Absorbedor-acumulador de calor por cambio de fase para ser utilizado en un sistema concentrador-cocina solar comunal

Abstract

En este trabajo se presentan los resultados que se obtienen al estudiar el comportamiento térmico y los aspectos constructivos de barras acumuladoras de calor, construidas con caño estructural de hierro y llenas con hidróxido de sodio de alta pureza. Estas barras se utilizan como absorbedor-acumulador de la radiación solar que incide sobre un concentrador que eleva su temperatura por encima de la de fusión del hidróxido, aproximadamente 300 ºC. El concentrador permite el calentamiento de las barras en forma longitudinal, siendo esta la forma mas adecuada debido a la baja conductividad térmica de las barras. El comportamiento térmico de las barras combina el calor sensible de la estructura de hierro y el calor latente que se acumula durante el cambio de fase del hidróxido. Se determina en laboratorio el calor específico promedio y el coeficiente promedio de conducción de calor de las barras. También se presentan curvas del calentamiento de las barras en condiciones de campo utilizando el concentrador. Finalmente, se discuten los problemas constructivos y de funcionamiento del sistema propuesto.

In this work, the results of the research with latent-heat storage in bars are presented. In this study, the thermal behavior and constructive details of the bars are included. Iron structural tubes filled with high quality sodium hydroxide are used in their construction. These bars are used as absorber and heat-stored in a solar concentrator where the hydroxide fusion temperature, approximately 300 ºC, is reached. In the concentrator, the heating of the bars is performed in a longitudinal way, being this right since the low thermal conduction of the hydroxide. Both the sensible heating of the iron structure as the latent heat stored during the change of phase of the hydroxide are combined in the thermal behavior of the bars. The heating curves obtained with the bars in field conditions using the concentrator are presented. The bars average specific heat and the thermal conduction coefficient are determined under laboratory conditions. Finally, the constructive and operation problems of the bars are discussed.