Revista de Fundamentos de Energías Renovables y Aplicaciones
Acceso abierto

abstracto

Desarrollos recientes en fluidos de transferencia de calor utilizados para aplicaciones de energía solar térmica

Umish Srivastva, RK Malhotra y SC Kaushik

Los colectores solares térmicos están emergiendo como un modo principal de aprovechar las radiaciones solares para la generación de energía alternativa. Los fluidos de transferencia de calor (HTF) se emplean para transferir y utilizar el calor solar recolectado a través de colectores de energía solar térmica. Los colectores solares térmicos se clasifican comúnmente en colectores de baja temperatura, colectores de temperatura media y colectores de alta temperatura. Los colectores solares de baja temperatura utilizan refrigerantes de cambio de fase y agua como fluidos de transferencia de calor. La degradación de la calidad del agua en ciertas ubicaciones geográficas y el alto punto de congelación están obstaculizando su idoneidad y, por lo tanto, el uso de mezclas de agua y glicol, así como los nanofluidos a base de agua, están cobrando impulso en las aplicaciones de colectores solares de baja temperatura. Los hidrocarburos como el propano, el pentano y el butano también se utilizan como refrigerantes en muchos casos. Los HTF utilizados en colectores solares de temperatura media incluyen agua, mezclas de agua y glicol – el emergente “glicol verde” es decir, trimetilenglicol y también toda una gama de aceites de hidrocarburos naturales en diversas composiciones tales como aceites aromáticos, aceites nafténicos y aceites parafínicos en su orden creciente de temperaturas de funcionamiento. En algunos casos, también se ha informado que se utilizan aceites de transferencia de calor semisintéticos. Los HTF para colectores solares de alta temperatura son un área de alta prioridad y se están realizando extensas investigaciones y desarrollos a nivel mundial. En esta categoría, se está explorando y empleando una amplia gama de moléculas a partir del agua en la generación directa de vapor, aire, aceites de hidrocarburos sintéticos, composiciones de nanofluidos, sales fundidas, metales fundidos, suspensión densa de partículas sólidas de carburo de silicio, etc. Entre estos, los aceites de hidrocarburos sintéticos se utilizan como fluido de elección en la mayoría de las aplicaciones de colectores solares de alta temperatura, mientras que otros HTF se utilizan con diversos grados de madurez experimental y viabilidad comercial – para maximizar sus beneficios y minimizar sus desventajas. El presente documento revisa los desarrollos recientes que se están produciendo en el área de los fluidos de transferencia de calor para aprovechar la energía solar térmica.