Caracterización de los materiales de cambio de fase para el almacenamiento de energía

Abstract

El uso de materiales de cambio de fase (PCM, por sus siglas en inglés) para el almacenamiento de energía térmica ha surgido como una solución prometedora en el campo de la eficiencia energética y la gestión de la demanda de energía. Los PCM son materiales capaces de almacenar y liberar grandes cantidades de energía térmica durante su proceso de cambio de fase, generalmente de sólido a líquido o de líquido a gas, a temperaturas y presiones constantes. La mezcla de nitrato de sodio y nitrato de potasio han mostrado propiedades termofísicas favorables, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de almacenamiento de energía térmica. En el presente trabajo se realizó caracterización de la mezcla de sal binaria, además se llevó a cabo una comparación con una sal ternaria, ampliando así el análisis. Se evaluó las posibles ventajas y desventajas de cada una de ellas en términos de sus propiedades y capacidad de almacenamiento de energía. La caracterización de los PCM se realizó a través de la técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), que permitió determinar las temperaturas de fusión y solidificación, las entalpías de fusión y otros parámetros termofísicos relevantes. Estos resultados mejorarán la información crucial para evaluar la idoneidad de la mezcla de sal binaria como PCM y comparar su desempeño con la sal ternaria.

The use of phase change materials (PCM) for thermal energy storage has emerged as a promising solution in the field of energy efficiency and energy demand management. PCMs are materials capable of storing and releasing large amounts of thermal energy during their phase change process, generally from solid to liquid or liquid to gas, at constant temperatures and pressures. The mixture of sodium nitrate and potassium nitrate have shown favorable thermophysical properties, making them suitable for thermal energy storage applications. In the present work, characterization of the binary salt mixture was carried out, in addition, a comparison with a ternary salt was carried out, thus expanding the analysis. The possible advantages and disadvantages of each of them in terms of their properties and energy storage capacity were evaluated. The characterization of the PCM was carried out through the Differential Scanning Calorimetry (DSC) technique, which allowed determining the melting and solidification temperatures, the fusion enthalpies and other relevant thermophysical parameters. These results will provide crucial information for evaluating the suitability of the binary salt mixture as a PCM and comparing its performance with ternary salt.