Quantitative analysis of bulk water in water/lithium bromide mixtures with ionic liquids as a working fluid in absorption heat pumps and influence on the thermophysical properties

Aquesta tesi doctoral aborda la millora dels sistemes de refrigeració i bomba de calor per absorció que utilitzen aigua i bromur de liti com a fluid de treball mitjançant la incorporació dels següents líquids iònics (ILs) com a additius: nitrat de etilamoni, nitrat de propilamoni, clorur de etilamoni, bromur de 1-butil-3-metilimidazoli i clorur de 1,3-dimetilimidazoli. Aquests sistemes d'absorció, que ofereixen una alternativa més sostenible a les tecnologies de compressió de vapor utilitzades en sistemes HVAC (calefacció, ventilació i aire condicionat), presenten el desavantatge principal de la cristal·lització del bromur de liti. La recerca se centra en quantificar el contingut d'aigua lliure en les mescles H2O/LiBr amb líquids iònics com a additius i analitzar la seva influència en les propietats termofísicas, utilitzant espectroscopía d'infraroig pròxim i resolució multivariant de corbes. Els resultats indiquen que els ILs augmenten la quantitat d'aigua que manté les seves propietats estructurals a causa de les interaccions entre el bromur de liti i els líquids iònics. La cristal·lització del bromur de liti es retarda en utilitzar els líquids iònics seleccionats com a additius, ampliant el rang d'operació dels sistemes que usen aquest fluid de treball. A més, els resultats mostren que els ILs poden tant augmentar com disminuir la pressió de vapor, en funció de composició i temperatura. En general, els resultats mostren que la densitat, velocitat del so, entalpia de dilució i conductivitat elèctrica i conductivitat tèrmica disminueixen en presència d'aquests líquids iònics, mentre que la viscositat dinàmica augmenta en condicions típiques d'operació de l'aplicació. Les interaccions solut-dissolvent també s'analitzen comparativament des d'una perspectiva termodinàmica mitjançant propietats derivades del volum molar aparent i de la compressibilitat isoentròpica.