Comparación de Topologías de Flujo en Lechos Empacados para Almacenamiento Térmico de Alta Temperatura

El estudio “A Comparison of Packed-Bed Flow Topologies for High-Temperature Thermal Energy Storage Under Constrained Conditions” analiza distintas configuraciones de lechos empacados para almacenamiento térmico en plantas solares de concentración. Se comparan diseños convencionales cilíndricos, cónicos truncados y un novedoso flujo radial, evaluando su desempeño bajo condiciones operativas restringidas. El uso de materiales naturales o subproductos industriales como relleno hace que estos sistemas sean económicamente atractivos y sostenibles.

Los resultados muestran que el flujo radial puede reducir hasta un 63% las pérdidas térmicas respecto a diseños tradicionales, aunque presenta limitaciones en la duración de la entrega de potencia debido a la dispersión de la termoclina. Por otro lado, los diseños convencionales resultan hasta un 54% más económicos en costo por energía almacenada. El análisis paramétrico evidencia que ajustar las temperaturas de carga y descarga mejora el factor de utilización, mientras que optimizar para menores costos y pérdidas exergéticas aumenta la eficiencia global. En conclusión, cada topología ofrece ventajas y compromisos distintos, y la elección depende de si se prioriza eficiencia, costo o estabilidad operativa en aplicaciones de almacenamiento térmico de alta temperatura.

Concurso: Edición, Traducción y Revisión de Artículos Convocatoria 2023

Duración del proyecto: 12 meses

Investigador principal: José Miguel Cardemil Iglesias