Phase Change Material (PCM)
Introduction
Thermal energy storage is a method of energy accumulation that takes advantage of heat, raising or lowering the temperature of a substance, changing the phase of the substance or a combination of both mechanisms.[1].
Mechanisms
Contenido
Existen dos mecanismos térmicos para acumular energía, el primero es el calor latente, que representa la energía necesaria para producir el cambio de estado de una sustancia, mientras que el otro corresponde al calor sensible y representa la energía necesaria para producir un cambio en su temperatura.
El almacenamiento por calor latente tiene ciertas ventajas por sobre el mecanismo de calor sensible, ya que, en un intervalo de temperatura pequeño, se puede almacenar más energía, lo que implica, una mayor densidad de energía. El cambio de fase líquido-gaseoso es el que presenta mayor densidad energética, sin embargo, tiene un mayor cambio volumétrico, es por esto que el más conveniente es el cambio de fase sólido-líquido.
En la literatura técnico científica los sistemas térmicos que utilizan estos mecanismos se los conoce como; almacenamiento de energía térmica de calor latente (LHTES) y almacenamiento de energía térmica de calor sensible (SHTES).
Sensitive heat systems
The amount of heat stored in these systems is expressed by the equation:.
Where and correspond to the mass and specific heat of the substance and is the difference in initial and final temperature.
The SHTES systems currently being developed correspond to:
latent heat systems
Thermal accumulation that involves phase change, abbreviated LHTES, is the most convenient as it has a higher energy density, so compared to SHTES the storage volumes are reduced by 6 to 10 times.
Among the applied techniques of the LHTES the application of phase change materials (PCMs) that store energy by freezing, Ice was the first PCM to be used. However, in the last 30 years, different substances or salts used in LHTES have been developed.
References
- [1] ↑ (Dinçer y Rosen, 2011, p. 76).