Los sistemas exergéticos

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En la figura 3 se observa un ejemplo con una mezcla entre agua (H2O) y amoniaco (NH3).

El funcionamiento de una máquina por compresión es muy parecido al de absorción salvo que esta sustituye el compresor por diferentes mecanismos que ayudan con la absorción de la energía solar.

De igual manera se pueden situar estados de baja presión en el que trabaja el evaporador y el absorbedor y por el contrario de alta presión donde se localiza el condensador y el generador.

El proceso se lleva a cabo cuando se aumenta la presión en el generador. Producto del aumento de la temperatura por la energía solar. Es ahí donde dado el caso el amoniaco que es más volátil pasa y se condensa en el condensador, liberando calor hacia los alrededores de este.

De igual manera al ciclo de refrigeración por compresión, este pasa por la válvula de alivio la cual aliviana la presión y tiende a cambiar el estado del amoniaco líquido puro a vapor frio absorbiendo el calor del espacio refrigerado.

Por consiguiente, entra al absorbedor en donde se disuelve con el agua y da lugar a una reacción exotérmica en la cual hay liberación de calor.

Es necesario enfriar el absorbedor para mantener su temperatura lo más baja posible. La mezcla es bombeada al generador en donde el calor nuevamente afecta la mezcla y evapora una parte de la solución la cual es rica en amoniaco.

Esta pasa por un rectificador que separa el agua regresándola al generador. como resultado, el vapor puro de NH3 sigue con el ciclo mientras que el agua pobre en Nh3 pasa al regenerador en donde cede parte del calor a la solución enriquecida que sale de la bomba y termina estrangulándose hasta la presión del absorbedor. (Correa, 2015)

Por tal motivo en el ciclo se presentará el mismo inconveniente en el tema de la exergía que se había hablado anteriormente. ya que, en operación, ninguno de los dos fluidos tenderá a estar en equilibrio con el ambiente.

DIVERSAS TECNOLOGÍAS DE CAPTADORES

CLASIFICACIÓN DE ESTOS

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Fig 5

A grandes rasgos estos captadores se pueden clasificar en:

FPC Captadores de placa plana estándar.

FPC-IRC: Captadores de placa plana integrados

FPC-CPC: Captadores de placa plana con reflectores ópticos.

FPC-Aire Captadores de placa plana que utiliza como fluido térmico el aire.

ETC: Captadores de tubo al vacío estándar.

ETC – CPC: Captadores de tubo al vacío con reflectores ópticos.

La clase más común son los captadores solares de placa plana, que consiste en un absorbedor metálico y una carcasa de aislamiento cubierto con placas de vidrio. Los captadores de tubo al vacío tienen menor pérdida de calor y un mayor rendimiento a altas temperaturas. Los captadores al vacío se fabrican típicamente en un diseño de tubo de vidrio, es decir, un absorbedor metálico insertado en un tubo de vidrio evacuado, para resistir la diferencia de presión entre el vacío y la atmósfera. (Paguay & Tania, 2014)

La cita nombrada anteriormente nos relaciona las diferentes máquinas de absorción de baja potencia (10kw) que operan en el mercado y su funcionalidad.

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Según estudios el producto de frio solar ClimateWell combina las mejores características del mundo de absorción. (Hallström, 2010)

Esta, aparte tiene la capacidad de cumplir su función no solo con energía solar. sino, con otras fuentes de energías como la biomasa o cualquier tipo de energía renovable.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINA CLIMATEWELL “CARGA DE ENERGÍA”

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Fig 6

En la figura 6, se muestra el sistema que consta de dos contenedores separados e interconectados entre sí en un entorno cerrado, a uno se llama reactor y el otro condensador; el primer contenedor está lleno de la sal cloruro de litio (reactor) y el segundo de agua; a igual temperatura en ambos contenedores el agua es atraída por la sal hasta agotar ésta del condensador. Para mejorar el proceso se extrae el aire para producir vacío, esto acelera el transporte del agua, en vacío el proceso es tan pronunciado que el agua hierve a la misma velocidad que es absorbida por la sal, para que esto suceda hace falta aportar energía. Al aplicar calor al reactor la solución salina comienza a evaporarse, el vapor que se genera retorna al condensador por diferencia de presión dejando por lo tanto sal cristalizada en el reactor; el vapor generado en el reactor ha de ser condensado; para mejorar el proceso de condensación, se conecta el condensador al circuito de disipación para así evacuar el calor y condensar más rápidamente. Cuando se cierra la unión entre condensador y reactor (agua y sal), la energía queda almacenada para su posterior utilización cuando sea necesaria; mientras se mantengan separados el agua de la sal, la energía se mantendrá almacenada. (Paguay & Tania, 2014)

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINA CLIMATEWELL “CARGA DE ENERGÍA”

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Fig 7

En la figura 7, se muestra la descarga del sistema, al abrir el paso entre ambos contenedores, la sal comenzará a absorber al agua; la energía para evaporar el agua se extrae de la propia agua bajando así la temperatura de éste, la diferencia de temperatura irá aumentando hasta un límite definido por el tipo de sal empleado. Para que el vapor fluya de forma eficiente del condensador al reactor, es necesario disipar el calor que se genera en el reactor; a mayor disipación mayor capacidad de refrigeración. Mediante el uso de intercambiadores en verano se puede refrigerar la vivienda. (Paguay & Tania, 2014)

Con base a lo anterior, cabe recalcar que, aunque estos dispositivos aportan un gran beneficio al medio ambiente actualmente no resulta muy económico emplearlo. Ya que se requiere de una alta inversión, inversión que resulta relativamente mayor a los dispositivos eléctricos por compresión.

Sin embargo,