Climatizador por adsorción humidificación: optimización y regeneración solar

Abstract

Se presentan los resultados obtenidos durante los ensayos experimentales de un climatizador por adsorción humidificación a circuito cerrado. El equipo consta de paneles de adsorción con 20 kg de sílica gel, un intercambiador aire-agua y un panel humidificador relleno de virutas de madera. El proceso de regeneración del sílica gel se efectuó en un regenerador eléctrico a circuito cerrado. Para la regeneración mediante energía solar se calculó la capacidad de regeneración de un colector solar de placa plana de 2,3 m2 de superficie. Los parámetros constructivos para obtener temperaturas de salida por encima de los 85ºC fueron determinados mediante un análisis de sensibilidad. Mediante TRNSYS, se realizaron corridas de simulación para analizar el comportamiento del colector en un circuito cerrado sometido a una incorporación de agua de 0.0006 kg/kg cada 10 min. En estas corridas se emplearon datos climáticos reales correspondientes al día solar 29. De acuerdo con los resultados así obtenidos, el colector podría entregar 2900 kJ de energía útil total haciendo factible al menos la evaporación de 1 kg de agua libre. Mediante ensayos intermitentes con ciclos de 3 hr de duración se determinó que el COP del equipo climatizador se encuentra entre 0.1 y 0.26 con temperatura de salida del aire de 13 y 18ºC respectivamente.

Experimental results obtained with an adsorption-humidification cooling cycle are presented. The system comprises adsorption panels with a total of 20 kg of silica gel, an air-to-water heat exchanger and a re-humidification panel made of wooden chips. The process of regeneration of the silica gel was made with an electric powered regenerator in a closed circuit. For the regeneration by solar energy, the regeneration capacity of a flat plate solar air collector of 2,3 m2 of collecting surface was evaluated. Constructive parameters leading to operation temperatures higher then 85ºC were determined by a sensitivity analysis. The behavior of the collector in a closed circuit under a constant incorporation of water of 0.0006 kg/kg every 10 min. was done performing simulation runs using TRNSYS. Real climatic data for solar day 29 was used for the simulations. According to the results, a total useful energy of 2900 kJ could be delivered by the collector making feasible at least the evaporation of 1 kg of free water. By means of intermittent cycles of 3 hours in duration the COP of the system was determined to be between 0.1 and 0.26 for exit temperatures for the process air of 13 and 18ºC respectively.