El intercambiador de calor para el almacenamiento de energía térmica

Una parte esencial de un sistema de almacenamiento de energía es el intercambiador de calor. Este tipo de almacenamiento mide su calidad mediante el grado de transferencia de calor entre fluidos y su aislamiento del exterior. Por eso, es imprescindible una adecuada elección en la geometría y disposición de del intercambiador.

Geometría del intercambiador de calor

El intercambiador de calor utilizado dentro de un contenedor puede presentar diferentes geometrías.

• Intercambiador de calor de tubos liso
• Intercambiador de calor con aletas en forma de barras
• Intercambiador de calor con aletas en forma de disco
• Intercambiador de calor con aletas longitudinales
• Intercambiador de calor con forma helicoidal

El material del intercambiador de calor

El material más utilizado para los tubos del intercambiador de calor es el acero debido a su buena transferencia de calor.

El contenedor de los tubos del intercambiador de calor suele ser metales (principalmente aceros) con un buen aislamiento térmico. También se usa otros materiales con propiedades adecuadas como el hormigón.

Otros materiales potencialmente aptos para colocarlos entre el intercambiador y la cubierta son: cinta de Teflon, Deacon paste y el papel de aluminio. De estos materiales citados, el papel de aluminio produce cierta resistencia a la conductividad térmica. Por eso, el mejor material para la interfase es el Teflon.

Cuando se emplea hormigón para recubrir los tubos de acero se presenta un inconveniente. Se trata de la diferencia que existe entre sus coeficientes de expansión térmica. El coeficiente de expansión térmica del acero es mayor que la del hormigón, y esto provoca grietas en el hormigón. Existen dos soluciones viables, el uso de un material en la interfase entre el tubo del intercambiador y el hormigón o emplear tubos de acero al carbono.

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