Estudio del proceso de fusión de la estearina de palma hidrogenada en sistemas carcasa serpentín con adición de matrices de soporte

Abstract

Una estrategia para mejorar la conductividad térmica de los sistemas de almacenamiento de calor latente (LHTES) implica el uso de materiales de materiales metálicos como matrices de soporte. En este contexto, este estudio se enfocó en evaluar el proceso de fusión de la estearina de palma, como PCM (material de cambio de fase), al adicionar como matriz de soporte virutas metálicas de cobre, hierro y acero inoxidable, para dos geometrías de intercambiador de calor. Los experimentos se realizaron utilizando un banco de pruebas diseñado para evaluar procesos de fusión, con sensores que monitoreaban las temperaturas del fluido caloportador y del PCM. Se evaluaron dos niveles de viruta metálica correspondientes a 100% y 30%, de distribución en el volumen ocupado por el PCM. Las pruebas se realizaron durante 12 horas con un flujo de fluido caloportador de 2 l/min a una temperatura de 75 °C. Los resultados indicaron que el tiempo de fusión se redujo en un 42,81% y 41,27% con la incrustación de virutas de acero inoxidable y cobre respectivamente, en comparación con la prueba de fusión del PCM sin adición de matrices de soporte. Sin embargo, aunque se esperaba que el cobre mostrara un mayor impacto en la conducción de calor, demostrando valores más altos de coeficiente de transferencia de calor (h), al considerar los resultados y el factor costo-beneficio destacó el acero inoxidable.