Diseño, construcción y prueba de un refrigerador solar por adsorción, usando carbón activado

Abstract

En este proyecto se ha diseñado y construido un sistema de refrigeración por adsorción solar usando metanol como adsorbato y carbón activado como adsorbente. El proyecto de investigación surge como una iniciativa para proponer el aprovechamiento de la energía solar en zonas de difícil acceso para la red eléctrica y con necesidades de un sistema de refrigeración. El modelo consiste de un colector solar, donde se deposita el carbón activado en contacto con la energía solar directa, cuya presencia y ausencia permitirá el ciclo termodinámico del metanol, un condensador y un evaporador, donde se enfriará el agua a 4 °C. Las variables del proceso se monitorearon con sensores de temperatura y presión obteniéndose valores de rendimiento (COP) de 0.018 el cual es relativamente bajo comparado con el COP ideal de 0.13. El refrigerador solar demuestra los principios de la refrigeración alternativa y ecológica, adaptándose muy bien en la educación de energías renovables.

A solar adsorption unit using methanol as adsorbate and activated charcoal as adsorbent is designed and constructed in this project. This research project results from the idea of using solar energy in areas to solve refrigeration needs in those areas where access to electrical energy is difficult. The model consists in a solar collector where the activated charcoal is deposited. The alternate direct contact and absence of solar energy shall trigger the methanol thermodynamic cycle where a condenser and an evaporator shall cool the water to 4oC. The process variables are monitored using temperature and pressure sensors, finding a Coefficient of Performance (COP) of 0.018 which is a relatively low value compared to the ideal COP 0.13. The Solar Cooling Device demonstrates the principles of alternative and ecological refrigeration systems and fits very well into the field of training on renewable energy types.