Los materiales de cambio de fase almacenan energía térmica en forma de calor latente y a menudo se integran con metales de alta conductividad térmica para crear compuestos que tienen tanto alta densidad de potencia como una gran capacidad de almacenamiento de energía.
Nuevo descubrimiento desbloquea la optimización del almacenamiento de energía térmica.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M ha establecido principios fundamentales de diseño para materiales compuestos de cambio de fase con el fin de almacenar energía térmica de manera rápida.
Este avance se espera que simplifique drásticamente el proceso de diseño, permitiendo calcular de manera sencilla un material compuesto de cambio de fase casi óptimo sin la necesidad de realizar cálculos exhaustivos de dinámica de fluidos computacional ni de diseño iterativo extenso.
Previo a esto, se han llevado a cabo varios estudios sobre el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía térmica. Sin embargo, ninguno ha revelado hasta ahora información para mejorar el rendimiento, la optimización y la predicción del rendimiento.
La nueva investigación ha abordado una pregunta fundamental sobre cómo diseñar un material compuesto de cambio de fase que equilibre tanto la densidad de energía (cuánta energía se puede almacenar) como la densidad de potencia (qué tan rápido se puede almacenar la energía) sin agregar exceso de masa o volumen.
Financiada por la Oficina de Investigación Naval, esta investigación proporciona un marco teórico para diseñar y optimizar compuestos cilíndricos con tres indicadores principales: minimización del aumento de temperatura, maximización de la capacidad de calor volumétrico efectiva y maximización de la capacidad de calor efectiva según la masa.
Los indicadores desarrollados en esta investigación pueden evaluar el rendimiento de la mayoría de los sistemas de materiales compuestos de cambio de fase y ayudar a diseñar futuros compuestos cilíndricos teniendo en cuenta las cargas térmicas específicas de la aplicación de almacenamiento térmico.
Además, el equipo demostró experimentalmente que al tratar el sistema como un compuesto efectivo, pudieron simplificar rápidamente los cálculos y predecir estructuras casi óptimas.
Vía tamu.edu
Adolfo flores de leon dice
Ho, si tuvisemos un contenedor universal para almacenar todo tipo de energia nuestro mundo fuera otro, talvez muy pronto lo encontrasemos ni siquirr hubiese el desastroso probemon del camvio climatico.