Mejora en la conductividad térmica de la Estearina de Palma Hidrogenada mediante la aplicación de aditivos orgánicos para su uso como material de cambio de fase

uno de los usos más extendidos de la radiación solar es el suministro de agua caliente y calefacción mediante sistemas de almacenamiento de energía solar térmica (STESS). Estos sistemas pueden acumular energía como calor sensible o latente, siendo este último preferido. Para almacenar energía como c...

Full description

Autores:
Acevedo Avila, Deyvid Santiago
Prada Jaimes, Ana Maria
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/42500
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42500
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Palabra clave:
estearina de palma hidrogenada
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conductividad térmica
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biochar
heat transfer coefficient
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description uno de los usos más extendidos de la radiación solar es el suministro de agua caliente y calefacción mediante sistemas de almacenamiento de energía solar térmica (STESS). Estos sistemas pueden acumular energía como calor sensible o latente, siendo este último preferido. Para almacenar energía como calor latente se necesita un material de cambio de fase (PCM). La correcta selección de un PCM implica estudiar la transferencia de calor, ya que los PCM tienen baja conductividad térmica, especialmente los biológicos. Recientemente, se ha destacado la estearina de palma hidrogenada como PCM. Esta investigación evaluó aditivos orgánicos para mejorar la conductividad térmica de la estearina de palma hidrogenada, mediante ensayos experimentales en un banco de pruebas para procesos de fusión y cristalización. Se evaluaron tres tipos y concentraciones de biocarbones: cáscara de coco y granos de café. Los resultados muestran que los biocarbones triplicaron la cantidad de calor transferido. A medida que el tamaño de la partícula disminuye, la impregnación es más uniforme. Aumentar el aditivo afecta la conductividad térmica y prolonga los tiempos de fusión. La mejor opción fue biocarbón de cáscara de coco pulverizado al 3% en peso como aditivo para mejorar la transferencia de calor.
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La correcta selección de un PCM implica estudiar la transferencia de calor, ya que los PCM tienen baja conductividad térmica, especialmente los biológicos. Recientemente, se ha destacado la estearina de palma hidrogenada como PCM. Esta investigación evaluó aditivos orgánicos para mejorar la conductividad térmica de la estearina de palma hidrogenada, mediante ensayos experimentales en un banco de pruebas para procesos de fusión y cristalización. Se evaluaron tres tipos y concentraciones de biocarbones: cáscara de coco y granos de café. Los resultados muestran que los biocarbones triplicaron la cantidad de calor transferido. A medida que el tamaño de la partícula disminuye, la impregnación es más uniforme. Aumentar el aditivo afecta la conductividad térmica y prolonga los tiempos de fusión. La mejor opción fue biocarbón de cáscara de coco pulverizado al 3% en peso como aditivo para mejorar la transferencia de calor.PregradoIngeniero Químicoone of the most widespread uses of solar radiation is the provision of hot water and heating through solar thermal energy storage systems (STESS). These systems can store energy as either sensible or latent heat, with the latter being preferred. To store energy as latent heat, a phase change material (PCM) is required. The proper selection of a PCM involves studying heat transfer, as PCMs have low thermal conductivity, especially biological ones. Recently, hydrogenated palm stearin has been highlighted as a PCM. This research evaluated organic additives to improve the thermal conductivity of hydrogenated palm stearin through experimental tests in a test bench designed for fusion and crystallization processes. Three types and concentrations of biochar were evaluated: coconut shell and coffee grounds. The results show that the biochars tripled the amount of heat transferred. As particle size decreases, impregnation becomes more uniform. Increasing the additive affects thermal conductivity and prolongs fusion times. The best option was powdered coconut shell biochar at 3% by weight as an additive to improve heat transfer.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería Químicaestearina de palma hidrogenadamaterial de cambio de faseconductividad térmicabiocarbóncoeficiente de transferencia de calorhydrogen palm stearinphase change materialthermal conductivitybiocharheat transfer coefficientMejora en la conductividad térmica de la Estearina de Palma Hidrogenada mediante la aplicación de aditivos orgánicos para su uso como material de cambio de faseTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/575d8305-adb4-42cd-85b2-2b7a2765733e/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD52ORIGINALDocumento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf933845https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/92cdd424-c482-4743-b2a5-bc2963496eca/download3ac1b9a1ce986e2431349eb6428f3bbcMD53Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf433728https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/0fddbfdb-5b90-4626-8810-9c88e1d95fc7/download93a77874082be97bf32e52ff2b429a13MD55Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf48886https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/e8bf6e31-fc34-4746-a5f5-b436ef882e9a/download6ec8122490a851e1072b5cd27a687efeMD5620.500.14071/42500oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/425002024-05-21 11:20:28.864open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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