Evaluación y análisis del comportamiento de PCMs (phase change materials) utilizados en el transporte de sustancias

M.C. OLGUIN – M.A. MEDINA – M.C. SANZIEL - D.A. TARZIA

Buenos Aires

Congreso; MECOM 2005; 2005

Univ. Argentina de la Empresa

Las sustancias con adecuada temperatura de cambio de fase (PCM, phase change materials) son usadas para moderar las oscilaciones de temperatura y almacenar energía. En el caso del transporte de sustancias biológicas que respiran, con generación de calor interno, es importante conocer la evolución de la temperatura en el borde del PCM en contacto con la sustancia biológica, a los efectos de que la misma no supere un determinado valor al cabo del correspondiente período de transporte. En el presente trabajo se analizan tres PCMs  existentes en el mercado a través de simulaciones numéricas. Se utilizan métodos aproximados (balance integral de Goodman, variacional de Biot y cuasi-estacionario) y diferencias finitas implícitas con grilla variable en el tiempo para resolver el problema de Stefan a una fase que modela la situación física. Se estudia la influencia de los coeficientes térmicos en la penetración del frente de fusión, en la temperatura en el borde de contacto y en el perfil final de la temperatura. Se establece que el calor latente de fusión y la densidad de masa resultan ser los más influyentes. En cambio la conductividad térmica tiene gran importancia sólo en la determinación de la temperatura de borde, siendo deseable un valor elevado de dicho coeficiente. La variación del calor específico no es significativa. Se concluye cuál de los PCMs considerados es el más conveniente tecnológicamente.