%0 Journal Article %A Diarce, Gonzalo %A Campos-Celador, Álvaro %A García-Romero, Ane Miren %A Sala, José María %T Procedimiento general para el diseño de sistemas de almacenamiento térmico latente de placas en base a simulaciones detalladas de CFD %D 2015 %U http://hdl.handle.net/10317/9786 %X Los sistemas de almacenamiento térmico latente (abreviados LHTES, de sus siglas en inglés), se basan en el empleo de los llamados materiales de cambio de fase (PCMs). Unos de los criterios determinantes a la hora de dimensionar este tipo de sistemas LHTES es el tiempo de carga y descarga, que viene definido a su vez por la transferencia de calor del agua al PCM. El rendimiento final del sistema depende de la optimización de diferentes factores interrelacionados entre sí y que presentan un comportamiento complejo, por lo que el diseñador juega una un papel importante en el proceso. Es necesario por tanto el desarrollo de modelos sencillos que permitan la simulación y el dimensionamiento de los sistemas de un modo rápido y preciso. El objetivo principal del presente trabajo es establecer un modo rápido y sistemático de dimensionamiento, basado en simulaciones detalladas del sistema. Para ello se ha desarrollado un modelo de 2D empleando la dinámica de fluidos computacional (CFD). Dicho modelo se ha validado utilizando datos experimentales de un prototipo a escala de laboratorio. Una vez contrastada su fiabilidad, se realizaron simulaciones para estudiar el tiempo de descarga del sistema por unidad de espesor, en relación al espesor de placas. Se observó que para los espesores y la geometría analizados ambas variables se relacionan proporcionalmente mediante una ecuación lineal. La pendiente de dicha recta pasa por x=0, y tiene un valor de 2200 s/m2. Este parámetro multiplicado por la difusividad promedio del PCM da lugar al número adimensional de Fourier, (Fo), igual a 6.3·10-5 y constante para todas las geometrías analizadas. Este Fo constante dependiente de la geometría, de los materiales y de las condiciones operativas, puede emplearse en tareas de diseño tal como se especifica a continuación: 1) El primer paso es definir el tiempo de descarga necesario del sistema. Dicho tiempo viene dado por la aplicación en la que se pretende sea implementado, y/o los perfiles de demanda del sistema. Con el Fo obtenido se calcula el espesor de placas máximo a emplear. 2) Con el caudal másico de agua, también definido por la aplicación empleada, se calculan el numero de placas en paralelo a utilizar.3) Finalmente, se ha de definir la capacidad de almacenamiento deseada. Dicha capacidad de almacenamiento será empleada para calcular en número de placas a disponer en serie. Además, considerando la simplificación de una temperatura promedio de placa, 𝑇𝑇 􀴤 , se puede calcular rápidamente el número de unidades de transferencia (NTU) o el coeficiente de transferencia de calor promedio (𝑈𝑈 􀴥 ) entre el fluido caloportador y el PCM. Estos valores puede ser empleados para simulaciones rápidas pero precisas del sistema. %K PCM %K CFD %K Dimensionamiento %~ GOEDOC, SUB GOETTINGEN