Instalación experimental para la evaluación de sistemas de almacenamiento de energía térmica

Resumen

Actualmente es de reconocida importancia tomar medidas que aboguen por un mejor aprovechamiento de los recursos energéticos disponibles. Existen numerosas fuentes de energía térmica cuya disponibilidad se reduce a un número limitado de horas. Por ejemplo en plantas termosolares donde la producción de energía está ligada con la radiación solar, o bien en sistemas de recuperación térmica donde la producción de calor es un subproducto de otro proceso. Desafortunadamente, la demanda de energía térmica está sujeta a perfiles de uso diferentes a los de producción. En este contexto, el almacenamiento de energía térmica es una técnica de valor incalculable para poder desacoplar la producción y la demanda de energía térmica. En este artículo se presenta el diseño, fabricación y puesta a punto de una instalación experimental para la evaluación de sistemas de almacenamiento de energía térmica ubicada en el Laboratorio de Control y Calidad en la Edificación (LCCE) del Gobierno Vasco. La instalación se centra en el análisis de sistemas de almacenamiento térmico 1 inlet- 1 outlet y está concebida principalmente para el ensayo de sistemas de almacenamiento de energía térmica latente, donde el calor se almacena en el cambio de fase sólido-líquido de unos materiales comúnmente referidos como PCMs (phase change materials). La instalación ha sido diseñada para permitir una máxima flexibilidad en los ensayos a realizar. El sistema posee una caldera de 10 kW para la producción de calor y un fan-coil de 24 kW para la evacuación de calor. Posee un sistema de control que permite variar instantáneamente la temperatura y caudal del ensayo. Por otro lado se tiene un lazo de medida compuesto por dos sondas de temperatura Pt500 y un caudalímetro electromagnético. Se ha desarrollado un análisis de incertidumbre de las medidas, dando lugar a una incertidumbre para la medida de potencia de un ±0,5%. Finalmente, se muestra como ejemplo de ensayo la carga y descarga de un prototipo de almacenamiento térmico latente experimental.