Desarrollo de sistemas térmicos solares por absorción para la generación de enfriamiento en la región norte de México

Abstract

Los sistemas térmicos por absorción (o bombas de calor) son ciclos termodinámicos que aprovechan una fuente térmica como recurso de activación para obtener diversos productos o servicios, tales como: enfriamiento, energía eléctrica o revalorización de calor. Para el presente trabajo se propone la simulación termodinámica de una bomba de calor para la producción de enfriamiento (enfocado en la climatización de espacios) mediante el aprovechamiento de la energía solar térmica en la zona norte de México. Como país, México está posicionado en una región que es considerada la más favorecida en recursos solares, donde se recibe diariamente, en promedio, 5.5 kWh/m?. El noroeste del país es la zona con mayor potencial, donde la radiación excede los 8 KWh/m? diarios en primavera y verano, alcanzando 2922 kWh/m? de forma anual. La modelación termodinámica se realizó mediante el software Engineering Equation Solver (EES) en donde se estableció una potencia de enfriamiento de 100 kW (capacidad para dar enfriamiento a un edificio), una temperatura de generación entre 120 y 150 *C (temperatura alcanzable con colectores solares de tubos evacuados), una temperatura de condensación entre 40 y 50 *C, y una temperatura de enfriamiento entre 10 y 17 *C. Las condiciones de operación establecidas representan grosso modo, las condiciones térmicas de la zona norte de México. Al realizar la simulación se encontró que el valor máximo de COP alcanzado fue de 0.703. Además, se puede ver que el sistema puede operar en condiciones ambientales extremas. De esta forma, se puede concluir que los sistemas térmicos de absorción pueden ser una alternativa sustentable para aplicaciones de climatización de espacios en la zona norte de México.