¿Qué es un sistema de absorción de vapor?

Un sistema de absorción de vapor utiliza fuentes de calor como vapor, gases de escape, agua caliente, etc. para producir enfriamiento. Esto se puede utilizar para la refrigeración de espacios, así como para la refrigeración de procesos en diversas industrias como procesamiento de alimentos, bebidas, procesamiento químico, farmacias, textiles, cervecerías, semiconductores, etc.

Un enfriador de compresión usa electricidad como fuente de energía.

Ciclo de compresión
Evaporador-> Compresor-> Condensador-> Válvula de expansión-> Evaporador->…

Ciclo de absorción
Evaporador-> Absorbedor-> Bomba-> Generador-> Condensador-> Evaporador->…

En un sistema de absorción, el evaporador es donde el refrigerante se evapora debido a una presión más baja a una temperatura más baja utilizando el calor del agua enfriada y enfriando así el agua enfriada. Los vapores de refrigerante son absorbidos por el fluido de trabajo (debido a su afinidad hacia los vapores de refrigerante) en el absorbedor. La solución diluida se bombea al generador donde, mediante una fuente de calor como vapor, gases de escape, agua caliente, etc., el refrigerante se hierve (se separa) de la solución diluida. Este refrigerante se condensa en el condensador (usando agua de enfriamiento de la torre de enfriamiento) y el refrigerante condensado cae al evaporador y el ciclo continúa. La solución que se diluyó ahora se vuelve fuerte (ya que el refrigerante se ha hervido) y cae en el absorbedor y absorbe los vapores del refrigerante.

Si hay calor residual disponible (como gases de escape, exceso de vapor, vapores de aceite, agua caliente del proceso), el enfriamiento producido se vuelve extremadamente económico, lo cual es una gran ventaja del sistema de absorción de vapor. Algunas otras ventajas son el bajo consumo de energía (por lo tanto, menos costos de electricidad), menos costos de mantenimiento (como menos cantidad de partes móviles en comparación con un sistema de compresión y un buen rendimiento a carga parcial).

Por otro lado, los sistemas de absorción de vapor tienen costos iniciales más altos (aunque costos de funcionamiento más bajos) y requieren una torre de enfriamiento más grande.

Un sistema de aire acondicionado convencional emplea un compresor para presurizar y elevar la temperatura del refrigerante, dado que el refrigerante está en estado de vapor, se necesita mucha energía para comprimir un gas. Pero en el caso de una bomba, que presuriza un líquido absorbe 100 veces menos potencia en comparación con un compresor. En un sistema de absorción de vapor, el compresor se reemplaza por una bomba y una unidad de calefacción para ahorrar energía. Tomemos un ejemplo del sistema de absorción de vapor de agua de amoníaco, en el cual el amoniaco el refrigerante sale del evaporador en estado de vapor, el agua tiene la capacidad de absorber el amoníaco, por lo tanto, al mezclar agua y amoníaco se forma una solución, esta solución se bombea a alta presión. Ahora, para separar el amoníaco y el agua, se debe aplicar calor, agregando calor se separa el agua y el amoníaco. Ahora el gas de amoníaco estará a alta presión y alta temperatura, luego se alimenta al condensador y sigue el proceso de refrigeración habitual. Dado que el compresor se reemplaza con una bomba, se puede ahorrar considerable energía en el sistema de absorción de vapor. VAM (máquina de absorción de vapor) se utiliza generalmente en la recuperación de calor residual.