Publicación: Evaluación de la factibilidad de un sistema de almacenamiento térmico con material de cambio de fase para cocinas solares parabólicas, con miras a la cocción de alimentos en el departamento de Córdoba, Colombia
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Resumen en español
La investigación se centró en evaluar la viabilidad de un sistema de almacenamiento térmico con material de cambio de fase (PCM) para cocinas solares parabólicas en el departamento de Córdoba, Colombia, con el objetivo de mejorar la eficiencia en la cocción de alimentos. Tras evaluar cuatro PCM mediante una matriz de ponderación, se concluyó que el ácido oxálico es la mejor opción para ser implementado como sistema de almacenamiento térmico. Posteriormente, se llevaron a cabo experimentos utilizando cocinas solares parabólicas equipadas con dispositivos de almacenamiento térmico en configuraciones de diferentes espesores (DAT 1 cm y DAT 2 cm). Los resultados indicaron que los dispositivos con PCM lograron mantener temperaturas del fluido de trabajo más estables, destacándose el DAT de 2 cm por su mayor estabilidad térmica. Además, se comparó el desempeño de las cocinas solares con y sin dispositivos de almacenamiento térmico, evidenciando que, si bien los recipientes de cocción convencionales superan ligeramente a los dispositivos de almacenamiento térmico en la absorción de calor, estos últimos ofrecen una capacidad de almacenamiento de calor y estabilidad térmica superiores. Se sugiere explorar métodos alternativos para medir el calor absorbido por los dispositivos de almacenamiento térmico, considerando la transferencia de calor al material de cambio de fase, para obtener mediciones más precisas y completas del rendimiento de las cocinas solares parabólicas.
Resumen en inglés
The research focused on evaluating the feasibility of a thermal storage system with phase change material (PCM) for parabolic solar cookers in the department of Córdoba, Colombia, aiming to improve efficiency in food cooking. After evaluating four PCMs using a weighting matrix, it was concluded that oxalic acid is the best option to be implemented as a thermal storage system. Subsequently, experiments were conducted using parabolic solar cookers equipped with thermal storage devices in configurations of different thicknesses (DAT 1 cm and DAT 2 cm). The results indicated that devices with PCM were able to maintain more stable temperatures of the working fluid, with the DAT of 2 cm standing out for its greater thermal stability. Furthermore, the performance of solar cookers with and without thermal storage devices was compared, showing that while conventional cooking vessels slightly outperform thermal storage devices in heat absorption, the latter offer superior heat storage capacity and thermal stability. It is suggested to explore alternative methods for measuring heat absorbed by thermal storage devices, considering heat transfer to the phase change material, to obtain more precise and comprehensive measurements of the performance of parabolic solar cookers.