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8/13/2019 Guia Del Frio Solar Fenercom 2011

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La Suma de Todos

Comunidad de Madrid

CONSEJERA DE ECONOMA Y HACIENDA

Gua del Fro Solar.

GUA

DELFROS

OLAR.A

GOBIERNODE ESPAA

MINISTERIODE INDUSTRIA,TURISMOY COMERCIO


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Gua del Fro Solar.

La Suma de Todos

Comunidad de Madrid

CONSEJERA DE ECONOMA Y HACIENDA


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Esta Gua se puede descargar en formato pdf desde la seccin de

publicaciones de las pginas web:

www.madrid.org(Consejera de Economa y Hacienda, organizacin Direccin General

de Industria, Energa y Minas)

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de contactar con:

Direccin General de Industria, Energa y Minas de la Comunidad deMadrid

[email protected]

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La Fundacin de la Energa de la Comunidad de Madrid, respetuo-

sa con la libertad intelectual de sus colaboradores, reproduce los

con las ideas y opiniones que en ellos se exponen y, por tanto, no

asume responsabilidad alguna de la informacin contenida en esta

publicacin.

La Comunidad de Madrid y la Fundacin de la Energa de la Comuni-dad de Madrid, no se hacen responsables de las opiniones, imgenes,

textos y trabajos de los autores de esta gua.

Depsito Legal: M. 14.350-2011

28935 MSTOLES (Madrid)


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AutoresCaptulo 1. Consideraciones sobre tecnologas de fro solar D. Juan Carlos Lavandeira

Fundador y Gerente de Zapalia.Coordinador de I+D del PSE-ARFRISOL Proyecto Singular Estratgicode I+D sobre Arquitectura Bioclimtica y Fro Solar.

Captulo 2. Termodinmica de la refrigeracin por sorcin D. Jorge Pistono Favero

D. Isaac Sarries OlmosGrupo de Investigacin de Ingeniera Trmica (GIT)

Universidad de Oviedowww.uniovi.es/vicinves/Web_investigacion/unidades/gruposInv/Dp-toEnergia/IngTermica/mainwww.uniovi.es/MMTermicoswww.ciatea.org

Captulo 3. Fro solar: tecnologa de absorcin en triple estado D. David Hernandez Garca. Customer Support Di rector.

ClimateWellwww.climatewell.com

Captulo 4. Acoplamiento y optimizacin de los flujos de calor enlos sistemas de fro solar

D. Juan A. Avellaner Lacal, Director General de I+D,Formacin y RRII.D. Juan Antonio Gonzlez Mon, Gerente de U.N. Solar Trmica.Soliker (Grupo Unisolar)www.grupounisolar.com

Captulo 5. Diseo eficiente de los edificios para refrigeracin solar D. Jos Antonio Ferrer Tevar, Jefe de Anlisis Energticos de Edif icios.

Da. M del Rosario Heras Celemn. Unidad de Investigacin sobreEficiencia Energtica en EdificacinCIEMATwww.ciemat.es

Captulo 6. Directrices para el diseo y la viabil idad de sistemasde fro solar

D. Juan Carlos Lavandeira. Fundador y Gerente de Zapalia.Coordinador de I+D del Proyecto Singular Estratgicode I+D sobre Arquitectura Bioclimtica y Fro SolarPSE-ARFRISOL

Captulo 7. Fro solar en el sector terciario o en el residencialcomunitario

D. David Carvajal Snchez-Moreno, Director Tcnico.D. Francesc Padrs Corominas, Apoderado.

Absorsistemwww.absorsistem.com

Captulo 8. Potencial de mercado del fro solar

D. Pedro Luis Rodrguez. Director General.ClimateWellwww.climatewell.com


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Captulo 9. Ayudas de la Comunidad de Madrid D. Jos Antonio Gonzlez Martnez

Subdirector General de Promocin Industrial y Energtica.Direccin General de Industria, Energa y Minas.

Comunidad de Madridwww.madrid.org

Captulo 10. Proyectos emblemticos

- Ahorro con fro solar en una vivienda unifamiliarClimateWellwww.climatewell.com

- Ahorro con fro solar en una oficinaClimateWellwww.climatewell.com

- Instalacin de fro solar en edificio de oficinas ubicado en Almeradentro del proyecto ARFRISOL

D. Juan Luis Bote Garca, Jefe del Grupo de InstalacionesD. Javier Grvalos Moreno. Dpto. I+D+i.

Acciona Infraestructuraswww.acciona.es

- Banco de Pruebas de Fro Solar de Gijn (BPFSG)Universidad de Oviedowww.uniovi.es/vicinves/Web_investigacion/unidades/gruposInv/DptoEnergia/IngTermica/mainwww.uniovi.es/MMTermicoswww.ciatea.org

- Edificio de produccin vegetal refrigerado con plantas enfriado-ras de agua por ciclo de absorcin


- Hotel refrigerado con plantas enfriadoras de agua por ciclode absorcin


- Industr ia embotel ladora de agua, refrigerada con plantasenfriadoras de agua por ciclo de absorcin



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7

ndice PRESENTACIN 9

1. CONSIDERACIONES SOBRE TECNOLOGAS DE FRO SOLAR 11

2. TERMODINMICA DE LA REFRIGERACIN POR SORCIN 23

3. FRO SOLAR: TECNOLOGA DE ABSORCIN 53

EN TRIPLE ESTADO

4. ACOPLAMIENTO Y OPTIMIZACIN DE LOS FLUJOS DE 81

CALOR EN LOS SISTEMAS DE FRO SOLAR

5. DISEO EFICIENTE DE LOS EDIFICIOS PARA 101

REFRIGERACIN SOLAR

6. DIRECTRICES PARA EL DISEO Y LA VIABILIDAD DE 123

SISTEMAS DE FRO SOLAR

7. FRO SOLAR EN EL SECTOR TERCIARIO O 131

EN EL RESIDENCIAL COMUNITARIO

8. POTENCIAL DE MERCADO DEL FRO SOLAR 145

9. AYUDAS DE LA COMUNIDAD DE MADRID 149

10. PROYECTOS EMBLEMTICOS 153 Ahorro con fro solar en una vivienda unifamiliar 155

Ahorros con fr o solar en una oficina 159

Instalacin de fr o solar en edificio de oficinas 163

ubicado en Almera

Banco de Pruebas de Fro Solar de Gijn (BPFSG) 171

Edif icio de producin vegetal refrigerado con plantas 177

enfriadoras de agua por ciclo de absorcin

Hotel refr igerado con plantas enfr iadoras de agua 181

por ciclo de absorcin Industr ia embotelladora de agua, refrigerada con 185

plantas enfriadoras de agua por ciclo de absorcin


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9

La refrigeracin con Fro Solar es una tecnologa que necesita un impulso

-

de implantacin es an muy bajo pese a que se podra instalar tanto en el

En este contexto, la Consejera de Economa y Hacienda, en colaboracin

-

rado esta gua, dirigida tanto al pblico profesional como al ciudadano,

como instrumento para dar a conocer esta tecnologa y sus posibilidades

La gua explica qu es el Fro Solar y detalla los tipos de sistemas y cules

-

Es importante sealar que los sistemas citados en la gua pueden contri-

buir a conseguir los fines que persigue la Comunidad de Madrid con la

campaa Madrid Ahorra con Energa

publicaciones relacionadas con la eficiencia energtica.

sectores y que pueden descargarse en la web de la Fundacin.

Carlos Lpez Jimeno

Director General de Industria, Energa y Minas

Consejera de Economa y Hacienda

Comunidad de Madrid

PRESENTACIN


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11

CONSIDERACIONES SOBRE TECNOLOGASDE FRO SOLAR

-

tender por fro solar y sus distintas tecnologas.

-

bemos tener unos conocimientos bsicos comunes.

-

geracin, las tecnologas solares y las de refrigeracin que se pueden

En relacin con el concepto de fro, podemos comentar que existen

mltiples formas de entender este trmino, pero considerando las

acepciones de este fenmeno fsico, podramos definirlo como el tr-

mino que se aplica a los cuerpos cuya temperatura es inferior a la del

ambiente y a las sensaciones que experimentamos al estar en contac-

to con cuerpos que se encuentran a esas temperaturas.

para unos puede no serlo para otros), aunque se puede considerar

relacionado con el contenido de calor a bajas temperaturas.

-

tente en un proceso o unin de procesos que de manera controlada

pueden producir bajas temperaturas.

La refrigeracin es importante por su implicacin en mltiples actua-

construccin,..


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12

-

agradables en las zonas calurosas, hoteles, escuelas, ofici-

-

Considerando el enfriamiento como un proceso de eliminacin de

calor de un cuerpo o un espacio, bajando la temperatura sin que semodifique su estado fsico, logrando que la temperatura sea inferior a

la de su entorno.

Para lograr esto, desde hace muchos siglos se han experimentado

mltiples formas, algunas naturales y otras artificiales.

Naturales

Son procesos naturales consistentes en prdida de calor de forma

espontnea, ya sea por:

Conduccin (contacto entre diferentes cuerpos con menor

temperatura).

Artificiales

la mezcla de fluidos con propiedades termodinmicas especiales

u otras.

Procesos qumicos con transiciones de cambio de fase de al-

a baja temperatura.


14/193

13

-

Otro de los elementos importantes a considerar sobre el enfria-

Considerando la temperatura ambiente como base se pueden

producirse el cambio de estado del agua.

-

luto.

-

mas de transformar la energa solar en energa: la solar trmica -

trica).

Cada una de estas tecnologas tiene sus propias caractersticas

y particular idades, tanto de equipos que posibilitan dichas trans-

formaciones, como los rendimientos de las mismas. Supondremos

que se conocen las bases de las mismas.


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14

-

tes, aunque el factor comn es que el recurso solar es gratuito y

que pueden trabajar con energa solar.

Figura 1. Tecnologas que pueden trabajar con energa solar.

1. REFRIGERACIN POR ABSORCIN

Este fue el primer sistema de absorcin que se introdujo de forma

prctica hacia 1886 (Ferdinand Carr) en base a una patente de

1859.

Los sistemas de sorcin se basan en la capacidad de unos elementosen absorber a otros.

-

-

-

se debe calentar y eso se hace aplicando el calor de energa solar

absorbedor y la otra parte debe ser condensada (condensador) para

Ciclo Disecante

Evaporativo

Ciclo Eyector

Ciclo Disecante

Ciclo Rankine

Absorcin

Adsorcin

Reacciones qumicas

Termoelctrica

Compresin de Vapor

Ciclo Stirling

0C

8C

15C

20C

Captador Plano

Tubo de Vaco

Cilindroparablico

Panel Fotovoltaico

Electricidad

Fluido

Trmico

Congelar

Refrigerar

A.Acondic.


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15

Absorbedor

Evaporador

Generador

Condensador

Disipacin

Figura 2. Refrigeracin por absorcin.

El calor de la energa solar, se aplica a una parte del sistema denomi-

menor es la temperatura del generador mayor debe ser la superficie

de intercambio.

Los rendimientos habituales de estos sistemas son del orden de 0,7 que

puede incrementarse al 1,35 si el sistema es de doble efecto como se

plantea en la figura.

AbsorbedorEvaporador

Generador

1er ciclo

Condensador

Generador

2 ciclo

Disipacin

Figura 3. Sistema de doble efecto.


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16

Esto representa el esquema ms sencillo de absorcin.

-

Sistemas de multiefecto

nica limitacin radica en que la fuente necesaria para hacer fun-

Ciclo Absorcin por difusin, denominado tambin sistema Electro-

lux. Su principal modificacin radica en la incorporacin de un gas

inerte (como puede ser el hidrgeno) de forma que mantenga la

simple eran de alta y baja presin, se mantienen constante en este

sistema.

Generador termoqumico o Triple estado. Patentado por Clima-

-

los que operan intermitentemente entre etapas de carga y des-

se acerca a la saturacin y llegando a la formacin de cristales

Este sistema presenta, de esta forma, una mayor densidad ener-

gtica, as como una mejor transferencia de calor y masa en los

procesos.

Ciclo de absorcin abierto. La mayor diferencia de este sistema ra-

dica en que no hay un condensador. La solucin dbil se reconcen-

-

-

ra al aire.

Ciclos intermitentes.El principio de estos ciclos radica en los tradi-

cionales de absorcin, aunque en estos el captador solar se utilizacomo generador y no hay bombas. Hay dos procesos principales, el

de generacin y el de refrigeracin.


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17

Cualquiera de estos sistemas, que son los ms ampliamente utilizados,

debe disponer de elementos complementarios para poder funcio-

nar.

Desde el sistema solar, almacenamiento (mas o menso grande en fun-

el sistema se complique y deba ser equilibrado para poder ser factible

y rentable.

-

miento.

Figura 4. elementos para su funcionamiento.

2. SISTEMAS DE ADSORCIN SLIDAY REACCIN QUMICA

-

do que tiene dos fases en la etapa de refrigeracin:

-


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18

bido por una sustancia slida que tenga una altsima porosidad mi-

croscpica. En el proceso de regeneracin, el adsorbedor se calienta

-

dor (que acta como condensador).

La adsorcin y las reacciones qumicas son elementos similares unos

y otros. La diferencia entre estos procesos son los procesos en los ci-

clos, mientras que las fuerzas que actan en la adsorcin son fuer-

zas fsicas, las que causan la adsorcin de los procesos qumicos son

qumicas.

ms de calor las segundas.

-

ciones tcnicas, como por ejemplo:

Ciclo de Adsorcin intermitente. La mayora de los sistemas de refri-geracin por adsorcin que hay instalados en el mundo son de este

-

te para produccin de hielo.

-

yora de los sistemas integran el adsorbente en el captador (tanto

Sistemas continuos de adsorcin. -

de expansin.

3. SISTEMAS DE REFRIGERACIN DESECANTES

La refrigeracin desecante es una combinacin de deshumidifica-


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19

Humidificador

Humidificador Suministro

Aire 15-18C

Retorno

Aire

Captador

Solar

Extraccin

Entrada

Rueda

Deshumidificadora

Desecante

Rueda

Recuperador calor

Aire Caliente

60-90C

1

2

3

4

Figura 5. Etapas de la refrigeracin desecante.

En (1) se extrae la humedad del aire por medio de un material dese-

cante, con lo cual se elimina la carga de calor latente. El aire calenta-do (2) se enfra en la rueda del intercambiador (3). La temperatura del

aire se baja y humedece por medio de un proceso de enfriamiento

Los materiales desecantes se pueden regenerar aplicndoles calor

(desde los captadores solares). Estos materiales desecantes pueden

ser slidos o lquidos.

El mayor problema de estos sistemas es la imposibilidad de utilizar es-

4. SISTEMAS RANKINEDPLEX

El sistema, aunque se haya realizado de forma prctica, se considera

-

tas demandas de refrigeracin.

El sistema propone poner en marcha un sistema Rankine de poten-


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20

ciclo refrigerador.

El fluido de cada uno de los ciclos puede ser diferente.

El rendimiento global es del orden del 10%, por lo que, unido a su com-

plejidad, debe ser aplicado a grandes sistemas de refrigeracin.

-

delo puede ser el presentado en el diagrama adjunto.

CondenssadorCondenssador

GeneraadorTurbina

Figura 6.

5. SISTEMAS DE COMPRESIN DE VAPOR CON SOLAR


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21

aisladas o en conflicto. Estos sistemas pueden trabajar entre tempera-

2.000-5.000 .

6. SISTEMAS DE REFRIGERACINCON SISTEMA STIRLING

El sistema est indicado para aplicaciones que precisen bajas o muy

bajas temperaturas. El principio de un sistema de refrigeracin Stirling

cambio de presin y temperatura de un gas (sin cambio de fase).

El calor necesario para el motor Stirling debe ser de alta calidad en

captadores solares de altsima calidad.

Este sistema es el de mayor rendimiento (cerca del 30%) pero el pro-

blema es el coste del sistema Stirling.

7. SISTEMAS DE REFRIGERACINPOR CLULAS TERMOELCTRICAS

El sistema de refrigeracin con clulas Peltier puede aplicarse para

-

de ciertos elementos semiconductores. El fenmeno se conoce como

est desarrollndose y ya se comienzan a disponer de sistemas de

2.

8. SISTEMAS DE REFRIGERACIN CICLO EYECCIN

Se han utilizado ampliamente en grandes sistemas donde hay que mo-

como en el caso de las grandes instalaciones de pulpa y de papel.


23/193

22

a utilizar.

conseguir la condensacin de este agua fra, por lo que la presin

parte del ciclo.

Evaporador Condensador

Eyector

Figura 7.


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23

TERMODINMICA DE LA REFRIGERACINPOR SORCIN

1. INTRODUCCIN

La primera mquina de aplicacin prctica para obtencin de fro

fue construida por Ferdinand Carr en 1857 (de absorcin), primera-

mente usando ter sulfrico que sustituy, por muy inflamable, por

en 1860, siendo usado por los Estados Confederados cuando, durante

la Guerra de Secesin, les fue cortado el suministro de hielo natural

bloques de hielo.

En las pginas siguientes se intenta presentar un resumen de los funda-

-

de tratar los principios de estos sistemas frigorficos, precisar algunos

conceptos generales comunes a toda la tecnologa fr igorf ica.

Figura 1. Enfriamiento de un sistema.


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24

Si se ponen en comunicacin dossistemas1que tengan la misma tem-

peratura no se produce entre ellos intercambio de calor y se dice que

se encuentran en equilibrio trmico.

En cambio, si se ponen en contacto dos sistemas que se encuentran

inicialmente a temperatura distinta2, fluye energa en forma calorf ica

del de mayor temperatura hacia el que la tiene menor; el primero tie-

-

del Primer Principio de la Termodinmica, y su temperatura aumenta.

Decimos en lenguaje corriente que el primer sistema se enfra y que el

segundo se calienta.

Para enfriar un sistema (cuerpo, sustancia, recinto, etc.) es, por tanto,

preciso ponerlo en comunicacin trmicacon otro a menor tempe-

ratura, y no es posible enfriar un sistema sin calentar otro.

Figura 2. Enfriamiento de un sistema hasta una temperaturasuperior a la ambiental.

Naturalmente, si uno de los dos sistemas tiene mucha ms capacidad

calorfica que el otro3, el intercambio de energa no produce cam-

como ocurre con los focos trmicos ideales, los baos termostticos

y, en general con sistemas de gran masa, como el que denominamos

habitualmente ambiente.

1 Como es sabido, en Termodinmica se suele denominarsistemaa cualquiercosa que queramos analizar; se suele hablar desistema cer rado cuando nin- -mer caso el sistema puede definirse por la masa que est presente desde elprincipio hasta el final del proceso, y en el segundo por el volumen de controlque fija los lmites o contorno a considerar.

2 Por simplif icar, el conjunto de los dos sistemas puede suponerse aislado de suentorno.

3 Llamamos capacidad calorf ica al producto de la masa del sistema por elcalor especfico medio ponderado de las sustancias que lo componen.


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25

Con suficiente tiempo, al no existir el aislamiento perfecto o adiabti-

co ideal, todos los sistemas en contacto se encontraran en equilibrio

trmico entre s y con su ambiente, pero es posible mantener, durante

perodos largos, un sistema a temperatura distinta de la de su entorno, fuente

trmica) que intercambie con aqul energa calorfica, cedindosela

si la temperatura ha de ser mayor que la ambiental, y tomndosela

si la temperatura debe ser menor que la ambiental; segn acaba de

o inferior a la del primero segn sea la temperatura deseada para

ste ltimo.

Los fenmenos naturales proporcionan ocasionalmente estas fuen-

-

tad para poder modificar segn deseemos la temperatura de otros

sistemas.

En la tecnologa que nos ocupa, se trata de obtener fuentes fras a

temperatura inferior a la ambiental; puesto que no se dispone de

una segunda fuente a temperatura inferior a la primera, el mantener

a baja temperatura la primera fuente trmica implica que el calorextrado de sta ltima ha de ser cedido al entorno, a temperatura

superior; ello no es posible de modo espontneo, segn el Segundo

Principio de la Termodinmica, uno de cuyos enunciados, debido a

Clausius4, expresa que el calor no se transmite nunca espontnea-

mente de un cuerpo a otro cuya temperatura sea ms elevada.

Ello significa que para poder pasar calor de un cuerpo fro a otro ms

caliente es preciso proporcionar desde el exterior cierta cantidad de

energa. Dado que un sistema a temperatura menor que la de su en-torno recibe naturalmente energa calorf ica de ste ltimo, el mante-

nimiento de tal temperatura inferior a la ambiental exige:

-

aislamiento trmico).

-

modo completo los dos primeros principios de la Termodinmica y crea el con-cepto de energa interna.


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26

mediante mquinas y tcnicas ideadas para ello) con aportacin

de energa adicional.

-

torno.

2. DEFINICIONES

Figura 3. Enfriamiento por debajo de la temperatura ambiental.

Figura 4. Esquema de principio de mquina frigorfica.

-

rior, daremos a continuacin algunas definiciones.

Enfriarun sistema es disminuir la temperatura del mismo. Si la tempe-


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27

encontrar sistemas a temperatura menor que ella, por ejemplo, el aire

o agua del entorno; bastar entonces poner al sistema en contacto

Refrigerarsignifica enfriar por debajo de la temperatura ambiente.

Para ello, no existiendo en el entorno un foco a temperatura inferior

a la deseada, es preciso usar tcnicas adecuadas, que son las que

constituyen la tecnologa frigorfica.

Mquina frigorfica es el aparato que, mediante la aportacin de

energa externa, es capaz de absorber calor de una fuente y ceder-lo (aumentado) a otra fuente a temperatura superior.

3. MQUINA FRIGORFICA Y BOMBA DE CALOR

En la figura 4 se representa el esquema de principio de una mquina

frigorfica, forzosamente biterma conforme a otro enunciado5del Se-

gundo Principio. La mquina MFabsorbe de la fuente fra el flujo de

calor , recibe del exterior la energa y cede a la fuente calienteel flujo de calor .

Conforme al Primer Principio de la Termodinmica se cumple en todo

C F= + WQ Q

Por tanto, como se ha dicho, una mquina fr igorf ica toma de la fuen-

aade la energa que se le proporciona para su funcionamiento, y

cede la suma de ambas energas a la fuente caliente (condensador

Cuando la fuente fra est a temperatura inferior a la ambiental la ener-

ga absorbida de dicha fuente es el efecto til (llamado comnmen-

tepotencia frigorfica) que se desea conseguir, y la fuente caliente es el

- de los fsicos ms importantes del siglo XIX.


29/193

28

ambiente, que a efectos prcticos puede considerarse como un foco

-

tos. En este caso se trata de una mquina frigorf ica propiamente dicha.

Cuando el foco trmico ambiental es la fuente fr a de la que se absor-

be calor, y la fuente caliente es un sistema (recinto, etc.) que se desea

calentar, el efecto til deseado es y la mquina se denomina en-

tonces bomba de calor.

decir, perdida en el frigorfico y gratuita en la bomba de calor.

Resulta posible con una sola mquina trmica enfriar tilmente una

fuente (por ejemplo una cmara fra) y calentar tambin tilmente

otra fuente (por ejemplo una oficina), obteniendo un doble efecto con

solamente una aportacin de energa externa; esta tcnica de apro-

-

dada por los analistas de ahorro energtico, pero slo resulta rentable

cabo cuidadosamente los correspondientes clculos econmicos.

4. UNIDADES

Dado que el calor es una forma de energa (en trnsito), no parecen

en principio necesarias otras unidades que las de energa y tempera-

tura del Sistema Internacional, es decir:

Sin embargo para sta ltima es ms corriente utilizar el grado Celsius

6y para las otras magnitudes quedan muchos manuales, catlo-

gos, tablas de datos, y an libros de texto que util izan otras unidades,

bien por tradicin, bien por no tener claro el concepto de calor, bien

6 Lo ms usual es operar con diferencias de temperatura; en ese caso, y slo en


30/193

29

-

-

rficas y de climatizacin.

unidades ms usadas en la actualidad.

Recurdese que se ha dado en llamar Frigor a (Frig) a la kcal cuando

se trata de refrigeracin, con lo que

3Frig kcal J hora1 = 1 = 4,1868 x =1,163 W10

hora hora hora 3.600 s

Tambin que la tonelada de refrigeracin americana (CTR -

mercial Ton of Refrigeration) se refiere a la potencia necesaria para

fabricar 1 short ton (2.000 lb) de hielo, en un da, partiendo de agua

BTU 1 BTU1CTR = 2.000 lb x144 = 12.000

lb 24 hora hora

BTU: unidad de energa (calorf ica) del Sistema Imperial (Inglaterra,

F: grado Farenheit.

R: grado Rankine.

th: termia.

hph:

Tabla 1.

K C F R

K 1 C+273,15 (5/9)F+255,37 (5/9)R

C K-273,15 1 (5/9)(F-32) (5/9)(R-491,67)

F (9/5)K-459,67 (9/5)C+32 1 R-459,67

R (9/5)K (9/5)C+491,67 F+459,67 1

Nota: las cifras en negrita son exactas.


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30

Tabla 2.

kJ kWh kcal BTU th hph

kJ 1 0,277778x10 -3 0,238846 0,947817 0,23892x10 -3 0,372506x10 -3

kWh 3.600 1 859,845 3.412,14 0,860112 1,34102

kcal 4,1868 1,163x10-3 1 3,96832 1,00031x10-3 1,55961x10 -3

BTU 1,05506 0,293071x10-3 0,251996 1 0,252074x10 -3 0,393015x10-3

th 4.185,5 1,16264 999,69 3.967,09 1 1,55912

hph 2.684,52 07457 641,186 2.544,43 0,641386 1


Tabla 3.

kW kcal/h BTU/h CTRkW 1 859,845 3.412,14 0,284345

kcal/h 1,163x10 -3 1 3,96832 0,33069x10 -3

BTU/h 0,293071x10 -3 0,251996 1 83,3333x10 -6

CTR 3,51685 3.023,95 12.000 1


5. EFICIENCIA

Se trata de comparar el efecto til con la energa aportada para ob-

tenerlo. No se le denomina rendimiento porque este nombre suele re-

Por influencia norteamericana tambin suele conocerse a la eficien-

cia con el nombre de COP (Coefficient Of Performance).

De acuerdo a lo dicho anteriormente sobre cul es el efecto til encada caso, la eficiencia puede definirse por la frmula

W

Q =

F

7para una instalacin de

-

dicionado. En la bomba de calor se tiene

etc.) dan eficiencias an menores.


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33/193

32

6. TRABAJO MNIMO PARA PRODUCIR EL FRO

La exerga del flujo de calor tomado de la fuente fra es, siendoel factor de Carnot,

Q. .T

T1Q ==E F

F

a

FCF-

donde y son las temperaturas absolutas del ambiente y del foco

fro.

Puesto que > la fuente fra cede la potencia calorfica

exerga que le es proporcionado por la mquina frigorfica.

existir an prdidas exergticas, y por tanto en ella producir el fr o

requerira el trabajo tcnico9

|Q|T

T-T =W FF

F

tR

.a

que ser, por tanto, el trabajo mnimo necesario para extraer la ener-

ga calorf ica del sistema a enfriar. Este ltimo junto con la mquina

frigorfica y el medio ambiente forman un sistema global adiabtico

que tiene un incremento entrpico

y suponiendo que el proceso es en rgimen permanente, y que son despre-


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33

Figura 5. Diagrama exergtico global de una instalacin frigorfica.

La prdida exergtica ser pues

S.T=E uap

y, como muestra la figura 5, el trabajo tcnico proporcionado a la

la instalacin, degradndose en calor que se cede al medio am-

biente, y slo parcialmente, por tanto, en producir el efecto til bus-

cado .

El trabajo tcnico que hay que proporcionar a la mquina frigorfica

resulta ser, en trminos absolutos

E+W=E+E=W ptRpt F

-


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34

E

E

W

W

W

Q

W

Q

= = = =

aportada

recuperada

t

t

t

F

t

F

R

R

R

Puesto que la potencia mnima , que es el flujo de exerga de

salida o recuperada del proceso de enfriamiento, y la potencia real

grado

de reversibilidad de la instalacin frigorfica coincide con el llamado

ndice de calidad o eficiencia exergtica; tambin recibe el nombrede coeficiente econmico.

Podemos expresar tambin, segn se deduce combinando las frmu-

las anteriores:

T

T-T

F

F =

W

S.T =

t

ua

-1 a

Si el sistema del que se absorbe no permanece a temperatura

constante sino que pasa de a , se tiene una refrigeracin a

-

tener el fro

( ) Q -S-ST=W F2atR 1

( ) Q-S-ST

Q

F2a

F =R

1

y el calor extrado del sistema fro es

( )S-ST=Q 21F Fm

donde es la temperatura termodinmica media de la fuente fra

durante la refrigeracin y la eficiencia de la mquina ideal es


36/193

35

T-T

T

Fa

F

m

m

=R

Recurdese, por ltimo, que la prdida exergtica en un proceso irre-

r

p a

F

we T

T

=

10, no habra prdidas exergticas y

la existencia de rozamientos es termodinmicamente ms perjudicial

cuanto menor sea la temperatura del proceso irreversible. Dicho de

otro modo, las prdidas de carga por circulacin del refrigerante de-

-

co sobredimensionar.

7. PROCESOS ELEMENTALES DE LA REFRIGERACINPOR ABSORCIN

7.1. Evaporacin

Si calentamos un lquido contenido en un recipiente, como en la figu-

11

temperatura constante.

Figura 6.

10 En la expresin anterior Wrsimboliza el trabajo disipativo especfico.

11 El trmino evaporacin tiene lugar a la presin ambiental; a otras presiones se suele hablar de vapori-zacin;se suele denominar ebullicin


37/193

36

Sin calentar el lquido, si el recipiente est abierto a la atmsfera, la

-

se, tomando para ello la energa necesaria (calor latente de evapo-

racin)de su entorno, mientras ste no se encuentre a temperatura

inferior.

-

7.2. Absorcin

En un recipiente similar al anterior (figura 7) se tiene una sustancia, el

absorbente, de gran afinidad con el refrigerante, de modo que en

-

bente, como si ste aspiraraa aqul. La cantidad de refrigerante que

est en equilibrio con el absorbente depende de la temperatura, dis-

minuyendo con el aumento de sta en los pares de sustancias que nos

interesan; la absorcin, tambin en general, es exotrmica, por lo que

si se quiere mantener el flujo de refrigerante es preciso evacuar el calor

producido por la disolucin, manteniendo al menos constante la tem-

peratura de la mezcla binaria. Finalmente el absorbente se ir saturan-

o saturacin en las condiciones existentes de presin y temperatura.

Figura 7.


38/193

37

7.3. Hervido

En el estado final del apartado anterior, se aporta calor al recipiente;

prcticamente contina lquido y desorbe al anterior, generandouna

ste al hervir y salir del lquido es mayor que la existente en la tubera

o ambiente con el que se comunica el recipiente; el efecto es similar

hervidor o

generador.

Figura 8.

7.4. Condensacin

de refrigerante del que se mantiene constante la presin, y sta

condensara hasta llegar al equilibrio en que ambas fases estn sa-

-

cin), para mantener el proceso durante algn tiempo ser preciso

-

terno.


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38

Figura 9. Condensacin del refrigerante.

7.5. Ciclo discontinuo

7.5.1. Ciclo cerrado discontinuo: evaporacin + absorcin

se tiene una mquina elemental de refrigeracin por absorcin. En

izquierda (figura 10) causa la extraccin de un flujo de calor tomadodel sistema (cmara, tubos de agua, etc.) que est en contacto con

dicho recipiente; ste de la izquierda hace la funcin de evaporador

y el de la derecha la de absorbedor.

Figura 10. Refrigeracin discontinua por absorcin.


40/193

39

7.5.2. Ciclo cerrado discontinuo: hervido + condensacin

Cuando el absorbente quede saturado se colocan los recipientes de tal

modo que al de la derecha se le aporte energa calorfica, a una tempe-

-

-

generador,

y en el izquierdo, que acta como condensador

Figura 11. Refrigeracin discontinua: recarga del equipo.

Cuando, por ejemplo porque el absorbente es slido (adsorcin),no

resulta fcil hacer circular por tuberas la mezcla sorbente-refrigeran-

te, es preciso proceder peridicamente a la recarga de la mquina

frigorfica; si se desea funcionamiento continuo, hay que duplicar la

instalacin, de modo que mientras una mquina est produciendo

fro

en que en alguno de los procesos pasa a fase slida el absorbente

(como ocurre con el ClLi, que cristaliza, en la mquina ClimateWell12,

es tambin preciso disponer de dos barriles, es decir, en realidad, dos

de modo automtico, para conseguir refr igeracin continuada, aun-

que en este caso no se puede hablar estr ictamente de adsorcin, en

que el absorbente se mantiene slido en todo momento).

Los sistemas de refrigeracin por absorcin utilizados en la prctica

-

cesos elementales de modo continuo.


41/193

40

8. EL CICLO TERICO DE REFRIGERACINPOR ABSORCIN

de bajo ttulo (es decir, casi totalmente lquido) que por lo tanto sale

sobrecalentado. Para restablecer de modo continuo las condiciones

-seado efecto frigorfico.

La nica diferencia conceptual13 con la refrigeracin por compresin

mecnica es que el papel del compresor es ocupado por el conjunto

-

8.1. Ciclo de absorcin elemental

Figura 12. Ciclo elemental de absorcin: esquema de flujo.

lugar de trabajo mecnico.


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43/193

42

cin conseguida en la mquina real, y por otro permitir compararla

con otros sistemas de obtencin de fro.

no hay prdidas exergticas; en esta mquina debern ser constan-

tes las temperaturas de los focos fro y caliente, es decir la del recinto

No habiendo prdidas exergticas, la exerga del calor tomado en

puesto que se puede suponer que los dems intercambios son con el

que la potencia de la bomba es despreciable.

( )Q-T

T-T ==AQ.

T

T-T == Q. .A E

E

0E

QHH

0H

HCQ EH

La eficiencia mxima ser:

(H,0),0( )EH

0

0E

E H

H

Erev .

T

T-T .

T-T

T = =

Q

Q =

La primera fraccin del ltimo trmino es la eficiencia de una mqui-

Ey la ambien-

tal T0; la segunda fraccin es el rendimiento termodinmico de un mo-

tor trmico14

al acoplamiento de un motor trmico con una mquina frigorfica de

compresin mecnica, como muestra la figura 13; el motor recibe el

calor QHy produce el trabajo Wt(cediendo al ambiente la diferencia)que acciona mecnicamente la mquina frigorfica, que absorbe QE

del foco fro (cediendo al ambiente el calor de condensacin, suma

del absorbido y el trabajo).

tiene eficiencias menores que la refrigeracin por compresin mec-

cantidad menor que la unidad (C).

14 Mquina trmica productora de energa mecnica, que recorre el ciclo ensentido dextrgiro.


44/193

43

Figura 13. de una mquina de compresin mecnica con un motor trmico.

En la tabla 5 se presenta la eficiencia mxima de la refrigeracin por

Tabla 5.

tE(C)

tH(C)0 -20 -50 -100 -150 -200

50 1,268 0,588 0,296 0,134 0,067 0,031

100 2,928 1,357 0,683 0,309 0,155 0,071

150 4,196 1,944 0,979 0,443 0,222 0,102

200 5,196 2,408 1,213 0,549 0,275 0,127

-

eficiencias mximas con las de la tabla 4, que da las eficiencias mxi-

mas de una mquina frigor fica a la que se aporta energa mecnica,

Todo lo dicho sobre la eficiencia es comparando energas, con un pun-

-

exergas da resultado

completamente distintos y con ello, la refrigeracin por absorcin es

perfectamente equiparable econmicamente con la refrigeracin por

una recuperacin parcial de su papel en la refrigeracin actual.


45/193

44

8.3. Intercambios energticos con el exterior

Para aclarar el funcionamiento de la refrigeracin por absorcin de

-biadas con el exterior por el fluido en su recorrido cclico, esquema

reflejado en la figura 14.

Figura 14. Esquema del intercambio energticode la mquina de absorcin con el exterior.

El fluido recibe a la temperatura

-

ba; cede al ambiente en el condensador y en el absorbedor.

Dado el funcionamiento cclico en rgimen permanente, el Primer

Principio impone la igualdad de entradas y salidas o balance de ener-

gas siguiente:

Q++ QWQ+Q AE C =H

y condensador, tambin similares entre s, son del orden de la mitad de

las anteriores; y que la potencia de la bomba es completamente des-

preciable, tanto que en la mayora de los casos en los clculos no estomada en consideracin. Por estas relaciones de magnitud la eficien-

cia es siempre inferior a la unidad (0,5 a 0,9) en el ciclo simple normal.


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47/193

46

Calor latente: cuanto mayor sea significa una reduccin del caudal

msico de refrigerante, y por tanto de absorbente a circular, para

igual carga fr igorf ica; es decir, conductos y, en general, elementos

menores, es decir de menor coste.

-

-

cluido el costo reducido y la fcil disponibi lidad.

No se conoce ningn par de sustancias que cumpla todas las condi-

ciones listadas. En el apartado siguiente se describen las ms usuales.

10. SISTEMAS DE ABSORCIN USADOS

10.1. Amonaco/agua

-

sorbente el agua, cumple con la mayora de los requisitos menciona-

dos en el apartado anterior, excepto que requiere presiones de traba-

demasiado baja, lo que obliga a acudir a artificios especiales15paraconseguir la separacin casi completa del agua y que por el circuito

un refrigerante clasificado en el grupo II en cuanto a seguridad, por

razn de su toxicidad, lo que restringe el uso en locales habitados.

atmosfrica normal), por lo que es ampliamente utilizado en instala-

ciones de refrigeracin industriales, por ejemplo refineras.

10.2. Agua/bromuro de litio

El agua como refrigerante y el bromuro de litio como absorbente es

-

tancias usuales; adems el ciclo es ms simple que el del NH32O por

la mayor facilidad de separacin del refr igerante.

- -lacin habitualmente llamada rectificador.


48/193

47

cuando el enfriamiento es por aire16, lo que limita las aplicaciones a 17, y a circuito de

agua para enfriamiento.

adelante) hace el par ideal en aplicaciones donde la fuente de calor

-

res; es muy utilizado en instalaciones de refrigeracin para aire acon-

notablemente superior a la del par NH32O.

10.3. Otras combinaciones refrigerante/absorbedor

para la refrigeracin por absorcin con ciclos simples, y con menos

problemas de cristalizacin que el par agua bromuro de litio, pero no

limitada experiencia en cuanto a estabilidad y corrosin, y la toxici-

dad de algunos refrigerantes, adems del pequeo nmero de m-

quinas de absorcin, comparado con las existentes de compresin

mecnica; se estudia la adicin de inhibidores de corrosin y retarda-

dores de cristalizacin.

-macin de hielo.


49/193

48

11. COMPARACIN DE LAS REFRIGERACIONESPOR ABSORCIN Y POR COMPRESIN MECNICA

frigorfico requiere en ambos casos la aportacin de una energa ex-

de la suma del calor extrado del foco fro ms la energa aportada

(conforme al Primer Principio) por medio del condensador. La dife-

rencia conceptual estriba solamente en que la energa aportada del

exterior es energa mecnica en el caso del compresor, mientras que

-

temperatura moderada.

En ello reside la diferencia fundamental entre ambos sistemas de refri-

-

Absorcin Compresin mecnica

2 tanques y 1 pequea bomba;por lo tanto:

Silencioso y sin vibraciones.

el motocompresor. sin mantenimiento.

1 gran compresor (equipo con estre-chas tolerancias); por tanto:

menor inversin.

Menor volumen.

Energa barata, a menudo residual,

Hay que enfriar absorbedor y

deflegmador y rectificador.

Slo se enfra el condensador.

El lmite de temperatura est hacia

Eficiencia elevada (1,5 a 4 aprox.).


50/193

49

pese a ser el primer sistema aplicado en la prctica sea poco utiliza-

do en la actualidad18, en comparacin con la compresin mecnica

que supone ms del 95% de las aplicaciones de fro.

-

co19

a considerar con mayor inters la posibilidad de usar un sistema de

que no necesita estar a alta temperatura; as en las petroqumicas

es usual que existan sistemas de absorcin.

para refrigeracin.

-

En ocasiones se utilizan combinadamente los ciclos de compresin

mecnica y de absorcin. Se trata de sistemas de refrigeracin para

acondicionamiento de aire de gran capacidad, y en aquellos casos

en que la energa primaria a la instalacin se le entrega en forma de

-presin que acciona el compresor centrfugo de la mquina de com-

-

cin. La solucin ms econmica es normalmente cuando la carga

de refrigeracin es proporcionada en un tercio por la mquina de

compresin y dos tercios por la de absorcin. La regulacin se suele

disponer de modo que cuando la carga de refrigeracin disminuye

18 Segn se comenta repetidamente en este texto, la situacin est cambiando

consiguen eficiencias superiores a 1,5.


51/193

50

en bypass -

frigorfica.

12. ANEXO: PROPIEDADES DESEABLESEN UN REFRIGERANTE PRIMARIO

A) Propiedades termodinmicas

efecto, puesto que

Q = m * q

cuanto mayor sea q, menor ser y por tanto menores, a igualdad

-

presor y accesorios, con la consiguiente importantsima economa

-

cie del condensador y el flujo msico del refrigerante (con los consi-

paribus se necesitar menores dimensiones de compresor, tuberas, etc.

requerido.

B) Propiedades de mecnica de fluidos

-

ductos sean reducidas.


52/193

51

quede disuelta y no en forma libre que supondra obstruccin del

paso por congelacin en las zonas de baja temperatura.

C) Propiedades para la construccin mecnica

-

trario encarece al precisar mayores espesores, mejores materiales y

ms cuidadosa ejecucin y montaje.

20

entradas de aire y la consiguiente humedad; bajas presiones encare-

cen la instalacin con purgas, desaireadores y deshumectadores.

-

les usuales de construccin, ni an en presencia de agua.

D) Propiedades para la seguridad

que se mezclar con el ai re (en principio pequeas).

tiempos de exposicin en que es probable que pueda actuar.

-

reacciones qumicas irreparables.

-

-

densacin; segn las circunstancias los productos de la descom-

posicin pueden formar cidos que ataquen al lubricante y a los

materiales de construccin del circuito.

20 Interesa que la presin sea superior a la atmosfrica incluso a la temperatura extraos; eso se cumple para casi todos los refrigerantes normalmente utiliza-dos, excepto, por ejemplo, el R-11 y el R-114.


53/193

52

E) Propiedades econmicas generales

F) Propiedades ecolgicas

13. BIBLIOGRAFA

ANDRS GARCA, Manuel: Calor y Fro Industrial I

Fundamentals

BAEHR, Hans D.: Tratado moderno de termodinmica, Tecnilibro, 1987,

cap. 7.

CARRIERINTERNATIONALLTD.:Manual de aire acondicionado, parte 7, cap

KING, Guy R.: Modern Refrigeration Practice, cap 10, McGraw-Hill,

1971.

RAZNEVIC, Kuzman: Handbook of Thermodinamic Tables and Charts,

McGraw-Hill, 1976, tablas 123, 127-2 y 132-1.

SEGURA Termodinmica tcnica

STOECKER, W.F.: Refrigeracin y Acondicionamiento de Aire, cap 11,

McGraw-Hil l, 1970.

THRELKELD Ingeniera del mbito trmico, cap 5, Prentice-

Hall, 1973.


54/193

53

FRO SOLAR: TECNOLOGA DE ABSORCIN ENTRIPLE ESTADO3

1. INTRODUCCIN

-

mente ligados a soluciones de agua caliente sanitaria, calefaccin y

porcentajes de cobertura muy altos, para calefaccin, esta cobertu-

ra es ms baja siendo necesario un sistema principal de energa con-

mayor necesidad de calor tenemos es cuando menor radiacin solar

podemos conseguir. Con los sistemas de climatizacin o fro solar exis-

te una coincidencia entre la oferta (radiacin solar) y la demanda

(necesidad de fro) siendo por eso unos sistemas eficientes y rentables.

Con un sistema de refrigeracin solar, dependiendo de las zonas y

las caractersticas de la instalacin se pueden conseguir una cober-

biomasa.

Figura 1.


55/193

54

La energa solar trmica est tomando gran importancia afianzada

Con el Cdigo Tcnico de Edificacin (CTE) se establecen los requisi-

medio y el ahorro de la energa, donde la energa solar tiene un papel

esencial.

de alta eficiencia energtica y de mnimos consumos

energticos, al mismo tiempo que se le facilita al clien-

te final la informacin necesaria para saber el consu-

mo energtico y el beneficio ambiental por las emi-siones de CO

2

-

Dentro de los conceptos utilizados en la climatizacin de edificios es

importante diferenciar dos: confort y demanda energtica.

El confort est ligado a la sensacin que expresa el grado de satisfac-

(Del fr. confort, y este del ingl. comfort). 1. m. Aquello que produce

bienestar y comodidades.

Los sistemas de refrigeracin mediante energa solar y mquina de

absorcin influyen principalmente en la temperatura aunque es muy

importante controlar el factor humedad.

Segn el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, el

-

trmico se define como esa condicin de la mente en la que se ex-

presa la satisfaccin con el ambiente trmico.

Se establecen entonces las siguientes condiciones de confort como


56/193

55

Tabla 1.

EstacinTemperatura

Operativa (C)Velocidad

media del aire (m/s)Humedad

Relativa (%)

Verano 23 - 25 0,18 - 0,24 40 - 60

Invierno 20 - 23 0,15 - 0,20 40 - 60

La demanda energtica, o necesidades energticas de una edifica-

Por tanto, a la hora de disear un sistema de climatizacin de un edi-

ficio es necesario conocer la utilizacin del mismo, as como los requi-

sitos de humedad y temperatura.

Los beneficios por la utilizacin de un sistema de Fro Solar son:

2,

refrigeraciones dainas para el medio ambiente.

-

ma radiacin.

-

refrigeracin).

-

- -

cios o carencia de las mismas.


57/193


58/193

57

20) y un generador trmico,

-

cindir del compresor, el consumo elctrico desciende considerable-

mente.

-

-

bientales ya que es accionado por energa trmica en lugar de elc-

e incluso energa solar.

-

carbono se reduce notablemente ya que la energa solar nos ahorra-

ra la emisin del CO2que genera la combustin.

-

de consumo elctrico.

2.1. Refrigeracin Convencional

-

presin de un gas para producir fro. En el efecto de refrigeracin se

emplea un fluido (refrigerante en estado lquido) que absorbe calor

del medio gracias a su ebullicin a baja presin.

Los elementos principales son:


59/193

58

Presin BajaPresin Alta

QEQC

Condensacin Evaporacin

Vapor

Lquido

compresor

V. expansin

Figura 2. Elementos principales en ciclo de compresin.

El balance energtico o rendimiento (COP) es la relacin entre el fro

-

COP = Qe/ W

Tabla 2. COP s de distintas tipologas de compresores.

Tipologa de CompresorCOP

(temperatura de enfriamiento del aire > 0C)

1,5 - 3

De tornillo 2,5 - 4

Centrfugo 5 - 6

2.2. Refrigeracin por absorcin

En el ciclo de absorcin, el compresor es sustituido por un ciclo de ab-

sorcin y aporte de calor. Para ello se buscan sustancias que tengan

mucha afinidad es decir una gran capacidad de absorber a otra en


60/193

59

De esta manera se sustituye tambin el compresor por una bomba de

circulacin reduciendo el consumo elctrico. En la figura 3 se pueden

-

sorcin:

Presin BajaPresin Alta

QE

QAQR

QC

4. Condensacin 1. Evaporacin

3. Regeneracin 2. Absorcin

Vapor Vapor

Figura 3. Ciclo de absorcin.

COP = Qe/ Q

r

donde:

Qe

Qr: energa de regeneracin.

Tambin existen ciclos de doble o de triple efecto

tercera etapa de compresin, a T menor, aumentando la eficiencia

del ciclo.


61/193

60

Tabla 3. COPs de referencia para distintas tecnologas de absorcin.

Sistema absorcin

COP(temperatura de agua

fra > 0C)Temperatura

Activacin (C)

Simple Efecto 0.6 - 0.7 > 80

Doble Efecto 0.9 - 1.2 > 150

Triple Efecto 1.5 > 200

En el ciclo de absorcin agua-bromuro de litio que podemos ob-

4 indican las etapas del ciclo de absorcin. Los porcentajes en la

figura indican la concentracin de bromuro de litio en agua. Existe

pues peligro de cristalizacin cuando la temperatura de absorcin

(etapa 2) baja demasiado o cuando la temperatura de regenera-

cin (etapa 3) sube demasiado. Es por tanto importante el control

que inutilizara la mquina por la obstruccin de los conductos y el

bloqueo de las bombas.

P

T

Agua

Curva de cristalizacin

58%

62%66%

Figura 4.

Por tanto algunos aspectos importantes a considerar son:


62/193

61

2.3. Refrigeracin en Triple Estado

La tecnologa de absorcin en triple estado se ha materializado en

una mquina de absorcin que trabaja en modo discontinuo diferen-ciando la carga (regeneracin y condensacin) de la descarga

mientras una parte de la mquina se est cargando, la otra parte est

aportando fro y mediante el control interno de la mquina se le da

continuidad a estos ciclos.

discontinuo. El equilibrio energtico entre todos los intercambiadores

de calor de la mquina es el que condiciona la estabilidad del ciclo.

Regeneracin

QR

QC

Condensacin

Vapor

Carga

Absorcin

QA

QC

Evaporacin

Vapor

Descarga

Figura 5. Proceso de absorcin modo discontinuo (carga y descarga).

Es por tanto un ciclo de absorcin simple con las siguientes caracte-

rsticas:

2O (refrigerante).


63/193

62

Existen en el mercado mquinas de absorcin en triple estado que

-

nedores.

El sistema se compone de dos contenedores, un contenedor (reactor),

-

En el proceso de carga es necesario aportar ca-

a un foco fro donde el agua condensa. El pro- -

te el agua hacia la sal mediante el calor roba-

de ambas sustancias. En la figura de abajo se

proceso de carga proceso de descarga

Figura 6. Proceso de carga y descarga de mquina de absorcin

ClimateWell.

Las caractersticas del proceso son:

por la sal hasta que se agota el agua en el condensador.

triple estado son:


64/193

63

1. la cristalizacin es parte del proceso, lo que permite trabajar con

necesario un depsito regulador de temperatura.

2. El consumo elctrico se reduce drsticamente al no necesitar bom-

bas de circulacin, siendo el consumo de la mquina nicamente

el del panel de control de la misma.

3. La capacidad de almacenamiento de energa est incorporada

en el proceso, por lo que no es necesario un depsito de almace-

namiento de fro.

3. SISTEMAS DE FRO SOLAR

Para el funcionamiento de la mquina de absorcin es indispensable

Figura 7. Esquema bsico de un sistema ClimateWell.

3.1. Sistema de captacin o Fuente de calor

La mquina de absorcin recibe su energa en forma de agua ca-

liente de la fuente trmica de calor. Esta puede ser paneles solares

trmicos, calor residual de una planta de cogeneracin (trigenera-


65/193

64

cin) o recuperacin de calor procedente de gases, de procesos

Durante la carga, el agua procedente de la fuente trmica necesita

de calor. Las temperaturas de entrada a la mquina de absorcin no

tienen por qu ser constantes, ya que esta puede trabajar con tem-

una potencia en torno a 15-20 kW.

Si la fuente trmica es de colectores solares, entonces esta tempera-tura depender de la potencia suministrada por estos. Lo que, a su

los colectores y del caudal de circuito. Es importante sealar que este

tipo de ciclo de absorcin no necesita que se controle la temperatura

o el flujo, sino que se cargar nicamente con diferentes potencias

dependiendo de la temperatura y del caudal.

Hay que remarcar que dado que las temperaturas de trabajo de la

mquina de absorcin son bastante altas, los materiales de los pane-les debern soportar sin problemas estas temperaturas y trabajar en

estos rangos con un alto rendimiento.

-

damente entre 30 y 38 m2de apertura de captadores solares (por m-

-

mo la energa solar conociendo los datos tcnicos de cada tipo de

captador a utilizar.

3.2. Sistema de distribucin

-

lienta por condensacin si est entregando calefaccin), que se en-

En el modo de refrigeracin, cuando ms alta sea la temperatura que

mquina de absorcin, por lo que las temperaturas ptimas de traba-


66/193

65

jo son 10-16 C. Con temperaturas ms bajas, se reducir la potencia

frigorfica de la mquina y el rendimiento del ciclo de absorcin.

El sistema de distr ibucin conectado a la mquina de absorcin pue-de ser suelo radiante, sistema de refrigeracin de techos, calefaccin

-

-

neral, estos sistemas tendrn menos inercia que los sistemas de agua.

Los sistemas radiantes suelen estar diseados para trabajar con tem-

peraturas cercanas a la temperatura ambiente que se pretende con-

seguir, por lo que son sistemas muy eficientes al requerir menos ener-

ga para mantener la temperatura de confort. Esto es posible gracias

a la gran superficie de contacto que existe entre la distribucin de

interno de la zona a climatizar. Esto, adems de dar una gran masa

que slo abarcan cargas de refrigeracin sensibles.

La fuente trmica puede, por supuesto, conectarse directamente al siste-

ma de distribucin y, dar calor sin pasar por la mquina de absorcin.

cargada en la unidad ClimateWell y ser util izada posteriormente para

den las caractersticas tcnicas de la instalacin para este fin.

3.3. Sistema de Disipacin

Los sistemas de refrigeracin solar deben contar siempre con un sis-

tema de disipacin de calor. El fluido de disipacin se calienta por

condensacin de agua, que se encuentra en interior de la CW en

Las mquinas de absorcin necesitan disipar energa, tanto en el pro-

ceso de carga como en el de descarga. En el pr imer caso se disipa el


67/193

66

excedente del aporte trmico, mientras que en el segundo se disipa

toda la energa que se capta en la casa.

Las bajas temperaturas en la disipacin mejoran la capacidad de re-frigeracin ClimateWell, con lo que es importante la seleccin del tipo

y dimensiones del disipador de calor para optimizar el rendimiento y

minimizar costes. La temperatura del disipador de calor depende de

las condiciones ambientales y de su eficiencia.

Ejemplos de disipadores de calor que pueden utilizarse en un sistema

ClimateWell son:

a) Piscina exterior/interior.

Es posible climatizar la piscina, utilizando as doblemente la ener-

ga y alargando el periodo de bao. El enfriamiento se produce

lo que el factor importante es la lmina de agua expuesta al aire;

cuanta ms superficie tenga, mayor enfriamiento se producir.

-

cin y el contacto con el agua.

En el caso de que la piscina sea interior, habr que considerar la

humedad del ambiente.

b) Sistema de precalentamiento para agua caliente domstica.

Es idneo en los casos en que haya una gran necesidad de agua

tanto ser muy recomendable en el caso de hoteles y hospitales ya

que aumenta el rendimiento y con ello la rentabilidad del sistema.

-

niente que tiene es que depende del consumo de agua caliente

con este sistema de disipacin siempre ser necesario tener otra

c) Torre de refrigeracin.

-

nes, ya que ofrece temperaturas de entrega baja y bastante estable.


68/193

67

-

turas por debajo de la temperatura de bulbo seco ambiente lo cual es

necesario para instalaciones de refrigeracin solar en climas clidos.

Sin embargo requiere un mantenimiento higinico (principalmente

contra la legionella) y supone adems un consumo de agua.

d) Circuitos geotrmicos, como pozos o bombas de calor geotrmicas.

Estos son una buena solucin debido a que la temperatura de la

tierra se mantiene prcticamente constante durante todo el ao.

Los factores a tener en cuenta son, la composicin de la tierra, la del

tubo y la de la capa fretica. La profundidad recomendada para

una mquina de absorcin sera de entre 150 y 200 m. El dimensio-

nado del colector geotrmico tendr en cuenta los factores anterio-

res para ser capaz de retornar unas temperaturas adecuadas.

e) Condensador refrigerado por aire.

Hay que tener en cuenta que, a diferencia de la torre de refrigera-

cin, los sistemas condensados por aire no pueden disipar a tem-

peraturas ms bajas que la temperatura del bulbo seco ambiente,

Si se desea, se pueden utilizar dos o ms sistemas de disipacin de ca-

lor en una sola instalacin, conectndolos en serie o en paralelo. En

ese caso, se dar siempre preferencia al disipador que menos energaelctrica consuma y ser necesario un control de temperatura.

La potencia de disipacin mxima por mquina es entre 20-30 kW y

en cualquier caso, la temperatura de retorno a las unidades Clima-

4. APLICACIONES

Podemos agrupar las distintas aplicaciones del fro solar en tres gran-

des grupos:


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68

comerciales, etc.

de calor).

4.1. Residencial

- -

matolgicas de la zona teniendo en cuenta el uso residencial que se

La climatizacin de este tipo de edificios requiere equipos generado-

res de fro y calor con consideraciones importantes sobre la eleccin

del sistema de distribucin ms adecuado en cada caso.

Figura 8. Esquema general de una instalacin

La utilizacin de energa solar trmica debe ser considerada, como

mnimo, para cubrir las necesidades de agua caliente sanitaria segn

lo indicado por el Cdigo Tcnico de la Edificacin, en cada caso.

Dada esta obligatoriedad de contar con este tipo de sistemas reno-

combinacin de una mquina de absorcin, para producir fro. De

aparte de los beneficios medioambientales, el usuario se independi-


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69

-

cionales.

suponen un ahorro considerable desde el primer momento de utili-

-

sin.

-

lacin de forma gratuita.

Es importante destacar que una instalacin de Fro solar, con un con-trol adecuado, permite conseguir las temperaturas de confort, segn

-

unas temperaturas dentro de la horquilla de confort, nunca sobrepa-

Temperaturas del Showhouse

18

23

28

33

38

02-jul 09-jul 16-jul 23-jul 30-jul 06-aug 13-aug 20-aug 27-aug 03-sep 10-sep 17-sep 24-sep

DegreesC

Exterior

Showroom

Piscina

Figura 9. Grfico de Temperaturas. Show House ClimateWell. Madrid. 2007.

4.2. Sector Terciario

Las posibilidades de combinacin de sistemas de climatizacin en el

sector terciario son tantas como las posibilidades arquitectnicas y de

diseo de los edificios. La tipologa de edificios y su uso final determi-

nar en gran medida el tipo de sistema de climatizacin a elegir. En

un componente de diseo ms marcado que en el uso residencial

(tradicional) que en algunas ocasiones puede no ser el ms adecua-


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70

do para paliar las demandas energticas por la ubicacin, orienta-

cin del edifico o incluso los huecos de fachada y que deben ser re-

plantea en cada caso un estudio de ingeniera acorde a las preten-

-

tremo, no es lo mismo pensar en un sistema de climatizacin para un

gimnasio donde el tipo de cargas y la definicin del horario requeri-

rn de sistemas potentes y poco inerciales, que en un hotel donde la

-

sible.

Es por tanto imprescindible en cada caso, que estos parmetros sean

conocidos para definir claramente la demanda energtica y por tan-

to los sistemas de climatizacin adecuados a instalar.

de proyecto como en su ejecucin, abren un abanico de posibilida-

-

est trabajando de forma continua. Es decir, la demanda energtica

-

-

usuarios.

energtico de los sistemas de fro solar. Por ejemplo, si el edifico re-

-

2ser un indicador y

limitador energtico y deber tenerse en cuenta en la fase de diseo


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71

-

portante.

Figura 10. Esquema general de una instalacin de fro solar en hospital.

4.3. Recuperacin de calor

motor de cogeneracin implica la recuperacin, mediante intercam-biadores, de un flujo de calor para su posterior utilizacin o aplicacin

en otro proceso.

Figura 11. Energa en proceso de cogeneracin.

Este tipo de instalaciones suelen ser incluso ms rentables dado que

-

foco de energa.


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73

pequeos (sector domstico, casas multifamiliares, pequeos ho-

teles,...).

de acumulacin a periodos de tiempo ms largos (menor relacin

los desfases entre demanda y disponibilidad de la energa solar.

sistemas de cogeneracin como fuente auxil iar, por lo cual las frac-

ciones solares pueden ser ms bajas que en el caso de utilizacin

energa solar puede ser superior.

primaria son:

demanda.

sistema y en particular de los tres circuitos conectados a la mquinade absorcin (incluido el calor de disipacin).

industrial o incluso desde un motor de cogeneracin.

5. INSTALACIONES


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75

con la caldera de condensacin de gas. La unidad ClimateWell, con

este esquema, puede funcionar tanto en modo climatizacin (modo

den los requerimientos tcnicos que as lo permitan, segn las reco-mendaciones del fabricante.

-

lacin los modos de funcionamiento para refrigeracin (con mquina

-

duccin y acumulacin solar.

es suficiente, se dispondr de una caldera. El agua caliente sanitaria

la caldera aumentando su temperatura si es necesario. Si el tanque

termosttica regular la temperatura en la entrega.

En el caso de zonas con una demanda de calefaccin mayor, el es-

Los sistemas de distribucin radiantes, (suelo o techo) deben disponer

-

do la temperatura mnima de impulsin.


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76

5.2. Hospital

5.2.1. Esquema

Figura 14. Esquema de principio de instalacin de fro solar en hospital.

5.2.2. Descripcin

Sistema de climatizacin de fro solar ClimateWell con precalenta-

-

cenamiento solar y un tanque de agua, todo ello ayudado por

es aportado por las unidades ClimateWell (demanda base) y por


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77

unidad de tratamiento de aire para la entrega de calefaccin en

-

genera el campo de captacin pase al depsito de agua caliente

ya que tenemos que proporcionar simultneamente calor a las ma-

quinas de fro solar para as aportar fro al sistema y conseguir ahorros

energticos.

El control del sistema solar se puede real izar mediante control por tem-

peraturas o bien por medio de una sonda de radiacin correctamen-te ubicada.

-

no, ya que recordemos que est dimensionado para la cobertura de

Es importante considerar y dimensionar correctamente el foco de di-

el calor del edificio sino tambin el exceso de temperatura de los pa-

neles solares que podamos tener en un momento dado teniendo en

cuenta que la mxima temperatura que admite la mquina de ab-

estn conectadas a dos diferentes intercambiadores de calor de la

unidad de tratamiento de aire.

La caldera est conectada tambin a la unidad de tratamiento de

aire, entregando calor si fuese necesario.

-

ratura, el segundo es el calentado directamente con energa solar a

media temperatura y el ltimo es el calentado con una caldera auxi-liar. La regulacin de la caldera se determinar segn la temperatura

interna del tanque acumulador.


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78

6. EFICIENCIA ENERGETICAEN LA REFRIGERACION SOLAR

La eficiencia energtica en los sistemas de fro solar implica lo siguiente:

-

gticos de acuerdo a la demanda del edificio en cada momento.

Para lo que se recomienda la utilizacin de software de simulacin

dinmico. Esto permite detectar comportamientos de la instalacin

-

luar las coberturas energticas y consumos.

y mal aislados, as como, redundancias y aportes energticos no

-

do la mejor opcin segn las necesidades energticas especficas

del edificio (cargas sensibles, latentes, necesidades de humidifica-

modulantes o con el mayor nmero de etapas, permitiendo la inte-

ajustar el consumo a las necesidades reales.

-

-

mientos altos y con posibilidad de integracin en el control general

-

tegracin de los componentes al control general de la instalacin

de control lo mas centralizado posible, lo que implica utilizacin de

sistemas afines de climatizacin.


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81

ACOPLAMIENTO Y OPTIMIZACIN DE LOSFLUJOS DE CALOR EN LOS SISTEMAS DE FROSOLAR4

1. INTRODUCCIN

demandas, producindose flujos de calor entre las diferentes partes

del mismo. El balance de todo este intercambio de calor debe optimi-

zarse bajo el principio de eficiencia energtica y la minimizacin de

1.

La base del diseo de sistemas complejos de climatizacin, en el

que participan equipos con diferentes eficiencias, cargas y costes

de la unidad energtica utilizada, se traduce en buscar la combi-

energa consumida en cada momento; precios de las diferentes tipos

de energa utilizados, que pueden o no depender del tramo hora-

rio de consumo (electricidad y gas); del rendimiento de los equipos

en cada momento; y de la consideracin de estrategias de gestin

-

estos sistemas es complejo y se tratar, adems, en otras partes del

documento.

En relacin a los esquemas tcnicos de instalaciones de fro solar, el

ms simple se compone de los siguientes elementos: campo solar de

certificacin de edificios y otros como LEED, DELS, etc., son elementos impor-tantes para marcar una senda rpida que debe recorrerse en esta materia siquiere alcanzarse el horizonte 2020.


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82

captadores trmicos con su almacenamiento, u otro sistema de apor-

te de calor; mquina de absorcin que genera un fluido a menor tem-

peratura que la del ambiente y extrae calor del habitculo a climati-

zar; y, drenaje del calor extrado a un sumidero de calor.

Figura 1. Esquema bsico de una instalacin de fro solar sencilla.

-ga solar, biomasa o geotermia; un anillo para transferencias de calor

con bombas geotrmicas, intercambiadores, mquinas de absorcin

y sondas geotrmicas; unos sumideros de calor geotrmicos, o de

-

racin; y todo ello apoyado por grandes inercias estructurales tales

como suelo radiante y acompaado con sistemas bioclimticos de

reduccin de la demanda. Este esquema ser a el de un gran proyecto

de climatizacin de distrito. El sistema debe funcionar con permeabi-

lidad bidireccional, pues se trata de aportar calor o fro al espacio a

climatizar y esa energa debe ser inyectada o extrada por medio de

idea de anillos de calor, fro e incluso electricidad en una microred de

energa inteligente2.

en los edificios, de gran repercusin en el medio plazo pues seala que en

2020 todos los edificios deben de disponer de sistemas energticos suficientespara lograr un balance casi cero. En esta direccin se recomienda la lectura September 2010.


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83

espacio a climatizar

anillo de transferencias

aportes energticos

exterior

Figura 2. Esquema de microred energtica.

De esa forma, en un anlisis general los sistemas de fro solar deben

integrarse plenamente en esquemas y estrategia ms generales de

diseo y control, contemplando entre otros los siguientes aspectos:

a) Estrategias pasivas que tratan de disminuir la demanda energti-

ciclos diarios e incluso estacionales3.

b) Sistemas solares

Soliker o similares4) que inyectan la energa al sistema de almace-

namiento al objeto de estabilizar el aporte de calor.

c) biomasa -

lable pues disponen de un sistema de almacenamiento de pe-llets, alimentados por tornillo flexible desde el camin cisterna;

desde cuyo silo alimenta a la caldera por medio de un sinfn

regulable que ajusta la potencia a las necesidades solicitadas

desde el sistema de control segn las necesidades de calefac-

cin y como bomba trmica de la mquina de absorcin indi-

rectamente.

tcnicas de arquitectura solar y en especial el fro solar.

I Congreso Tcnico de Energa Solar Trmica en Castilla y Len. Len, 2009.


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d) Sistemas de geotermia compuestos por sondas que intercambian

calor con el terreno impulsados por bombas geotrmicas o direc-

tamente desde los intercambiadores de calor; y funcionamiento

bidireccional.

e) Equipos de absorcin que recibe de un anillo de calor solar, de

sumidero de calor.

f) El uso de refrescamiento -

5, como tcnica moderna que permite reducir fuertemente

g) El gobierno de todos estos sistemas funcionando coordinadamen-

te es complejo y requiere estrategias especiales que permitan,

adems de una regulacin y control de la demanda, actuaciones

-

ga.

-

el caso que aqu se propone con biomasa o bombas de calor geo-

los sistemas de consumo energtico cero.

Por ltimo, se destaca el importante efecto de complementariedad

que tienen los sistemas: primero, la simultaneidad de la demanda de

-

do la complementariedad de calefaccin (trazo marrn) y fro a lo

-bilidad econmica a este tipo de instalaciones al poder alcanzar con

50% para cada necesidad6.

-ciones bioclimticas. II Congreso Solar Trmico en Castilla y Len. EREN. Len,2010.

trata de la rehabilitacin de edificios del patrimonio cultural con medidas de y Soliker contribuye con su experiencia en integracin arquitectnica solar.


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85

0

50

100

150

200

1 4 7 10

meses

kWh/dia

Grfica 1.

alcanzarse con estos sistemas, se describe a continuacin: la mqui-

na de absorcin, los circuitos de aporte de calor, de distribucin de

fro y de disipacin de los calores inyectados y bombeados.

2. LA MQUINA DE ABSORCINCOMO INTERCAMBIADOR DE CALOR

Las mquinas de absorcin utilizadas para la produccin de fro y

alimentadas con energa solar se componen de tres focos trmicos:

el foco solar -

condensa por extraccin de calor hacia el foco disipador; el refrige-

presin y temperatura por inyeccin de calor del foco a refrigerar

donde es atrapado por el absorbente con inicio del ciclo. Es decir

hay dos inyecciones de calor: a alta temperatura, la solar, y a baja

temperatura del lquido a refrigerar; y una sola extraccin de calor

suma de las dos.


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86

Figura 3. Esquema del arrastre de calor del foco a refrigerarpor el bombeo solar.

-

a contracorriente, para lo cual es necesario aportar trabajo desde el

foco solar, calor que fluye de forma natural y que permite arrastrar al

anterior.

rangos de funcionamiento para lograr equilibrar cargas de ciclo de

-

quina depende del correcto dimensionamiento en potencias y man-

tenimiento de temperaturas de trabajo en unos mrgenes estrechos;

esto implica un dimensionamiento preciso y una regulacin estricta.

Como se ha sealado anteriormente el diseo de una instalacin de

-

cesidad por falta de oferta solar e identificar el elemento ms res-

de aproximaciones como el que se propone en el diagrama de di-

-

mandas de fro a lo largo del tiempo; las capacidades disponibles

de energa para hacer funcionar la mquina: captadores solares,

biomasa, energa residual de otro sistema, geotermia, etc.; y las ca-

disipacin geotrmica.


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Figura 4. Flujograma de clculo de un sistema de fr o solar.

Paralelamente a estas cuestiones tcnicas deben tenerse en cuenta,en todo momento, los costes de equipos e instalacin necesarios. As

por ejemplo si se puede disipar en una piscina ya realizada, el costo

del sistema de disipacin, sera mnimo, aunque el tamao de la pis-

cina va a limitar el tamao de mquina. Por otro lado si se propone

una torre de refrigeracin hay que asumir adems de los costes de los

equipos el mantenimiento especial que requiere.


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88

3. CIRCUITO DE APORTE DE CALOR

Las mquinas de absorcin, como se ha sealado, funcionan por el

flujo de calor que circula desde un foco caliente al foco de disipa-

de la pareja absorbente-refrigerante y tecnologa de simple o doble

efecto, utilizada por la mquina. Las temperaturas y balances tpicos

se muestran en los diagramas adjuntos en los que se relacionan con

las partes internas de la mquina.

100 UC

88 CFOCO

SOLARGENERADOR

ABSORBEDOR Y

CONDENSADOR

30 CFOCO

DISIPADOR170 UC

ABSORBEDOR

10CFOCO A

REFRIGERAREVAPORADOR

70 UC

Figura 5. Diagrama de flujos de calor entre focos y partesde equipos, temperaturas y balance tpico.

El foco de calor pueden ser captadores solares trmicos de alta efi-

ciencia para funcionar con mquinas de adsorcin, o mquinas de

-

diaria necesaria para satisfacer la mquina de absorcin selecciona-

da. Tambin se puede alimentar con cualquier fuente de calor con- -

tible.


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89

normalmente agua o glicolada cuando los circuitos corran peligro de

congelacin, debe llegar en condiciones de temperatura, presin y

caudal determinado por lo que el dimensionado de tuberas, bom-bas, etc., deben ser el adecuado. En algunos casos, se introducen

intercambiadores de calor entre la fuente de calor y la mquina de

absorcin, que permite separar ci rcuitos mejorando el mantenimiento

y el establecimiento de caudales distintos en los circuitos de mquina

y aporte; en cuyo caso debe trabajarse con un diferencial de alre-

prdida de eficiencia y en el caso de los captadores solares implica

una bajada en el rendimiento trmico de captacin.

Campo de captadores solares

Los captadores solares trmicos constituyen una forma de sumi-

nistrar la energa necesaria a la mquina de absorcin para que

pueda bombear el calor desde el foco fro al foco caliente, esto es

para poder aportar este trabajo es necesario alcanzar tempera-

turas por encima de un umbral. Las temperaturas necesarias para

trabajar en las mquinas de simple efecto, oscilan en el margen -

tadores y dimensionar el campo para trabajar con saltos trmicos

seleccionarse adecuadamente.

Para lograr esas especificaciones, el captador utilizado debe de

tener un buen rendimiento en esos rangos de temperatura y, por

se ha demostrado que en nuestras latitudes los captadores planosde alta eficiencia puede conseguirse estas temperaturas logrando

sistemas ms eficientes, robustos y econmicos.

-

cin de los captadores, se acopla, normalmente, bien a la deman-

da de fro: cuando hay sol, hace calor, y se precisa de refrigeracin;

adems que a ms radiacin mayor produccin para una mayor de-

manda de fro. Sin embargo, dependiendo de la tecnologa util izada,

hay que disear una acumulacin importante con depsito de iner-cia para estabilizar la entrega de energa a la mquina de absorcin,

pues el ptimo funcionamiento, como se ha sealado, se logra con


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regmenes lo ms uniformes posibles, sin transitorios; pues, el funciona-

miento discontinuo hace que se pierda gran cantidad de energa en

la llegada al punto de consigna de todos los equipos internos.

Caldera de biomasa

Las calderas de biomasa, funcionan como cualquier otra caldera,

con la particularidad, que el arranque y parada, no son inmediatos y

requieren ciertas rampas de calentamiento; por ello, se recomienda

trabajar con depsitos de inercia, adems que amortiguar transito-

rios es siempre bueno para todo tipo de equipos trmicos. Las cal-

deras de biomasa se pueden colocar en serie con los captadores

solares trmicos, de forma que completen el calentamiento que pro-ducen los primeros en caso de baja radiacin y conseguir con ello

solar y biomasa, se complementan muy bien para aportar estacio-

nalmente energa a los edificios en forma de fro o calefaccin.

Sistema con calor residual

Cuando se dispone de calores residuales de otros procesos, refri-

geracin de mquinas, o de sistemas de cogeneracin se adap-ta bien a una produccin simultnea de recuperacin de calor o

produccin de fro (trigeneracin). En estos casos, la temperatura

de trabajo de estos calores residuales puede hacer funcionar las

mquinas tanto las de simple como las de doble efecto y en este

ltimo lograr un mejor COP de la mquina.

Geotermia

altos. Tambin se puede utilizar bombas de calor geotrmicas para co-

nectarlas en serie con las mquinas de absorcin y lograr un bombeo

se disponga de fuentes de menor entalpia que la sealada.

Sistemas hbridos

La combinacin de estas u otras fuentes de calor integrando sis-


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91

eficiencia, requieren sistemas de gestin soportados por estrate-

gias potentes, que tengan en cuenta especialmente los transitorios

de los sistemas que es donde realmente se pierden cantidades de

energa importantes.

4. CIRCUITO DE DISTRIBUCIN DE FRO

El circuito de aporte de fro, es una caracterstica del edificio y se-

gn el tamao de la instalacin, se pueden presentar los siguientes

sistemas: enfr iamiento del suelo, (suelo refrescante); utilizacin de fan-

unifamiliares, pequeos edificios de oficinas, pueden presentarse tan-

to suelos radiantes como sistemas con fan-coil. Las caractersticas ms

destacables de cada uno de ellos son las siguientes:

Suelo Radiante

Es un sistema muy inercial, ya que es necesario enfriar toda la masa

del suelo radiante para alcanzar la temperatura de consigna a

-

temas. Con este mtodo no se tiene una sensacin de exceso de

fro o zo