Diseño, modelado y caracterización de sistemas de almacenamiento sensible y latente de energía térmica para la industria

Con el objetivo de reducir las emisiones de CO2, es necesario una mayor penetración de las energías renovables. Sin embargo, la generación es intermitente en la mayoría de los casos, y para que tengan una mayor implantación, es necesario dotarlas de algún tipo de almacenamiento que permita desacoplar generación y demanda.
Actualmente, el único sistema de almacenamiento viable técnicamente a largo plazo, e implantado comercialmente, es el almacenamiento térmico, y en concreto, con almacenamiento sensible. Existen sin embargo otras opciones más compactas, como con materiales de cambio de fase (almacenamiento latente de energía térmica) que son viables técnicamente, pero todavía es necesario un mayor conocimiento y desarrollo, así como una reducción de los costes de producción para una mayor viabilidad económica.

La incorporación de materiales de cambio de fase en depósitos permitiría aumentar la compacidad de los sistemas, así como garantizar una temperatura más constante en los procesos. Es necesario continuar con el diseño, modelado y caracterización de este tipo de depósitos de almacenamiento de energía térmica, incluyendo las características del depósito, del intercambiador, así como las propiedades termo físicas del material empleado para el almacenamiento.

El equipo de investigación ha desarrollado modelos dinámicos de este tipo de sistemas, y también de instalaciones completas, pues es esencial para poder cuantificar sus prestaciones. Se han desarrollado modelos dinámicos en MATLAB y TRNSYS. Los modelos se han contrastado con datos de depósitos de almacenamiento sensible y latente de energía térmica. El rango de temperatura que se ha abarcado hasta ahora es desde aplicaciones de almacenamiento de frío (hasta -10ºC) hasta almacenamiento de calor a media temperatura (hasta 200ºC). También se posee experiencia contrastada en la caracterización experimental de este tipo de depósitos, que no son fáciles de instrumentar y el análisis del estado de carga no es trivial.