enfriarlas por debajo de la temperatura ambiente, debido a que las torres funcionan por enfriamiento evaporativo. Es decir, evaporan parte de la corriente enfriadora a costa de bajarle la temperatura, un efecto parecido al frío que sentimos al salir de la ducha, o el mismo efecto que se produce en los botijos para enfriar el agua. Como contrapartida, encarecen la instalación (algo no tan importante en grandes instalaciones) y consumen agua.

Existe un gran mercado potencial para máquinas de pequeña potencia, sobre todo para aire acondicionado en países con gran carga de frío en verano como pasa en el Sur de Europa. Sería interesante que estas máquinas fueran enfriadas por aire, para evitar costes de instalación y evitar el consumo de agua en países secos como España. Por otra parte, existe otro mercado no tan importante para máquinas de refrigeración por absorción para conservación de alimentos (neveras), en casos en los que no hubiera disponibilidad de red eléctrica.

Tal y como comentamos en un post anterior, principalmente se trabaja con dos tipos de pares refrigerante absorbente: agua - Bromuro de Litio y amoníaco - agua. El primero es más adecuado para aplicaciones de aire acondicionado y el segundo para aplicaciones de refrigeración. Sin embargo, la pareja amoníaco-agua ofrece la ventaja de que es más fácil desarrollar un ciclo enfriado por aire debido a la total solubilidad entre estos dos componentes. No pasa lo mismo con la pareja agua - Bromuro de Litio, ya que enfriar por aire implica que la máquina tenga que trabajar en su ciclo interno a mayor temperatura y, como consecuencia, a mayor concentración de esta sal en agua (este efecto lo explicaremos mejor en otro post). Así, se corre el riesgo de cristalización, de que precipite la sal dentro del circuito. Todo esto hace el diseño, complejo, además de muchos otros detalles, especialmente el trabajar a presiones subatmosféricas.

Tradicionalmente ha habido muy pocos fabricantes de máquinas de absorción de pequeña potencia, si lo comparamos con sus hermanas mayores. Mención especial para Yazaki (máquina de agua-Bromuro de Litio refrigerada por agua) y Robur (máquina de agua-amoníaco refrigerada por aire) y las viejas Arkla (ya no se fabrican). Pero esto está cambiando. En la actualidad han surgido dos fabricantes alemanes que hacen la competencia directa a la Yazaki (Sonnnenklima y Schüco) y una máquina sueca que funciona con agua - Cloruro de Litio (Climatewell). Esta máquina sueca tiene la particularidad de funcionar en ciclo abierto y permitir el almacenamiento de energía integrado en la misma.

Queda por desarrollar una máquina competitiva de agua-LiBr refrigerada por aire. Tal y como hemos comentado, la cristalización y el hecho de trabajar a presiones subatmosféricas dificultan su diseño (utilizar el agua como refrigerante implica evaporar la misma por debajo de la presión ambiente). Ha habido y está habiendo intentos de desarrollo: empezaron los japoneses (Yazaki e Hitachi) para máquinas que funcionaban con gas. Hace pocos años surgió en España la Rotártica, con un absorbedor rotativo que podía ser enfriado indirectamente por aire. Sin embargo, consumía demasiada electricidad. Actualmente en España hay dos desarrollos en curso en universidades españolas.

Más información en:

http://www.absorsistem.com/
http://www.yazaki-airconditioning.com/en/airconditioning/history.html
http://www.sonnenklima.de
http://www.schueco.com/web/in/architekten/solarstrom_und_waerme/products/solare_kuehlung/schueco_absorptionskaeltemaschinen_lb_15_und_lb_30
http://www.climatewell.com/index.html
http://www.rotartica.com/

Un saludo