Thermal energy storage (TES) using phase change materials (PCM) for cold applications

L’objectiu d’aquesta tesis doctoral és el desenvolupament d’un sistema d’emmagatzematge d’energia tèrmica (TES) mitjançant la utilització de materials de canvi de fase (PCM) per aplicacions a baixa temperatura, en particular, per a congeladors comercials. Es provarà tant experimental com numèricament la millora de les condicions de l’emmagatzematge i també la millora de la qualitat dels aliments emmagatzemats/transportats. També inclou la investigació de nous PCMs, estudiant la modificació de la temperatura de canvi de fase i analitzant velocitats de degradació i corrosió amb els materials recipients. Els resultats obtinguts a les diferents aplicacions estudiades demostren el clarament el benefici de la utilització de PCM, reduint les fluctuacions i les caigudes de temperatura tant al interior dels sistemes com del producte, i per tant millorant la qualitat d’aquests.El objetivo de esta tesis doctoral es el desarrollo de un sistema de almacenamiento de energía térmica (TES) mediante la utilización de materiales de cambio de fase (PCM) para aplicaciones a baja temperatura, en particular, para los congeladores comerciales. Se probará experimental y numéricamente la mejora de las condiciones de almacenamiento, y también la mejora de la calidad de los alimentos almacenados/transportados. También incluye la investigación de nuevos PCM, estudiando la modificación de la temperatura de cambio de fase y analizando velocidades de degradación y corrosión con los materiales contenedores. Los resultados obtenidos en las diferentes aplicaciones demuestran el beneficio de usar PCM, reduciendo las fluctuaciones y las caídas de temperatura tanto del interior de los sistemas como del producto almacenado y por tanto la mejoría de la calidad de éstos.The aim of this PhD thesis is to develop a thermal energy storage (TES) system using phase change materials (PCM) for cold temperature applications in particular for commercial freezers testing experimentally and numerically the improvement of its thermal performance and the food quality stored. This thesis also includes the research on PCM with attractive properties for low temperature applications such as controllable phase change temperature and low corrosion and degradation rate. The results obtained in the proposed applications have proved the benefit of using PCM in the proposed cold applications based on reduction of the interior/product temperature fluctuations an