Evaluación experimental del proceso de fusión y cristalización de estearina de palma  hidrogenada para su uso como PCM en sistemas carcasa-serpentín

Aguilera Duarte, Valentina; Blanco Beltrán, Anamaria

Evaluación experimental del proceso de fusión y cristalización de estearina de palma hidrogenada para su uso como PCM en sistemas carcasa-serpentín

dc.contributor.advisor	Kafarov, Viatcheslav
dc.contributor.advisor	Lizcano González, Victor Alexis
dc.contributor.author	Aguilera Duarte, Valentina
dc.contributor.author	Blanco Beltrán, Anamaria
dc.contributor.evaluator	Ramírez Caballero, Gustavo Emilio
dc.contributor.evaluator	Guerrero Amaya, Hernando
dc.date.accessioned	2023-11-15T13:09:06Z
dc.date.available	2023-11-15T13:09:06Z
dc.date.created	2023-11-14
dc.date.issued	2023-11-14
dc.description.abstract	El presente estudio se enfocó en la evaluación experimental de la estearina de palma hidrogenada como material de cambio de fase (PCM) en sistemas de carcasa-serpentín con diversas configuraciones geométricas y diferentes materiales de tubería. Los objetivos principales fueron analizar la influencia de la geometría del serpentín, comparar el rendimiento entre el cobre y el acero inoxidable como materiales de construcción de los serpentines, y evaluar el desempeño de la estearina en comparación con la cera de parafina. La metodología involucró la realización de pruebas experimentales en un banco de pruebas diseñado específicamente para evaluar los procesos de fusión y cristalización. Se utilizaron sensores para medir las temperaturas del PCM y del fluido caloportador, y se desarrolló un código en MATLAB para analizar los datos recopilados. Se evaluaron tres configuraciones geométricas de serpentines: cuadrada, en forma de U y en forma de L, tanto en cobre como en acero inoxidable. Los resultados principales indicaron que la geometría cuadrada obtuvo los valores más altos de coeficiente de transferencia de calor (h), lo que facilitó una fusión más rápida. La geometría en forma de U mostró un rendimiento similar con un menor uso de material. Además, se observó que, aunque el acero inoxidable podía ayudar a reducir costos, esto no compensaba su menor rendimiento en comparación con el cobre. La estearina de palma hidrogenada demostró potencial como PCM, a pesar de que su proceso de fusión fue más lento que el de la parafina. Ahora bien, este estudio proporcionó información valiosa sobre cómo la geometría y el material de los serpentines afectan el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía solar térmica con PCM
dc.description.abstractenglish	The present study focused on the experimental evaluation of hydrogenated palm stearin as a phase change material (PCM) in casing-coil systems with various geometrical configurations and different piping materials. The main objectives were to analyze the influence of coil geometry, compare the performance between copper and stainless steel as coil construction materials, and evaluate the performance of stearin compared to paraffin wax. The methodology involved performing experimental tests on a test rig specifically designed to evaluate the melting and crystallization processes. Sensors were used to measure PCM and heat transfer fluid temperatures, and MATLAB code was developed to analyze the data collected. Three coil geometry configurations were evaluated: square, U-shaped and L-shaped, in both copper and stainless steel. The main results indicated that the square geometry obtained the highest heat transfer coefficient (h) values, which facilitated faster melting. The U-shaped geometry showed similar performance with lower material usage. In addition, it was noted that although stainless steel could help reduce costs, this did not compensate for its lower performance compared to copper. Hydrogenated palm stearin showed potential as a PCM, even though its melting process was slower than that of kerosene. However, this study provided valuable information on how coil geometry and material affect the performance of solar thermal energy storage systems with PCM.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15340
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	material de cambio de fase
dc.subject	estearina de palma hidrogenada
dc.subject	cera de parafina
dc.subject	sistemas carcasa-serpentín
dc.subject	coeficiente de transferencia de calor
dc.subject.keyword	phase change material
dc.subject.keyword	hydrogenated palm stearin
dc.subject.keyword	kerosene wax
dc.subject.keyword	casing-serpentine systems
dc.subject.keyword	heat transfer coefficient
dc.title	Evaluación experimental del proceso de fusión y cristalización de estearina de palma hidrogenada para su uso como PCM en sistemas carcasa-serpentín
dc.title.english	Experimental evaluation of the melting and crystallization process of hydrogenated palm stearin for its use as PCM in casing-serpentine systems.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado