El presente proyecto consiste de manera general en un estudio teórico-experimental de transformadores de calor avanzados para la recuperación de calor de desecho industrial. Los transformadores de calor son equipos cuya característica principal es la de utilizar calor de desecho a temperaturas intermedias (entre 60 y 100 °C) para transformarlo en calor útil a una temperatura mayor utilizando para ello una mínima cantidad de energía de alta calidad. Los transformadores de calor de una etapa han sido utilizados en industrias Japonesas obteniéndose tiempos de recuperación de capital muy buenos que variaron en lo general entre 1 y 2 años, sin embargo, su vida útil fue considerablemente menor a la esperada debido a problemas de corrosión. Además, su aplicación estuvo limitada a procesos en donde se requerían incrementos de temperatura no mayores a 40°C. Con el propósito de disminuir o eliminar las limitaciones antes mencionadas se plantea la utilización de transformadores de calor avanzados con los cuales se puedan lograr incrementos de temperatura reales de calor de desecho entre 70 y 80°C, en lugar de los 40°C obtenidos con los sistemas de una etapa. Por otra parte se plantea el uso de mezclas alternativas a las comercialmente utilizadas a fin de disminuir la corrosión en los componentes del equipo y aumentar con ello su vida útil. Para lograr lo anterior se plantea realizar el estudio en cinco etapas: En la primera etapa se realizará la simulación de transformadores de calor avanzados, operando con diversas mezclas de trabajo incluyendo el análisis desde el punto de vista tanto de la 1era como de la 2da ley de la termodinámica. En la segunda etapa, con los resultados obtenidos de la simulación, se modificaran y diseñarán los nuevos componentes para convertir el transformador de calor de una etapa con que actualmente se cuenta en las instalaciones del Centro de Investigación en Energía de la UNAM, para convertirlo en un transformador de calor avanzado, de doble absorción y/o de doble absorción modificado. En la tercera etapa se evaluarán las diversas configuraciones de los transformadores de calor avanzados con la mezcla bromuro de litio-agua, así como otras mezclas alternativas menos corrosivas. En la cuarta etapa se compararán los resultados obtenidos de la experimentación con los resultados teóricos obtenidos durante la primera etapa mediante la simulación de los transformadores de calor y en caso necesario se harán los ajustes necesarios a los modelos a fin de predecir de manera más precisa los resultados experimentales obtenidos. En la quinta y última etapa se simulará el transformador de calor seleccionado a un proceso industrial típico en donde el uso de estos sistemas pueda tener un gran impacto en el ahorro de energía.

Con base en el análisis bibliográfico realizado, se pueden obtener las siguientes conclusiones: • En cuanto a los estudios teóricos, es claro que han sido numerosos los trabajos publicados, sin embargo, solo una pequeña parte se ha enfocado al estudio de los transformadores avanzados y en ninguno de estos casos se han realizado estudios completos desde el punto de vista de la 1era y 2ª ley de la termodinámica, con sustancias diferentes al bromuro de litio-agua, la cual tiene ciertas limitaciones en cuanto a incrementos de temperatura y problemas de cristalización y corrosión. • En lo que respecta a los estudios experimentales, en solamente dos de los estudios se reportaron datos de la operación de transformadores de calor avanzados operando con la mezcla bromuro de litio-agua, en todos los demás estudios se trata de transformadores de una etapa simples o con ciertas modificaciones. Por tales motivos la contribución del presente proyecto es avanzar en el conocimiento tanto teórico como experimental para el desarrollo de transformadores de calor avanzados operando con nuevas mezclas alternativas al bromuro de litio-agua, de tal forma que sea posible la recuperación de calor de desecho industrial a mayores temperaturas, eliminando parcial o totalmente los problemas y limitaciones que se tienen con esta mezcla y con los sistemas desarrollados hasta ahora.