Laboratorio de medios porosos para sistemas de concentración solar – POMELAB
El laboratorio de medios porosos ubicado en CIEMAT-Moncloa (Madrid) se compone de dos instalaciones principales, y de diversas técnicas para la caracterización de materiales porosos utilizados en los sistemas de receptor central con aire como fluido de transferencia de calor.
1) Caracterización térmica de absorbentes volumétricos.
Consiste en un banco de ensayos diseñado para realizar pruebas termodinámicas sobre nuevos absorbedores volumétricos, configuraciones y morfologías así como del estudio de su envejecimiento en condiciones estables y dinámicas. Los componentes principales del banco de ensayos (Figura 59) son:
- • Un simulador solar de 4 kWe compuesto por una lámpara de xenón y un captador parabólico que puede alcanzar flujos de hasta 1500 kW/m2;
- Subsistema del receptor con 24 termopares tipo K, 2 termopares de superficie y una cámara infrarroja;
- Subsistema de intercambiador de calor aire-agua helicoidal con 4 sensores PT100, un medidor del caudal másico de agua, una bomba de agua y 2 termopares de superficie;
- Sistema de extracción de aire con 1 termopar tipo k, 1 sensor PT100, un medidor del caudal másico de aire y un ventilador.
Este banco de ensayos tiene la flexibilidad de estudiar el coeficiente de extinción de diferentes absorbedores, que es usado para el estudio de los fenómenos de transporte radiativos en medios semitransparentes según la ley de Bouguer.
2) Medición de la caída de presión hasta 300 °C
Esta instalación permite medir la caída de presión de diversos materiales porosos usados para absorbedores volumétricos o como material de relleno en sistemas regenerativos en diferentes condiciones de operación. Además, es capaz de medir la diferencia de presión a temperatura ambiente y para temperaturas del aire de hasta 300 °C.
- Ventilador Sodeca con control de velocidad;
- Válvula esférica Hastinik de 1 ½ʺ;
- Anemómetro de flujo de aire;
- Resistencia de calefacción Nabertherm;
- Medidor de diferencia de presión Honeywell.
Mediante el uso de ésta instalación se obtienen las principales propiedades necesarias para una correcta evaluación de la cantidad de movimiento, descritos por la ley de Darcy mediante la extensión de Forchheimer, estos son el coeficiente de permeabilidad viscosa y el coeficiente de permeabilidad inercial.
Además de las instalaciones mencionadas, se han desarrollado diferentes técnicas para la medida experimental de varios parámetros geométricos que son altamente relevantes en los medios porosos, como la porosidad y la superficie específica.
