Evaporación del agua al vacío y principio de refrigeración de los enfriadores de absorción de LiBr.
En los sistemas de refrigeración por absorción de LiBr, la producción de frío se basa principalmente en la evaporación y absorción de calor del agua refrigerante en condiciones de vacío. A diferencia de los sistemas de refrigeración convencionales por compresión de vapor,enfriador de absorción de LiBrEstos sistemas no dependen de compresores mecánicos para comprimir el refrigerante. En cambio, aprovechan la propiedad física de que el agua se evapora a temperaturas más bajas cuando disminuye la presión ambiental. Al utilizar este fenómeno, el sistema logra la refrigeración mediante el calor absorbido durante el proceso de evaporación.
En condiciones atmosféricas normales, es bien sabido que el agua hierve a 100 °C. Sin embargo, el punto de ebullición del agua no es constante y varía según la presión ambiental. Al disminuir la presión del sistema, la resistencia que las moléculas de líquido deben superar para transformarse en vapor se reduce. Como resultado, el agua puede evaporarse o incluso hervir a temperaturas significativamente más bajas. En condiciones de alto vacío, la temperatura de evaporación del agua puede descender drásticamente. Por ejemplo, cuando la presión se reduce a aproximadamente 1 kPa, el agua puede evaporarse a una temperatura cercana a los 5 °C. Esta característica constituye la base física fundamental de la tecnología de refrigeración por absorción.
Dentro del evaporador de un enfriador de absorción de bromuro de litio (LiBr), el sistema se mantiene en un entorno de alto vacío mediante dispositivos de mantenimiento o purga de vacío. Por lo tanto, la presión dentro del evaporador es mucho menor que la atmosférica. En este entorno, el agua, que actúa como refrigerante, se rocía uniformemente sobre la superficie del haz de tubos del evaporador. Cuando el agua refrigerante rociada entra en contacto con la superficie de los tubos, parte del agua se evapora rápidamente debido a la baja presión dentro del evaporador.
Durante el proceso de evaporación, el agua debe absorber una gran cantidad de energía para pasar de la fase líquida a la fase gaseosa. Esta energía se conoce como calor latente de vaporización. Debido a que el agua tiene un calor latente de vaporización muy alto, incluso una cantidad relativamente pequeña de evaporación puede absorber una cantidad significativa de calor. Esta absorción de calor es el mecanismo clave que permite el proceso de refrigeración.
El calor absorbido durante la evaporación proviene principalmente del agua fría que circula por los tubos del evaporador. Esta agua fría transporta el calor de los sistemas de aire acondicionado o de los procesos industriales al evaporador. A medida que el agua refrigerante se evapora fuera de los tubos, absorbe continuamente calor del agua fría en su interior, lo que provoca una disminución de su temperatura. El agua fría recircula a las terminales de aire acondicionado o a los equipos industriales, donde proporciona refrigeración para el aire o para aplicaciones de proceso. De esta forma, el sistema suministra la capacidad de refrigeración necesaria al sistema externo.
El vapor de agua generado en el evaporador fluye posteriormente hacia el absorbedor, donde es rápidamente absorbido por la solución concentrada de LiBr. El LiBr tiene una fuerte afinidad por el vapor de agua, lo que significa que su solución puede absorberlo eficazmente. Una vez absorbido el vapor, la presión dentro del evaporador se mantiene baja, lo que permite que el proceso de evaporación continúe. Si el vapor producido en el evaporador no se eliminara o absorbiera a tiempo, la presión interna aumentaría gradualmente, reduciendo la tasa de evaporación del refrigerante y, en última instancia, afectando el rendimiento de refrigeración del enfriador. Por lo tanto, la absorción continua de vapor de agua por la solución desempeña un papel esencial en el mantenimiento del entorno de baja presión necesario para la evaporación.
Mediante los procesos combinados de evaporación, absorción de calor, absorción de vapor y mantenimiento del vacío, elenfriador de absorción de LiBrEste sistema es capaz de mantener un ciclo de refrigeración continuo. En esencia, aprovecha la propiedad del agua de evaporarse a bajas temperaturas en condiciones de vacío, absorbiendo una gran cantidad de calor. Al extraer continuamente el calor del agua enfriada, el sistema produce el efecto de enfriamiento deseado. Gracias a su funcionamiento eficiente y a la posibilidad de utilizar fuentes de calor como vapor, agua caliente o calor residual industrial, los enfriadores de absorción de bromuro de litio (LiBr) se utilizan ampliamente en grandes sistemas centrales de aire acondicionado y en diversas aplicaciones de refrigeración industrial.
Fecha de publicación: 3 de abril de 2026
