Caracterización experimental de la respuesta térmica de un depósito de 100 litros parcialmente lleno con diferentes PCM a una demanda térmica intensa

Abstract

La incorporación de materiales de cambio de fase (PCM) con el fin de mejorar el almacenamiento de energía térmica en diferentes aplicaciones es un tema de estudio en la actualidad, en particular para la acumulación de agua caliente sanitaria. Con el fin de evaluar el comportamiento de estos materiales se diseñó y construyó una instalación experimental aplicada en este caso al estudio de un depósito de 100 litros. Los PCM utilizados para este trabajo son tres tipos de sales hidratadas: DC58, PT58 y HD60. Se desarrolló una metodología experimental para comparar y estudiar la contribución de energía de estos materiales, utilizando un primer ensayo sin PCM como escenario de referencia. Se observa una mejora en el almacenamiento de energía térmica cuando se utilizan estos materiales. Cuando el material de cambio de fase PT58 es ensayado, se mide una temperatura de agua aproximadamente 4° C superior que en el ensayo de referencia. Con las mismas características, en el caso del material de cambio de fase DC58, la temperatura del agua sólo se ve aumentada en alrededor de 1.5° C. Para el material de cambio de fase HD60, la cantidad introducida fue del 45% de la cantidad de PT58, alcanzando una diferencia de 2.4° C en comparación con el ensayo de referencia en capas superiores y de 1.3° C en capas inferiores. Asimismo, se analiza el efecto por kg de PCM y se lleva a cabo un análisis de energía demostrando el efecto del método de encapsulado en la energía liberada así como se muestra la cantidad de energía de PCM perdida.