Universitat Rovira i Virgili

Desarrollo de Nuevos Fluidos de Trabajo, Componentes y Configuraciones para Bombas de Calor de Absorcion de Altas Prestaciones

En este proyecto se propone desarrollar nuevos fluidos de trabajo y componentes para equipos de bombas de calor y de refrigeración por absorción que permitan ampliar sus intervalos de operación y prestaciones así como mejorar su eficiencia en nuevas configuraciones.

Los nuevos fluidos a desarrollar son mezclas de líquidos iónicos con refrigerantes naturales como el amoniaco, CO2 y agua. La elección de los líquidos iónicos como absorbentes se basa en sus especiales propiedades que los convierten en solventes casi selectivos por estar diseñados con  una adecuada selección de cationes y aniones.

La selección de los  líquidos iónicos idóneos para cada uno de los refrigerantes propuestos se realizará en base a propiedades termofisicas como punto de fusión, solubilidad, estabilidad térmica y viscosidad, su comportamiento en ciclos básicos de refrigeración y su capacidad de absorción. Para dichas mezclas se determinaran experimentalmente y correlacionaran las propiedades termofisicas requeridas para su utilización en equipos de absorción y se estudiará la compatibilidad de materiales. Se modelizarán las propiedades termofísicas de las nuevas mezclas por medio de modelos adecuados para la estimación y predicción de las propiedades. Estos modelos se implementaran en entornos de modelización y simulación de procesos para la modelización de nuevos ciclos de absorción.

En base a los resultados obtenidos se estudiará la relación de la estructura del líquido iónico con las propiedades termofisicas y compatibilidad de materiales del líquido y sus mezclas con los refrigerantes con el fin de establecer estrategias que permitan desarrollar mezclas mejoradas.

Para la determinación experimental de la composición de las mezclas se implementara una técnica analítica basada en la espectroscopia de infrarrojo cercano. Esta técnica permitirá establecer modelos de calibrado uni o multivariante tanto para la determinación de la composición como de otras propiedades termofisicas como densidad, viscosidad y conductividad térmica de interés para la optimización y el control de los procesos en estudio.

Además, se estudiaran nuevos componentes no incluidos habitualmente en equipos de absorción pero que pueden ayudar a superar las limitaciones de los equipos convencionales. Entre los nuevos componentes se consideraran las membranas para favorecer los procesos de absorción, desorción, de separación con el fin de diseñar sistemas de absorción más compactos, de menor coste y más adecuados así como extender su uso a aplicaciones móviles tanto en barcos como en transporte terrestre. También se estudiará la utilización de expansores que permitan el aprovechamiento de la energía contenida en el fluido refrigerante para generar energía mecánica/eléctrica en equipos combinados de absorción capaces de funcionar para la generación de frío y/o potencia.

Tanto los nuevos fluidos de trabajo basados en líquidos iónicos como absorbentes como los nuevos componentes se integraran en una nueva generación de equipos de absorción cuyo comportamiento se analizará tanto en estacionario como en dinámico, en aplicaciones de cogeneración de alta eficiencia o de energía solar térmica con sistemas de concentración

REFERENCIA: DPI2012-38841-C02-01

DURACIÓN:3 AÑOS

FECHA DE INICIO: 01/01/2013

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