Estado del arte de los fluidos de transferencia de calor en tecnología solar

Abstract

Desde hace unos años atrás, se han focalizado un gran número de estudios en la posibilidad de aprovechar la energía solar térmica, especialmente en zonas cuyo clima es cálido. La energía solar térmica capta la energía del sol y lo transfiere al usuario gracias a un fluido de transferencia. El fluido de transferencia permite también el almacenamiento de la energía para su uso en aquellos momentos en los que no se dispone de recurso solar pero hay demanda del usuario. Los nuevos desarrollos tratan de encontrar el fluido de transferencia de calor que tenga las propiedades más adecuadas. Actualmente el fluido usado para almacenar la energía térmica de alta temperatura es la sal solar, una mezcla binaria 60%p NaNO3 y 40%p KNO3, que ha permitido la construcción de diversas plantas comerciales de generación eléctrica con tecnología de concentración solar, llegándose a alcanzar hasta 17,5 horas de almacenamiento energético gracias al almacenamiento de esta sal solar. La búsqueda de competitividad en esta tecnología ha llevado a evaluar la necesidad de mejorar los rangos de trabajo de los fluidos de transferencia así como sus propiedades fisicoquímicas. El propósito de este proyecto es evaluar las alternativas que mejoren esta sal, optimizando sus propiedades fisicoquímicas: punto de fusión, estabilidad térmica y capacidad térmica, mediante el desarrollo de nuevas mezclas ternarias o cuaternarias con el objetivo de mejorar el rango de temperatura de trabajo.

Over the last few years, a great number of studies have focused on the possibility of taking advantage of solar thermal energy, especially in areas with a warm temperate. Solar thermal energy captures the sun's energy and transfers it to the user thanks to a transfer fluid. The transfer fluid also allows the storage of energy for use at those times when there is no solar resource available but there is grid demand. The new developments try to find the heat transfer fluid that has the most suitable properties. Currently the fluid used a storage media is called solar salt, a 60%w NaNO3 and 40%w KNO3 binary mixture. It has allowed the construction of various commercial plants, reaching up to 17,5 hours of energy storage thanks to the storage of this solar salt. The search for competitiveness in this technology has led to evaluate the need to improve the working ranges of transfer fluids as well as their physicochemical properties. The purpose of this project is to review alternatives that improve this salt, optimizing its physicochemical properties: melting point, thermal stability and thermal capacity. This is achieved through the use of new ternary or quaternary mixtures in order to improve the working temperature range.