Modelización y simulación computacional de acumuladores de calor de lecho de piedras para aplicaciones solares térmicas

Abstract

El objetivo del presente trabajo es analizar la influencia de distintos parámetros sobre el comportamiento termo-energético de un acumulador de calor de lecho de piedras mediante el desarrollo de una herramienta computacional basada en el modelo matemático de Schumann. Partiendo de los balances locales de energía se obtuvieron las ecuaciones algebraicas y diferenciales que describen la distribución de temperaturas en su interior y las cantidades de energía acumulada y extraída del lecho. Estas ecuaciones fueron discretizadas y transformadas en algoritmos computacionales con los que se desarrolló el software PETRA y se evaluó la influencia del tipo de roca, la longitud del acumulador y el sentido de giro del ventilador sobre la energía extraíble del acumulador. Se evaluó también la diferencia de presión a lo largo del lecho. Los resultados indican que se puede extraer más energía del acumulador utilizando un ventilador de sentido de giro inversible, resultando mayor la eficiencia global del sistema colector-acumulador.