Diseño y simulación del sistema refrigeración por absorción para conservar alimentos domésticos en zonas rurales que no tienen energía eléctrica

Abstract

El impacto del calentamiento global no es una novedad, sin embargo, el problema se enfatiza más con los recientes cambios de temperatura repentinos, con las muertes en los continentes europeos, a causa de la elevada temperatura en estos sectores, Actualmente muchas zonas rurales de la costa tienen problemas con las elevadas temperaturas que hay en el supuesto invierno, y el verano va a ser mucho peor, la salud de las personas se verá afectada por las elevadas temperaturas, ocasionando que muchas personas presenten molestias a causa de la fatiga ocasionada por las elevadas temperaturas en sus hogares y trabajo. También los alimentos cumplen un rol importante, el impacto cuando abarca la alimentación, ocasionará que la salud de las personas empeore drásticamente y eso empeora con el detalle que muchas personas no cuentan con un servicio eléctrico para conservar alimentos. La aplicación de esta tesis estuvo destinada a las zonas rurales, ya que, debido al incremento de la temperatura, en la época de verano, no se contaban con dispositivos para obtener una adecuada conservación de los alimentos. Cabe resaltar, que estos necesitan energía eléctrica y, a veces, muchos hogares no cuentan con todos los beneficios para tener acceso a la red eléctrica. La presente tesis tuvo como finalidad el diseño de un sistema de refrigeración utilizando el método de absorción, el cual, con ayuda de energía térmica, redujo considerablemente el uso de energía eléctrica durante su operación. Durante el funcionamiento del sistema de refrigeración por absorción, se empleó energía en forma de calor proveniente de la radiación solar. Esta energía permitió separar, en el generador el refrigerante del absorbente produciendo así, el desplazamiento de este por el sistema, el cual completó el ciclo termodinámico y logró enfriar la carga térmica determinada. La carga térmica para refrigerar fue de 80 W y, posteriormente, se elaboraron cálculos de diseño para obtener las dimensiones de cada elemento del sistema de refrigeración. Esto permitió evaluar los estados de la sustancia de trabajo en cada parte de la máquina de absorción. Además, se hallaron los cálculos de flujo másico del refrigerante y del absorbente, siendo así 0,0710463 g/s del refrigerante y 0,2259272 g/s de la mezcla refrigerante-absorbente. En consecuencia, se calcularon las dimensiones para evaluar el diseño del sistema de refrigeración. Ante ello, se elaboró un diseño con ayuda del programa SolidWorks y finalmente, la simulación del sistema de refrigeración en el programa EES.The impact of global warming is not a novelty; however, the issue is emphasized further by the recent sudden temperature changes, leading to deaths across European continents due to high temperatures in these areas. Currently, many rural coastal zones are facing problems with high temperatures during what should be winter, and the upcoming summer is expected to be even worse. People's health will be affected by these high temperatures, causing many to experience discomfort due to the fatigue induced by the extreme heat in their homes and workplaces. Additionally, food plays a crucial role. The impact on food will result in a deterioration of people's health, significantly worsening due to the fact that many individuals do not have access to electrical services to preserve food. The application of this thesis will be destined at rural areas, places where in the summer, with the increase in temperature, there are no devices to obtain adequate conservation of their food, because they need electricity and sometimes many households do not have all the benefits to access the electricity. This thesis is about the design of a refrigeration system that uses the absorption method that reduces the use of electrical energy during its operation. During the operation of the absorption cooling system, energy will be used in the form of heat from the solar radiation, which will allow the refrigerant to be separated from the absorbent in the generation stage, producing the displacement of the refrigerant through the system, which will complete the thermodynamic cycle and will manage to cool the determined thermal load. The thermal load to be cooled will be 80 W and then they will be obtained in a detailed way. of more refrigerant and absorbent flow, thus being 0,0710463 g/s of the refrigerant and 0,2259272 g/s of the refrigerant-absorbent mixture. Subsequently, the dimensions can be calculated to determine the design of the cooling system. A design was developed with the help of the SolidWorks program and, later, its simulation of the cooling system.