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Integración de ciclos de refrigeración por absorción

en sistemas de producción de energía de plantas industriales

Actualmente la tecnología de los ciclos de refrigeración por absorción

 

Esto supone:

  • un ahorro económico importante al poder prescindir del consumo de energía primaria de un sistema de refrigeración por compresión mecánica.
  • aprovechar una fuente de calor residual.
  • sustituir una tecnología, por otra más respetuosa con el medioambiente.

En refrigeración por compresión se están haciendo esfuerzos muy importantes para eliminar los refrigerantes perjudiciales para la capa de ozono, pero este ciclo de refrigeración siempre comportara un consumo de energía eléctrica que lleva asociada una carga ambiental. Por ejemplo, en el caso de electricidad proveniente de centrales térmicas, hará falta considerar la contaminación asociada a los gases de combustión.

En cada planta industrial, se ha de realizar un estudio de viabilidad de la aplicación de un ciclo de absorción, que consiste en calcular el ahorro económico conseguido teniendo en cuenta el coste de operación del sistema y de la inversión a realizar. Para llevar a cabo esta tarea es necesario utilizar un tipo de ciclo de refrigeración adecuado a la planta en concreto, y por tanto es preciso un conocimiento de como se genera, distribuye y consume la energía en la planta a estudiar. El conjunto de elementos: calderas, colectores, intercambiadores, turbinas, etc. que generan, distribuyen y consumen energía en forma de vapor, constituyen la red de vapor de la instalación industrial. La red de vapor más la red eléctrica constituyen el sistema de energía de la instalación industrial.

El objetivo de esta línea de investigación es establecer la viabilidad de la inclusión de diferentes tipos de ARC en redes de vapor, con la finalidad de aprovechar el calor excedente de esta red o generar vapor adicional para hacer funcionar el ARC y de esta manera producir agua de refrigeración por debajo de la temperatura ambiente. Los tipos de ARC que se consideran son:

TIPOS DE CICLOS DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN

Refrigerante/Absorbente

Tipo de ciclo

Agua/Bromuro de Litio

Simple efecto
Doble efecto (Isoflow)
Doble efecto (Paraflow)

Amoníaco/Agua

Simple efecto, Simple etapa
Simple efecto, Doble etapa

Se ha desarrollado una metodología que utiliza los resultados de unprograma de simulación y optimización de redes de vapor dotadas de cogeneración, conjuntamente con un programa de simulación de ARC para estudiar la mejor integración posible del ARC a la red. Finalmente, los resultados obtenidos con la integración se comparan con los que se obtendrían si se utilizara un sistema de refrigeración por compresión, para suministrar el frío necesario al proceso industrial.

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