Evaluación del rendimiento de una unidad de almacenamiento de energía térmica de calor latente a pequeña escala para aplicaciones de calefacción basada en un PCM orgánico nanocompuesto
Autores: Koukou, Maria K.; Dogkas, George; Vrachopoulos, Michail Gr.; Konstantaras, John; Pagkalos, Christos; Lymperis, Kostas; Stathopoulos, Vassilis; Evangelakis, George; Prouskas, Costas; Coelho, Luis; Rebola, Amandio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Se estudió experimentalmente una unidad de almacenamiento de energía térmica de calor latente (LHTES) a pequeña escala para aplicaciones de calefacción utilizando un material de cambio de fase orgánico (PCM). La unidad constaba de un tanque lleno de PCM, un intercambiador de calor (HE) escalonado para transferir calor desde y hacia el PCM, y una bomba de agua para circular agua como fluido de transferencia de calor (HTF). Se estudió el rendimiento de la unidad utilizando el parafina orgánica comercial A44 con el fin de comprender el comportamiento térmico del sistema y los principales parámetros que influyen en la transferencia de calor durante los procesos de fusión y solidificación del PCM. Lo anterior ayudará en el diseño de una unidad a gran escala. Se estudió el efecto del caudal dado que afecta significativamente los procesos de carga (fusión) y descarga (solidificación). Además, dado que los PCM orgánicos tienen baja conductividad térmica, se investigó la posible mejora del comportamiento térmico del PCM mediante la adición de nanopartículas. Los resultados obtenidos fueron prometedores y mostraron que el uso de nanoplateletas de grafito mejora el comportamiento térmico del PCM. La carga fue claramente más rápida y eficiente, mientras que con el ajuste adecuado del caudal del HTF, se logró una descarga eficiente.
Descripción
Se estudió experimentalmente una unidad de almacenamiento de energía térmica de calor latente (LHTES) a pequeña escala para aplicaciones de calefacción utilizando un material de cambio de fase orgánico (PCM). La unidad constaba de un tanque lleno de PCM, un intercambiador de calor (HE) escalonado para transferir calor desde y hacia el PCM, y una bomba de agua para circular agua como fluido de transferencia de calor (HTF). Se estudió el rendimiento de la unidad utilizando el parafina orgánica comercial A44 con el fin de comprender el comportamiento térmico del sistema y los principales parámetros que influyen en la transferencia de calor durante los procesos de fusión y solidificación del PCM. Lo anterior ayudará en el diseño de una unidad a gran escala. Se estudió el efecto del caudal dado que afecta significativamente los procesos de carga (fusión) y descarga (solidificación). Además, dado que los PCM orgánicos tienen baja conductividad térmica, se investigó la posible mejora del comportamiento térmico del PCM mediante la adición de nanopartículas. Los resultados obtenidos fueron prometedores y mostraron que el uso de nanoplateletas de grafito mejora el comportamiento térmico del PCM. La carga fue claramente más rápida y eficiente, mientras que con el ajuste adecuado del caudal del HTF, se logró una descarga eficiente.