Anl̀isis de ciclos fusin̤-solidificacin̤ de ceras de parafina - Reyes Alejandro; Vs̀quez Još; Sepl͠veda Francisco; Facultad de Ciencias Qum̕icas, Universidad de Cuenca
El df̌icit mundial de energa̕s renovables ha motivado la bs͠queda de alternativas que permitan acumular energa̕s renovables, entre ellas la energa̕ solar. La cera de parafina es un material con cambio de fase (PCM) que permite acumular energa̕ aprovechando que su temperatura de fusin̤ se encuentra entre 40 y 65 oC, dependiendo de su composicin̤. Sin embargo, no existe suficiente informacin̤ del comportamiento de la cera despuš de un elevado nm͠ero de ciclos fusin̤/solidificacin̤. En el presente trabajo se dise ̨̤e implement ̤un sistema fusin̤- solidificacin̤ de cera de parafina, junto con un sistema de adquisicin̤ de datos para analizar ciclos de fusin̤ y solidificacin̤ y perfiles de temperatura en funcin̤ del tiempo.La cera se calent ̤y enfri ̤en una celda Peltier, diseąda para producir cambios de fase sl̤ido- lq̕uido. Se analizaron 2 tipos de cera, durante 1000 ciclos. Los resultados permitieron analizar los periodos y amplitudes de cada ciclo. El tiempo de ciclo para la cera PT 58 y PT Ch fueron 340 y 160 segundos respectivamente. Las ceras estudiadas no mostraron diferencias significativas en sus perfiles de temperatura, durante los ciclos estudiados, por lo que las ceras no sufren cambios qum̕ico-estructurales despuš de los ciclos analizados.1. Introduccin̤ Almacenamiento de energa̕ třmica (TES) es el almacenamiento temporal de energa̕ para su posterior utilizacin̤, con lo cual se cierra la brecha de tiempo entre las necesidades de energa̕ y el uso de la energa̕. Sistemas TES contribuyen al uso eficaz de la energa̕: intensidad mx̀ima de demanda elčtrica, recuperacin̤ de calor, utilizacin̤ de la energa̕ solar y el almacenamiento estacional. El almacenamiento třmio se clasifica como almacenamiento de calor sensible, latente (el cual acumula la energa̕ durante la fusin̤) y como una combinacin̤ de štos. Las ventajas del sistema de almacenamiento de calor latente son: alta densidad de calor de almacenamiento, un reducido tamaǫ de sistema y un mn̕imo cambio de temperatura durante la carga y descarga de los procesos [1].Los PCM absorben o liberan el calor latente durante el proceso de fusin̤/solidificacin̤ [2]. Estos han recibido una alta atencin̤ en los l͠timos aǫs para diversas aplicaciones tales como: recuperacin̤ de calor de desecho, sistema de calefaccin̤ solar y conservacin̤ de energa̕ en edificios. Los PCM se agrupan en dos categora̕s: orgǹicos e inorgǹicos. Las ventajas de un material orgǹico son: se puede fundir y solidificar numerosas veces sin segregacin̤ de fases y sin alterar su calor latente de fusin̤ [3]. En los l͠timos aǫs, diversas publicaciones informan el empleo de PCM en sistemas que utilizan la energa̕ solar para el secado de productos agrc̕olas [4]. Las ventajas de estos sistemas en comparacin̤ con el almacenamiento de calor sensible es que poseen una mayor densidad de energa̕ almacenada y una menor diferencia de temperatura operativa [5], [6]. La eleccin̤ del PCM ms̀ apropiado debera̕ considerar: costo, conductividad třmica, tanto en la fase lq̕uida como sl̤ida, capacidad de almacenamiento y temperatura de cambio de fase [7]. Hasta ahora, un gran nm͠ero de PCM tales como sales hidratadas, parafinas, c̀idos grasos y sus mezclas han sido ampliamente investigados [8], [9]. Para el secado solar de agro-productos, las parafinas son comn͠mente utilizados como PCM [10], debido a su temperatura de fusin̤, alta capacidad de calor latente, buena estabilidad qum̕ica y třmica, no es tx̤ica ni corrosiva [11]. Para aumentar la conductividad třmica de la cera de parafina, se ha estudiado la encapsulacin̤ del PCM en geometra̕s ciln̕dricas con o sin aletas, placas, o cp̀sulas esfřicas. La geometra̕ esfřica parece ofrecer una serie de ventajas que lo ubica entre los mťodos ms̀ efectivos de encapsulacin̤ [12], [13].