Análisis de un sistema de refrigeración con energía alterna para acondicionar la temperatura ambiente del interior de una cabina de automóvil

Abstract

El presente proyecto surgió a partir del interés por los acontecimientos climatológicos que se viven actualmente en nuestro medio ambiente, y que se ligan a fenómenos resultados del calentamiento global, mismo que es respuesta del trato que le hemos dado al planeta donde vivimos. Para dar solución a estos fenómenos, en la actualidad se buscan diferentes tipos de energía que no dañen el medio ambiente y hagan de nuestro planeta un lugar mejor para vivir, la mejor sustitución para esos tipos de energía son las llamadas “energías renovables” como la energía del sol o el viento. Sin embargo, al no encontrar viabilidad para utilizar estas energías, se recurre a las “energías alternas” las cuales son esas energías que no se aprovechan en los procesos, tal como es el caso de la energía térmica de los gases de escape de una combustión. Este documento de tesis muestra el análisis de un sistema de refrigeración por absorción de vapor (VAR – Vapor Absorption Refrigeration) utilizando una solución LiBr-H2O (Bromuro de litio - agua), para sustituir el sistema de aire acondicionado convencional de un automóvil, tratando de abrir camino hacia nuevas aplicaciones de este sistema, tomando en cuenta sus potenciales beneficios. El objetivo principal de este proyecto es hacer un análisis de un sistema VAR con solución par LiBr-H2O lo suficientemente eficiente para contribuir al confort térmico de los tripulantes, con el fin de sustituir el sistema de refrigeración por compresión de vapor (VCR) que generalmente se encuentra instalado en un automóvil con motor de combustión interna (MCI). El primer parte del trabajo se enfoca en desarrollar una investigación teórica que justifique la sustitución de un sistema VCR de un automóvil por un sistema VAR con solución par LiBr-H2O. Habiendo realizado lo anterior, se lleva a cabo un análisis matemático tomando en cuenta la capacidad instalada del sistema VCR actual y calculando las características de transferencia de calor con las que tiene que cumplir el sistema VAR con solución par LiBr-H2O, para la misma capacidad instalada. Adicionalmente, se realiza un análisis de temperatura con termografía para determinar el lugar exacto de la tubería de gases de escape, el cual se utilizará como fuente de energía térmica para el sistema VAR propuesto. Como equipo auxiliar, se propone un regulador de flujo de gases de escape para evitar fluctuaciones de flujo de gas que podrían traducirse en deficiencias en el proceso. El proyecto realizado en esta tesis queda preparado para la realización de las fases de diseño y construcción de componentes, instalación y experimentación.