Estudio del coeficiente convectivo en lecho fijo y fluidizado con material de cambio de fase: (MCF)

• IZQUIERDO BARRIENTOS, María ; SOBRINO FERNÁNDEZ, Celia ; ALMENDROS IBÁÑEZ, José A. ^[1]
  1. [1] Instituto de Investigación en Energías Renovables. Sección Solar y Eficiencia Energética
• Localización: VIII Congreso Nacional de Ingeniería Termodinámica. [Recurso electrónico]: libro de actas / coord. por Eduardo Montero García, 2013, ISBN 978-84-92681-62-4, págs. 975-982
• Idioma: español
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• Resumen

  • El desarrollo de las energías renovables, como la energía solar térmica, ha impulsado la renovación y evolución de sistemas de almacenamiento que equilibren el desacoplamiento entre el suministro de energía y la demanda de la misma. El almacenamiento térmico es una forma práctica de conservar la energía y mejorar su aprovechamiento. La incorporación de Materiales de Cambio de Fase (MCF) ha supuesto una mejora sustancial al tener una mayor densidad de almacenamiento y permitir la operación del sistema en un intervalo pequeño de temperaturas. Muchos estudios se han centrado en el uso de MCF en lechos fijos [1,2]. Por otro lado, los lechos fluidizados también pueden usarse como sistema de almacenamiento térmico ya que presentan uniformidad de temperatura en el lecho y elevados coeficientes de transferencia de calor, características que los pueden hacer más competitivos que los lechos fijos en determinadas aplicaciones. El objetivo de este trabajo es medir experimentalmente los coeficientes convectivos de transferencia de calor a un objeto sólido sumergido en el lecho, para lecho fijo y fluidizado con MCF, con el fin de cuantificar la potencia transferida a los tubos de un intercambiador de calor inmerso en el lecho. Dicha superficie es un sensor cilíndrico que contiene una resistencia de potencia variable y tres termopares que miden la temperatura media de su superficie. Parámetros como la velocidad del fluido caloportador (aire) y la temperatura del lecho, son variados en los distintos ensayos para cuantificar su influencia en el coeficiente convectivo. Para completar el estudio se comparan estos coeficientes con los hallados en lecho fijo y fluidizado con arena, material comúnmente utilizado para almacenamiento térmico [3]. El MCF utilizado es un granulado de parafina recubierta de sílice, disponible en varios diámetros de partícula, entre 1-3 mm y 0.2-0.6 mm, aptos para lecho fijo y fluidizado respectivamente. La temperatura de cambio de fase (sólido-líquido) es de 50ºC.