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Diseño de intercambiadores de calor para mejorar el rendimiento de sistemas de refrigeración solar térmica

Título del Proyecto: 
Diseño de intercambiadores de calor para mejorar el rendimiento de sistemas de refrigeración solar térmica

Responsable: 
Juan Pablo Vargas Bautista, PhD
Email: jpvargas@upb.edu

Resumen:
El desarrollo de tecnología capaz de operar con fuentes de energía limpias ha sido uno de los grandes retos de finales del siglo XX y principios de este siglo XXI y, aunque se ha tenido un gran éxito en la etapa de prototipo científico, han sido un número reducido de dispositivos los que han pasado la barrera de la distribución en masa o la de la sustitución total de la antigua tecnología.

Por lo tanto, es necesario seguir impulsando este tipo de mecanismos (como los sistemas de refrigeración solar por absorción) a través de la investigación y la divulgación para que puedan superar al menos la barrera de entrada que es el miedo a lo desconocido de parte de los clientes potenciales.

En este sentido, se pueden utilizar equipos de refrigeración por absorción que funcionen con energía solar térmica (ver Fig. 1). La tecnología se basa en la capacidad de absorber calor de ciertos pares de sustancias, como el agua y el amoníaco. Su funcionamiento se basa en las reacciones físico-químicas entre un refrigerante y un absorbente, accionadas por una energía térmica - que en el caso de la energía solar es agua caliente. Instalaciones solares de este tipo requieren equipos e instalaciones especiales en las que cada vez hay más experiencia, pero que conviene tener un importante respaldo tanto en el diseño como en la ejecución, puesta en marcha y explotación de la instalación.

En el actual proyecto, se pretende mejorar la eficiencia de los equipos de refrigeración por absorción que funcionen con energía solar térmica, y que permitan mejorar el COP (Coefficient of Performancede estos sistemas mediante la propuesta de novedosos intercambiadores de calor con mejor tecnología. Típicamente, el COP de equipos de refrigeración por absorción de simple efecto están entre 0.4 a 0.6. Al mejorar el COP del equipo de refrigeración por absorción se reduciría el área de colectores solares térmicos.

Fig. 1 - Esquema de un sistema de refrigeración solar térmica.

 

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