ABSORPH

Desenvolupament de Bombes de Calor de Resorció per a alta temperatura amb refrigerants naturals per a aplicacions industrials

En moltes instal·lacions industrials es produeix gran quantitat de calor residual entre 40 i 50ºC a causa de diverses operacions industrials. Una solució molt interessant per a molts processos en els quals existeix demanda de calor a temperatures de fins a 90-140ºC, consisteix a incrementar el nivell tèrmic d' aquesta calor residual mitjançant una bomba de calor per a la seva posterior utilització.

Actualment, la majoria de bombes de calor industrials subministren calor entre 50 i 90ºC. Aquest límit de temperatura està restringit pel comportament termodinàmic dels fluids de treball i per les limitacions dels components disponibles comercialment, com poden ser la temperatura i pressió de descàrrega en el compressor.

Una opció interessant són les bombes de calor de resorció, que empren una barreja zeòtropica (refrigerant/absorbent) i un circuit de solució entre un desorbedor i un ressorbedor, en lloc de l'evaporador i condensador convencionals. En no ser completa l' evaporació de la barreja zeotròpica en el desorbedor, a més del corrent de vapor resulta un corrent residual de solució que retorna al resorbedor en el circuit de solució. L'avantatge principal dels cicles de resorció té a veure amb les millors prestacions degudes a la reducció de la pressió d'alta del cicle respecte al cas en què operi amb el refrigerant pur, i la millora en l'eficiència del cicle derivada dels menors gradients de temperatura dels circuits interns i externs del desorbedor i del resorbedor (cicle de Lorentz). A més, la producció de calor es pot variar canviant la concentració de la solució que circula entre el desorbedor i el ressorbedor. És d'especial interès el cas en què la bomba de calor de resorció incorpori un compressor capaç de realitzar una compressió "humida" del corrent bifàsic de vapor i solució prodent del desorbedor, perquè d'aquesta manera l'equip resultant té el mims nombre i tipus de components que els convencionals de compressió, això és,  dos intercanviadors de calor (desorbedor i ressorbedor), un compressor "humit" i un dispositiu d'expansió.

L'objectiu principal d'aquest projecte és contribuir al desenvolupament de les bombes de calor de resorció/compressió i resorció/absorció per a la recuperació de residus tèrmics industrials entre 40 i 60ºC i la seva revaloració a temperatures entre 90 i 140ºC, o bé la producció simultània de fredor i calor mantenint salts de temperatura similars (entre 50 i 80ºC) utilitzant refrigerants naturals com NH3 i CO2. Per a ambdós refrigerants s'identificaran nous absorbents i es determinaran les propietats termofísiques de les mescles refrigerant/absorbent per avaluar les prestacions dels cicles de resorció i estudiar els processos de resorció i desorció.

Aquest projecte permetrà establir les bases per al desenvolupament de les bombes de calor de resorció amb CO2 amb la identificació d' absorbents i disseny dels components principals, així com l' obtenció d' informació experimental sobre equips basats en NH3 per determinar la viabilitat d' aquest tipus de bombes de calor d' alta temperatura en aplicacions industrials.