Sistemas de Absorção
Introdução
Em geral
O sistema de refrigeração por absorção é um meio de produção de frio que, assim como a refrigeração por compressão, aproveita o fato de que as substâncias absorvem calor ao mudar de estado, de líquido para gasoso. Assim como no sistema de compressão o ciclo é feito por um compressor “Compressor (máquina)”), no caso da absorção, o ciclo é fisicamente baseado na capacidade de algumas substâncias, como o brometo de lítio, de absorver outra substância, como a água, na fase vapor “Vapor (estado)”). Outra possibilidade é utilizar água como substância absorvente (solvente) e amônia como substância absorvida (soluto).
A técnica nasceu em 1859, quando Ferdinand Carré conseguiu fazer gelo com a primeira máquina de absorção do ciclo amônia-água.[1].
Operação
O par de fluidos de trabalho normalmente utilizado é água-brometo de lítio, pois permite maior eficiência.[2] O brometo de lítio é utilizado porque tem grande capacidade de absorver água e porque pode ser desidratado pelo calor.
A operação do ciclo de refrigeração por absorção é a seguinte. A água (refrigerante), que passa por um circuito em baixa pressão, evapora em um trocador de calor, denominado evaporador. A evaporação necessita de calor, que é obtido a partir de um trocador no qual é resfriado um fluido secundário (normalmente também água), que é conduzido por uma rede de tubulações para resfriar os ambientes ou câmaras de interesse. Após o evaporador, o brometo de lítio absorve o vapor de água no absorvedor, produzindo uma solução diluída ou fraca de brometo em água. Essa solução passa para o gerador, onde o solvente e o soluto são separados por meio de calor de fonte externa; A água vai para o condensador, que é outro trocador onde cede a maior parte do calor recebido no gerador, e de lá volta para o evaporador, através da válvula de expansão; O brometo, agora em solução concentrada em água, retorna ao absorvedor para fechar o ciclo. Resumindo, o calor é liberado no absorvedor quando o gás é absorvido, enquanto o calor é absorvido no gerador quando o gás é liberado.
Embora não apareça na figura, também costuma ser utilizado um trocador de calor, colocando em contato os dutos absorvedor-gerador e gerador-absorvedor, sem misturar, para pré-aquecer a solução água-brometo de lítio, antes de passar para o aquecedor (), enquanto, por sua vez, a solução concentrada de brometo de lítio é resfriada quando vai para o , já que a absorção é melhor realizada em baixa temperatura. Na verdade, deve haver um trocador no absorvedor para resfriá-lo junto com a torre de resfriamento.