%0 Journal Article 
%A Diarce, Gonzalo
%A Campos-Celador, Álvaro
%A González Pino, Iker
%A Pérez-Iribarren, Estibaliz
%A Terés-Zubiaga, Jon
%T Modelado termodinámico de sistemas eutécticos sólido-líquido para el estudio de nuevos materiales de cambio de fase
%D 2015
%U http://hdl.handle.net/10317/9935
%X Los sistemas de almacenamiento térmico latente se basan en el empleo de los llamados materiales de
cambio de fase (PCMs). Éstos últimos almacenan energía mediante el cambio de fase sólido-líquido y
son capaces de ofrecer densidades energéticas entre 5 y 14 veces más elevadas que los materiales para
almacenamiento de calor sensible. Estas características hacen de los PCMs materiales muy
interesantes respecto a los habitualmente empleados para almacenamiento térmico.
Una de las soluciones que se ha venido investigando ampliamente para encontrar mejores PCMs es el
desarrollo de mezclas eutécticas de materiales. Mediante el uso de mezclas eutécticos es posible la
obtención de nuevos PCMs con temperaturas de fusión ajustables a la aplicación deseada. Sin
embargo, la mayoría de los estudios realizados hasta la fecha se han basado en trabajos experimentales
de prueba y error. Dicha metodología resulta difícil y costosa, sobre todo si no se posee conocimiento
previo en la materia, o experiencia con materiales similares a los que se pretenden estudiar. Es
conveniente y adecuado disponer de valores que sirvan como estimación inicial.
En base a ello, el presente trabajo se basa en el modelado termodinámico de sistemas eutécticos
binarios, con el fin de evaluar y comprender mejor aquellos aspectos prácticos de interés para el
desarrollo de nuevos PCMs. Se realizó un estudio paramétrico básico para comprender el efecto que
las propiedades de los compuestos originales de la mezcla tienen en el comportamiento de la misma.
Las variables a estudio fueron la entalpía de cambio de fase, el peso molecular y la temperatura de
cambio de fase de los compuestos puros.
En relación a la influencia de la entalpía de fusión, se observó que a mayor entalpía de cambio de fase,
menor es la pendiente de la línea de liquidus obtenida. El mismo efecto se apreció en base al peso
molecular: cuanto mayor es la masa del compuesto, menor pendiente alcanza la línea de liquidus. Por
último, el efecto de la temperatura de cambio de fase fue el siguiente: a menor temperatura de cambio
de fase, mas baja es la temperatura eutéctica resultante. Sin embargo, la influencia de la temperatura
de fusión en la pendiente de la línea de liquidus es notablemente menor.
De los resultados se deduce que, si se parte de un compuesto de elevada entalpía de cambio de fase, a
menos que tenga un peso molecular bajo, su línea de liquidus tenderá a ser muy plana. Ello hace que,
si pretendemos unirlo con un material de entalpía también alta (para que el compuesto resultante no
pierda densidad energética), entonces no conseguiremos una depresión apreciable en la temperatura de
fusión del compuesto eutéctico. Lo más conveniente, en todo caso, sería juntarlo con un compuesto
con el peso molecular más bajo posible. El método empleado se puede usar como punto de partida en
potenciales investigaciones experimentales, con el consiguiente ahorro de esfuerzo y tiempo en el
trabajo a realizar.
%K PCM
%K Eutéctico
%K Modelado
%~ GOEDOC, SUB GOETTINGEN