Diseño de un sistema de almacenamiento de energía térmica con materiales de cambio de fase para calentamiento de agua para hogares unifamiliares.

Debido a que el mayor gasto eléctrico en Colombia proviene de los hogares, y gran parte de esto se debe al calentamiento de agua sanitaria se hace necesario el uso de tecnologías que satisfagan estas necesidades. Actualmente esto se está solventando con energías convencionales, pero estas generan un impacto al ambiente. Lo cual hace necesario la implementación de energías renovables para mitigar esos efectos como lo es la energía solar que ofrece el beneficio de ser un suministro de energía inagotable, siendo una fuente renovable libre de productos perjudiciales. Hoy en día la acumulación de energía térmica se da por cambio de temperatura dentro del fluido dejando atrás el gran potencial que tiene el cambio de fase para almacenar mayor cantidad de energía por unidad de volumen. La utilización de los materiales de cambio de fase (PCM) como medio de almacenamiento tiene la capacidad de facilitar este proceso controlando la temperatura del agua caliente. Sin embargo, los diseños de sistemas con esta tecnología son más complejos en comparación con la tecnología tradicional. La implementación de este tipo de tecnología se encuentra aún en fase de laboratorio y no han mostrado resultados contundentes sobre la viabilidad de la tecnología. Por lo tanto, se diseñó un sistema de captación solar con tecnología de PCM, que genere una solución para las demandas de agua a temperaturas de uso doméstico, eficiente y que reduzca los gastos en fuentes de energía convencionales en hogares unifamiliares de 3 a 5 personas. Luego de las distintas etapas de diseño, se obtuvo un captador de placa plana con un área efectiva de 4m2 que permite abastecer 260 L diarios de agua caliente que seguidamente es almacenado en un tanque aislado. Además, el sistema posee contenedores de PCM en su interior que permiten acumular parte de la energía captada por el colector, donde esta representó un 26% de la demanda de energía térmica requerida para el calentamiento del volumen de agua ya mencionado.

• Autores: Viloria Berdugo, Jesus David; Solórzano Arenas, Samuel David; San Martín Osorio, Shadia
• Fecha de publicación: 2017
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/7351
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/7351
• Palabra clave: Gasto eléctrico, hogares, Calentamiento, energías convencionales, energías renovables, energía solar, cambio de fase, materiales de cambio de fase, captación solar.; Electricity, households, heating, conventional energy, renewable energies, solar energy, phase change, phase change materials, solar collection.
• License: Universidad del Norte