Debido al bajo coeficiente de conductividad térmica del material de cambio de fase (PCM) dentro del dispositivo de almacenamiento de calor latente y a la velocidad de almacenamiento demasiado baja, se realizó un estudio numérico del proceso de cambio de fase en un dispositivo de almacenamiento térmico en serie de dos niveles basado en materiales compuestos de cambio de fase. A través de la comparación y análisis de diferentes condiciones térmicas del PCM, se obtuvieron las características de almacenamiento térmico del dispositivo bajo diferentes condiciones de trabajo. Los resultados muestran que existe un coeficiente óptimo de difusión térmica que permite que el PCM con punto de fusión fijo logre un “cambio de fase uniforme y a velocidad constante”. Al mismo tiempo, aumentar el coeficiente de difusión térmica del PCM puede reducir eficazmente la temperatura de la superficie de calentamiento, pero a medida que el coeficiente de difusión térmica aumenta, la reducción en la temperatura de la superficie de calentamiento disminuye. Mediante el análisis del número de Stefan, se obtuvieron los parámetros óptimos del dispositivo para lograr el mejor efecto de almacenamiento térmico en condiciones de trabajo. Por último, la validez de las reglas relevantes se verificó mediante condiciones experimentales con un número de Stefan de 2.88.

Características de almacenamiento térmico; almacenamiento en etapas; materiales compuestos de cambio de fase; coeficiente de difusión térmica