1. REFRIGERACIÓN POR
CONCENTRADOR SOLAR CON
CICLO DE ABSORCIÓN
Ingeniero Jorge H Rocca G

2. Para realizar el ciclo de refrigeración se tiene como medio de
evacuación del calor, el aire, agua o cualquier otro elemento o sustancia
fluida y el requerimiento de una temperatura inferior en un segundo
medio que es la zona refrigerada.
• 1) Compresión del fluido • 3) En estado líquido el fluido pasa
refrigerante en estado gaseoso al evaporador a través de una
con incremento de temperatura y válvula de expansión
entrega a intercambiador el cual (Descompresión) en donde
se conoce como condensador desciende la temperatura al
• 2) Evacuación del calor a alta límite inferior entregando el frío
presión desde el condensador al que es absorber calor del medio
medio ambiente, con lo que se refrigerado y cambiando el fluido
produce una condensación refrigerante del estado liquido al
pasando de gas a líquido. El estado gaseoso.
cambio de estado del fluido • 4) En estado gaseoso el fluido
refrigerante, cede una refrigerante pasa al compresor
importante cantidad de calor sin en donde se comprime
cambiar de temperatura. Esta incrementando la temperatura y
cantidad de calor depende de las repitiendo el ciclo.
propiedades del fluido
refrigerante y de la presión en la
que se encuentre.

3. Refrigeración convencional

6. Componentes básicos.
1. Absorbedor en donde se disuelve el vapor en el medio
llevando ambos al estado liquido y entregando el calor al
medio exterior.
2. Bomba, la cual bombea del absorbedor al generador. Nótese
que el trabajo demandado por esta es muy pequeño ya que
se trata de liquido, y no como en el caso del ciclo con
compresor en donde por ser un gas se requiere de mayor
trabajo mecánico
3. Absorbedor el cual tiene una concentración con el fluido
disuelto y mediante calor cambia de estado pasando los
gases al condensador mientras la solución débil o de baja
concentración regrasa el absorbedor
4. Condensador que permite evacuar calor al medio exterior y
cambiar de estado gas a estado liquido

7. Componentes básicos.
• 5) Válvula de expansión que permite el paso del refrigerente al
evaporador donde se gasifica demandando calor del medio
refrigerado.
• 6) Evaporador permite el cambio de estado de liquido a gas
demandando calor al medio refrigerado.

8. 1. Cuando un fluido se
evapora absorbe calor
y cuando se condensa
cede calor.
2. La temperatura de
ebullición de un
• El funcionamiento de líquido varia en
cualquier máquina de función de la presión,
refrigeración por es decir, a medida que
absorción se basa en tres baja la presión, baja la
fenómenos físicos temperatura de
elementales: ebullición.
3. Hay establecidas
parejas de productos
químicos que tienen
cierta afinidad a la
hora de disolver el uno
al otro.

9. • En un ciclo convencional de refrigeración con compresor
mecánico, el fluido refrigerante en estado líquido fluye por el
evaporador, el medio a enfriar cede calor bajando su
temperatura, mientras que el refrigerante se evapora. El vapor
a baja presión pasa al compresor incrementando su presión y
temperatura hasta un punto en el que el vapor se licua
cediendo calor al medio a calentar utilizado en el
condensador. El líquido refrigerante va desde el condensador a
un elemento de expansión en la que su presión y temperatura
se reducen a las del evaporador completándose el ciclo.
• Si sustituimos el compresor mecánico del ciclo de
refrigeración anterior por un compresor térmico compuesto
por un absolvedor y un generador, también denominado
concentrador obtenemos de ciclo de refrigeración por
absorción.

10. • En el ciclo con agua y bromuro de litio como refrigerante y
absolvedor respectivamente, el vapor del refrigerante liberado
en el evaporador se absorbe en la solución absorbente y esta
se diluye. Para recuperar el refrigerante y reconcentrar la
solución, ésta se bombea al generador, (concentrador) donde
mediante el aporte de calor (por ejemplo energía solar) se
libera el refrigerante por destilación. La solución concentrada
se envía al absolvedor para volver a absorber refrigerante.
• El vapor refrigerante liberado en el generador a mayor presión
y temperatura pasa al condensador.
• En algunos procesos industriales se trabaja para incrementar
la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta
conductividad o configuraciones con un elevado área de
contacto. En otros, el efecto buscado es justo el contrario, y se
desea minimizar el efecto de la conducción, para lo que se
emplean materiales de baja conductividad térmica, vacíos
intermedios (ver termo), y se disponen en configuraciones con
poca área de contacto.

11. Como ventajas se mencionan las
siguientes
• Aprovecha la energía térmica
primaria en forma de calor, lo • En el caso de los
cual le permite que su concentradores solares,
aplicación pueda ser usada en aumenta su potencia cuando
cogeneración usando el calor la demanda de aumenta, esto
evacuado de maquinas o es durante el día la intensidad
procesos térmicos. solar se maximiza y en igual
• Puede aprovechar la energía forma se maximiza la
solar concentrada, cuyo costo producción de frio.
es el valor de la instalación • Permite tener un sistema
pues la energía como tal no dual, es decir que trabaje de
tiene costo día con el concentrador y de
• Evita la contaminación por noche con energía de
ruido pues no tiene combustión simple-
compresor sino una simple
bomba como su única parte
móvil aunque esta también
puede ser sustituida por una
bomba termodinámica

12. Desventajas.
• El costo es mayor al de compresor en un factor
de 2.
• El tamaño es mayor al de compresor por lo que
no se presta para la industria automotriz.

13. No se deben comparar por el COP entre
los dos ciclos
• El COP está entre 0.6 y
1.5 para el ciclo de
absorción, mientras el
COP para el de
compresión está entre 3
y 5.5 Esto si se tiene en
cuenta que la gran
mayoría de las veces la
energía proviene de una
termoeléctrica cuya
eficiencia incluidas las
perdidas de conducción
se aproxima al 30% con
equipo de mayor
complejidad y costo

14. Concentradores solares.

15. Concentradores solares.
•
• El angulo de reflejo es
32´
• Cmax cp = 1/(SEN(32´/2)
=214.86
• Cmax PR = 1/(SEN(32´/2))2
=46164.8
•
• Para la el cilindro
parabólico la
concentración máxima
es 214.86

17. Construcción de un concentrador solar cilíndrico
parabólico
Posicionamiento de las costillas sobre el tubo central

18. Catalina para la transmisión