Universidad Carlos III de Madrid - UC3M

La tecnología de las máquinas de absorción permite producir frío a partir de calor a bajas temperaturas y con un consumo insignificante de energía eléctrica. La posibilidad de aprovechar calor residual y energía solar para la producción de frío limitaría las emisiones de CO2 a la atmósfera con respecto a la tecnología de compresión mecánica. (Imagen: Banco de ensayo de absorbedores con la disolución amoniaco-nitrato de litio).

El grupo de investigación lleva más de una década dedicándose al estudio, diseño, modelización y desarrollo de prototipos que permitan mejorar el comportamiento de dicha tecnología, enfocando su uso a la refrigeración solar (solar cooling). El objetivo de las investigaciones es mejorar la eficiencia y hacer más compacta esta tecnología renovable, sobre todo en máquinas de cargas pequeñas, para facilitar y fomentar su comercialización.

Entre las líneas de investigación destacan la modelización y experimentación de elementos claves de la absorción, como el absorbedor (absorbedores de gotas, láminas y burbujas) y generador (generador de placas); experimentación en prototipos con diversos fluidos de trabajo, como el amoniaco-nitrato de litio que no necesita el uso de la torre de rectificación de las máquinas convencionales de amoniaco-agua, y el agua-bromuro de litio; simulación y desarrollo de ciclos que permitan su adaptación a diversos condiciones de trabajo, como es el caso de los ciclos híbridos de absorción con compresión mecánica.

Generador de gotas (sprays) para mejorar el mecánismo de absorción de vapor en el absorbedor.

El grupo ITEA además posee varias máquinas de absorción comerciales que están conectadas a los colectores solares posibilitando el estudio, mediante la monitorización instantánea de cada una de las variables de interés, de una planta de refrigeración solar.

Prototipo de máquina de absorción de agua-bromuro de litio.

Resultados de ensayos y modelización: COP de máquina de absorción de ciclo híbrido a diferentes relaciones de compresión

Absorbedor adibático para ensayos.

• Lecuona A., Ventas R., Zacarías, A., Venegas, M., Salgado, R. (2009). "Optimum hot water for absorption solar cooling" Solar Energy, 83 pp. 1806-1814.
• Ventas, R., Lecuona A., Zacarías, A., Venegas, M. (2010) "Ammonia-lithium nitrate absorption chiller with an integrated low-pressure compression booster cycle for low driving temperatures" Applied Thermal Engineering, 30 pp. 1351-1359.
• Zacarías , A., Ventas, R., Venegas, M., Lecuona, A. (2010) "Boiling heat transfer and pressure drop of ammonia-lithium nitrate solution in a plate generator" International Journal of Heat and Mass Transfer 53, pp. 4768-4779.
• Ventas, R., Lecuona A., Legrand, M., Rodríguez, M. C.. (2010) "On the recirculation of ammonia-lithium nitrate in adiabatic absorbers for chillers" Applied Thermal Engineering, 30 pp. 2770-2777.
• Venegas M., 2001. Transferencia de masa y calor en gotas en procesos de absorción con nitrato de litio-amoniaco: Nuevas Tecnologías, PhD Thesis, Universidad Carlos III de Madrid.
• Venegas M., Izquierdo M., de Vega M., Lecuona A., 2002. Thermodynamic study of multistage absorption cycles using low-temperature heat. International Journal of Energy Research, Vol. 26, pp. 775-791.
• Venegas, M., Izquierdo, M., Rodriguez, P., Lecuona, A., 2004. Heat and mass transfer Turing absorption of ammonia vapour by LiNO3-NH3 solution droplets. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, pp. 2653-2667.
• Venegas M., Rodríguez P., Lecuona A., Izquierdo M., 2005. Spray absorbers in absorption systems using lithium nitrate-ammonia solution, Internacional Journal of Refrigeration, Vol. 28, pp. 554-564.
• Zacarías A., 2009. Transferencia de masa y calor en absorbedores adiabáticos con aplicación de la disolución nitrato de litio-amoniaco, PhD Thesis, Universidad Carlos III de Madrid.
• Ventas, R.,2010. Estudio de máquinas de absorción con la disolución nitrato de litio-amoniaco. Ciclos híbridos potenciados con compresión mecánica, PhD Thesis, Universidad Carlos III de Madrid.