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Almacenamiento térmico latente con mezclas eutécticas de base urea

XVIII Concurso Nacional para la Adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia

Energía renovable: materiales y procesos

Investigador Principal: Álvaro Campos Celador

Centro de investigación o Institución: Universidad del País Vasco (UPV-EHU).

Sinopsis

La investigación desarrollada en este tercer año se ha centrado en tres ámbitos: aumento de la conductividad térmica de los sistemas de almacenamiento, estabilidad de las mezclas de urea y nitrato sódico y el ensayo de prototipos de almacenamiento térmico latente a escala de laboratorio. En relación al aumento de la conductividad térmica, se han estudiado las condiciones de infiltración de los materiales en grafito expandido, siguiendo la infiltración una función logarítmica al tiempo de infiltración. Se ha analizado la estabilidad del composite mediante ciclado con aire, mostrando bajos niveles de fuga; se busca complementar los resultados utilizando agua como fluido de intercambio térmico. Finalmente, se ha realizado la medida de la conductividad térmica de los composites, logrando valores de conductividad de hasta doce veces el valor mostrado por los materiales puros.

En el ámbito de la estabilidad de las mezclas, se ha realizado un estudio completo de la degradación a la temperatura máxima de trabajo (muestras degradadas hasta 1 año). Adicionalmente, se han medido las características térmicas de las muestras degradadas mediante Calorimetría Diferencial de Barrido, análisis de la composición mediante Cromatografía Líquida, Difracción de Rayos X e Infrarrojos. Para estudiar la segregación de fases tras ser sometida a ciclos de fusión/cristalización, se han llevado a cabo ensayos de caracterización: reversibilidad, comportamiento ante diferentes velocidades de enfriamiento y disposición vertical u horizontal. Por último, se ha realizado una caracterización del sobreenfriamiento de la mezcla en diferentes condiciones térmicas.

Finalmente, en cuanto al prototipo del sistema de almacenamiento térmico latente, se ha diseñado un prototipo a media escala de un almacenador de energía por calor latente cuya novedad se fijaba en el uso de la tecnología conocida como “pillow plate”. Tras adquirir 5 placas de este tipo se construyó el prototipo y se ensayó en el laboratorio bajo condiciones nominales de operación.

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