Browsing by Autor "Ushak, Svetlana"

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Análisis de exergía de un sistema solar de calentamiento y enfriamiento que utiliza materiales de cambio de fase. Proyecto PCMSOL
(RevActaNova., 2019) Maldonado, Diana; Luján, Marcos; Rosiek, Sabina; Batlles, Javier; Ushak, Svetlana
El presente trabajo está basado en la aplicación de un análisis de exergía al sistema de calefacción y refrigeración solar (específicamente en modo de refrigeración) actualmente implementado en el Centro de Investigación de Energía Solar CIESOL de la Universidad de Almería (España), con el fin de poder determinar un sistema más eficiente y evaluar el efecto de la introducción de materiales de cambio de fase (PCMs) al sistema de climatización. El análisis realizado dio como resultado que dicho sistema solar actual alcanza una eficiencia exergética máxima global de tan solo 6.6%, y que la introducción de los PCMs logra aumentar las capacidades de almacenamiento térmico del sistema, sin embargo, provoca una mínima disminución en la eficiencia exergética global a 6.5%. Así también, los resultados mostraron que, a diferencia de lo que refleja un análisis energético, los componentes que mayores irreversibilidades generan son los colectores solares, con casi el 90% de pérdidas del total captado. Consecuentemente, se realizó una propuesta de reducción de las irreversibilidades generadas por los componentes solares del sistema de climatización solar, incorporando el uso de paneles fotovoltaicos en vez de los colectores solares, esto mejora la eficiencia exergética global del sistema.
Desarrollo de materiales de almacenamiento de energía térmica estabilizados en forma basados en sales de cloruro inorgánico mediante el método directo sol-gel
(RevActaNova., 2020) Milián, Yanio E.; Ushak, Svetlana
En este trabajo se analizo el potential de varios materiales mejorados para el almacenamiento de energía térmica, específicamente para el almacenamiento de calor latente (LHS) y para el almacenamiento de energía termoquímica (TCS). Se aplico el uso de un proceso directo sol-gel, utilizando tetraetil ortosilicato como monómero, para obtener materiales de almacenamiento de energía térmica estabilizada de forma (material SS-TES) a base de diferentes sales inorgánicas (MgCl2·6H2O, MnCl2 y LiCl) y residuos de Industria minera no metálica: bischofita (95% de MgCl2·6H2O) y carnalita (73% de KCl.MgCl2·6H2O). Se ofreció un análisis detallado de los materiales desarrollados basado en difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y análisis térmicos. Un nuevo material de bajo costo de carnalita / SiO2 mostro un pico de absorción atípico a 50 ° C, que aumenta con el contenido de carnalita en el material final, lo que indica un posible potencial como medio de almacenamiento termoquímico, para aplicaciones de baja temperatura, por debajo de 100 ° C. Sin embargo, la aplicación del método sol-gel en las condiciones estudiadas en este trabajo no permitió obtener materiales SS-TES a base de MgCl2·6H2O, MnCl2 y carnalita para LHS, lo que indica que son necesarios ajustes futuros para obtener resultados satisfactorios.
Determinación teórica y experimental de la solubilidad del sistema NaNO3-Mn(NO3)2-H2O a 25 °C y su aplicación a materiales de cambio de fase
(RevActaNova., 2024) Lovera, Jorge A.; Ushak, Svetlana; Grageda, Mario
RESUMEN: En este trabajo, la solubilidad del sistema ternario NaNO3-Mn(NO3)2-H2O fue determinada experimentalmente por el método clásico de los residuos húmedos, y teóricamente, por el modelo BET a 25 °C; ambos resultados fueron consistentes. El sistema tiene un punto invariante y las fases sólidas NaNO3 anhidro y Mn(NO3)2-4H2O. Los coeficientes en función de la temperatura de la constante de equilibrio fueron reajustados. A partir de la predicción de la curva poli-térmica con el modelo, se estableció que la mezcla es un eutéctico con la siguiente composición 3,82 % NaNO3, 96,18 % Mn(NO3)2-6H2O y temperatura de 22,6°C. Esta última fue verificada experimentalmente mediante mediciones de puntos de cristalización y fusión, estableciendo la diferencia con el valor teórico de 0,6 °C. Los resultados encontrados en este estudio pueden ser aplicados a la simulación de procesos de separación de nitratos y/o a la profundización del diseño de materiales de cambios de fase para el confort térmico.
Evaluación experimental del comportamiento térmico de los PCM basados en Mg(NO 3 ) 2 después de la adición de nanopartículas para su mejora
(RevActaNova., 2025) Martínez, Franklin R.; Zsembinszki, Gabriel; Vérez, David; Ushak, Svetlana; Cabeza, Luisa F.
Resumen: El uso de materiales de cambio de fase (PCM) para el almacenamiento de energía térmica (TES) resulta atractivo debido a su alta densidad de almacenamiento energético en un rango de temperatura estrecho. Los PCM inorgánicos, como las sales hidratadas y sus mezclas eutécticas, son opciones atractivas, aunque presentan inconvenientes como el subenfriamiento. Este estudio investiga la adición de nanopartículas comerciales en PCM inorgánicos para mejorar el problema del subenfriamiento. Específicamente, se probaron experimentalmente dos mezclas eutécticas binarias de Mg(NO3)2·6H2O - NH4NO3 (61,2-38,8 % en masa), y Mg(NO3)2·6H2O - MgCl2·6H2O (utilizado como bischofita natural) (50,7-49,3 % en masa) y un PCM inorgánico comercial SP58, en un estanque de almacenamiento de energía térmica tipo carcasa - tubos a escala de laboratorio. Las dos mezclas eutécticas se doparon con un 3% de una mezcla de nanopartículas de γ-Al2O3 y Mg(OH)2 (50-50% en masa) como aditivos. Todos los PCM resultantes se sometieron a ciclos de fusión y solidificación en un rango de temperatura de entre 30 °C y 70 °C. Los resultados muestran que el uso de aditivos redujo el subenfriamiento de 3,5 °C a 2 °C y de 2 °C a 0 °C en el caso de las mezclas Mg(NO3)2·6H2O - NH4NO3 y Mg(NO3)2·6H2O - MgCl2·6H2O, respectivamente. El PCM comercial presentó un subenfriamiento de 6 °C. Además, no se observó un efecto claro de los aditivos sobre la velocidad de transferencia de calor durante los procesos de fusión y cristalización, ya que se obtuvieron discrepancias en los resultados.