Influencia de las condiciones climáticas diurnas y nocturnas en la refrigeración de módulos fotovoltaicos con PCM
Abstract
Existen muchos estudios que destacan y ponen de manifiesto los beneficios del PCM para enfriar un módulo fotovoltaico. []. Unos lo analizan durante unas horas diurnas al día para días concretos, [] otros para un emplazamiento determinado []. Sin embargo, no son muchos los estudios que analizan valores anuales y por tanto no incluyen en el análisis la necesaria recuperación nocturna del nivel térmico del PCM para que al día siguiente pueda realizar su función.[]. Ewald Japs Solar Energy 2016, analizó el comportamiento diurno para un sistema híbrido de un módulo fotovoltaico junto con un sistema PCM (PV-PCM), en el que se puso de manifiesto que la temperatura a seleccionar para un óptimo comportamiento del PCM y unos buenos resultados tanto energéticos como económicos, es siempre superior a la ambiente diurna. Christopher J. Smith et al [ ] calcula la temperatura de cambio de fase que logra la máxima ganancia de potencia eléctrica en un módulo fotovoltaico para distintas localidades. Este estudio lo realiza con dos hipótesis: 1.- Supone valores de radiación y temperaturas horarios medios mensuales. 2.- Supone que al comienzo de cada día la temperatura del PCM es en torno a unos 15 ºC superior a la temperatura ambiente media diurna. Sin embargo, las hipótesis descritas incluidas por Christopher J. Smith et al [ ] pueden tener una influencia muy significativa en los resultados y conclusiones. En este artículo se analiza la influencia en los resultados de considerar valores medios horarios mensuales de radiación y temperaturas en lugar de valores horarios durante todo el año, de considerar el efecto de la noche en lugar de suponer que al comienzo de cada día la temperatura del PCM es la temperatura que ha adquirido a lo largo de la duración de la noche y, por tanto, influirá en el grado de recuperación de la siguiente noche. Se han analizado los efectos del uso de la tecnología PCM (Phase Change Material) en un sistema fotovoltaico para refrigerar de manera óptima el panel y aumentar su eficiencia lo máximo posible, dando buenos resultados de producción de potencia eléctrica. También se ha analizado el efecto de las nubes y cómo afecta este factor mediante modelos matemáticos. Lo que se plantea ahora es analizar el efecto de la noche y la recuperación del PCM para un adecuado uso en las diferentes localizaciones que se han planteado y si la Tmelt óptima calculada es la correcta al observar el efecto nocturno.
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- 0 - Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de la Energía Autor: Jesús Sevilla Del Castillo Tutor: Isidoro Lillo Bravo Dep. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2019 Influencia de las condiciones climáticas diurnas y nocturnas en la refrigeración de módulos fotovoltaicos con PCM.
Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales Influencia de las condiciones climáticas diurnas y nocturnas en la refrigeración de módulos fotovoltaicos con PCM. Autor: Jesús Sevilla Del Castillo Tutor: Isidoro Lillo Bravo Profesor Contratado Doctor Dep. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2018
Trabajo Fin de Grado: Influencia de las condiciones climáticas diurnas y nocturnas en la refrigeración de módulos fotovoltaicos con PCM. Autor: Jesús Sevilla Del Castillo Tutor: Isidoro Lillo Bravo El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de:
1 1. RESUMEN. Existen muchos estudios que destacan y ponen de manifiesto los beneficios del PCM para enfriar un módulo fotovoltaico. []. Unos lo analizan durante unas horas diurnas al día para días concretos, [] otros para un emplazamiento determinado []. Sin embargo, no son muchos los estudios que analizan valores anuales y por tanto no incluyen en el análisis la necesaria recuperación nocturna del nivel térmico del PCM para que al día siguiente pueda realizar su función.[]. Ewald Japs Solar Energy 2016, analizó el comportamiento diurno para un sistema híbrido de un módulo fotovoltaico junto con un sistema PCM (PV-PCM), en el que se puso de manifiesto que la temperatura a seleccionar para un óptimo comportamiento del PCM y unos buenos resultados tanto energéticos como económicos, es siempre superior a la ambiente diurna. Christopher J. Smith et al [ ] calcula la temperatura de cambio de fase que logra la máxima ganancia de potencia eléctrica en un módulo fotovoltaico para distintas localidades. Este estudio lo realiza con dos hipótesis: 1.- Supone valores de radiación y temperaturas horarios medios mensuales. 2.- Supone que al comienzo de cada día la temperatura del PCM es en torno a unos 15 ºC superior a la temperatura ambiente media diurna. Sin embargo, las hipótesis descritas incluidas por Christopher J. Smith et al [ ] pueden tener una influencia muy significativa en los resultados y conclusiones. En este artículo se analiza la influencia en los resultados de considerar valores medios horarios mensuales de radiación y temperaturas en lugar de valores horarios durante todo el año, de considerar el efecto de la noche en lugar de suponer que al comienzo de cada día la temperatura del PCM es la temperatura que ha adquirido a lo largo de la duración de la noche y, por tanto, influirá en el grado de recuperación de la siguiente noche. Se han analizado los efectos del uso de la tecnología PCM (Phase Change Material) en un sistema fotovoltaico para refrigerar de manera óptima el panel y aumentar su eficiencia lo máximo posible, dando buenos resultados de producción de potencia eléctrica. También se ha analizado el efecto de las nubes y cómo afecta este factor mediante modelos matemáticos. Lo que se plantea ahora es analizar el efecto de la noche y la recuperación del PCM para un adecuado uso en las diferentes localizaciones que se han planteado y si la Tmelt óptima calculada es la correcta al observar el efecto nocturno.
2 Contenido 1. RESUMEN. .......................................................................................................................... 1 2. INTRODUCCIÓN. .............................................................................................................. 5 3. OBJETO. .............................................................................................................................. 6 4. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. ........................................................................................ 7 5. DESCRIPCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO. ................................................................. 11 6. METODOLOGÍA. ............................................................................................................ 12 7. ANÁLISIS Y RESULTADOS. ......................................................................................... 13 8. Estudio de Nzema (Ghana) ............................................................................................... 14 8.1 Índice de figuras para Nzema .................................................................................. 14 8.2 Índice de tablas para Nzema .................................................................................... 16 8.3 Conclusiones finales de Nzema ................................................................................. 53 9. Estudio de Neuhardenberg (Alemania) ........................................................................... 55 9.1 Índice de figuras para Neuhardenberg ................................................................... 55 9.2 Índice de tablas para Neuhardenberg ..................................................................... 57 9.3 Conclusiones finales de Neuhardenberg.................................................................. 94 10. Estudio de Charanka (India) ........................................................................................ 96 10.1 Índice de figuras para Charanka ............................................................................. 96 10.2 Índice de tablas para Charanka ............................................................................... 98 10.3 Conclusiones finales de Charanka ......................................................................... 135 11. Estudio de Golmud (China) ........................................................................................ 137 11.1 Índice de figuras para Golmud .............................................................................. 137 11.2 Índice de tablas para Golmud ................................................................................ 139 11.3 Conclusiones finales de Golmud ............................................................................ 176 12. Estudio de Agua Caliente (Arizona, EEUU) ............................................................. 178 12.1 Índice de figuras para Agua Caliente .................................................................... 178 12.2 Índice de tablas para Agua Caliente ...................................................................... 180 12.3 Conclusiones finales de Agua Caliente .................................................................. 217 13. Intercomparación. ....................................................................................................... 219 14. Conclusiones finales .................................................................................................... 220 REFERENCIAS ...................................................................................................................... 221
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11 5. DESCRIPCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO. Para los siguientes emplazamientos, se va a hacer una descripción muy resumida de su elección y algunas características que presentan. - Nzema es elegida porque al presentar un clima poco variable entre estaciones la optimización de Tm en el periodo anual dará lugar a una temperatura óptima anual más representativa para el emplazamiento en todos los meses del año. - Neuhardenberg presenta menor temperatura ambiente e irradiancia durante todo el año. - Charanka presenta un clima cálido constante pero menos y con picos más altos en cuanto a temperatura ambiente e irradiancia que en Ghana. - Golmud presenta dos periodos diferenciables y destacables en el año con temperaturas ambientes bajas acompañado de una insolación variable en las estaciones. - Agua Caliente presenta mayor pico de irradiancia y temperaturas ambientes en verano dentro de un clima especialmente cálido y variable en las estaciones.
12 6. METODOLOGÍA. Lo que se ha hecho en este documento es lo siguiente: - Se han tomado bases de datos de METEONORM en los que se analiza irradiancia, velocidad del viento y temperatura ambiente media. - Se ha usado un programa en Codeblocks, proporcionado por otra autora con un trabajo de fin de grado similar, y se han ejecutado dichos programas. - Se ha ido variando la ejecución de los programas en los que se analizaba la influencia de la Tmelt, cuyos saltos se hacían de 5 ºC de diferencia, comenzando en 10 ºC y finalizando en 50 ºC. - Una vez obtenidos todos los datos de salida, se han hecho tablas de datos y gráficas para una representación más sencilla y una simple interpretación. - Para cada localización, se ha ejecutado dicho programa y se han descrito las características y peculiaridades con su correspondiente comentario. - Finalmente, se obtienen unas conclusiones finales globales para todas las localizaciones que se analizan, y se establecen algunas relaciones que pudieran existir entre dichos emplazamientos
13 7. ANÁLISIS Y RESULTADOS. A continuación, se muestran los emplazamientos analizados en los que se mostrarán los diferentes resultados obtenidos por los datos de salida, su análisis y unas conclusiones finales tanto individuales para cada localización, como globales. El orden de emplazamientos a analizar va a ser el siguiente: - Estudio de Nzema. - Estudio de Neuhardenberg. - Estudio de Charanka. - Estudio de Golmud. - Estudio de Agua Caliente.
14 8. Estudio de Nzema (Ghana) 8.1 Índice de figuras para Nzema Figura 1: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 10 ºC ........................................................................................................................... 18 Figura 2: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 10 ºC ................................................................................................ 19 Figura 3: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 10 ºC. ..................................................................................... 19 Figura 4: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 10 ºC................................................................................................................................................. 20 Figura 5: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. .......................................................................................................................... 22 Figura 6: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. ............................................................................................... 23 Figura 7: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 15 ºC. ..................................................................................... 23 Figura 8: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 15 ºC................................................................................................................................................. 24 Figura 9: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. .......................................................................................................................... 26 Figura 10: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. ............................................................................................... 27 Figura 11: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 20 ºC. ..................................................................................... 27 Figura 12: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 20 ºC................................................................................................................................................. 28 Figura 13: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. .......................................................................................................................... 30 Figura 14: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. ............................................................................................... 31 Figura 15: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 25 ºC. ..................................................................................... 31 Figura 16: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 25 ºC................................................................................................................................................. 32
15 Figura 17: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. .......................................................................................................................... 34 Figura 18: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. ............................................................................................... 35 Figura 19: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 30 ºC. ..................................................................................... 35 Figura 20: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 30 ºC................................................................................................................................................. 36 Figura 21: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 35 ºC. .......................................................................................................................... 38 Figura 22: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 35 ºC. ............................................................................................... 39 Figura 23: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 35 ºC. ..................................................................................... 39 Figura 24: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 35 ºC................................................................................................................................................. 40 Figura 25: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. .......................................................................................................................... 42 Figura 26: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. ............................................................................................... 43 Figura 27: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 40 ºC. ..................................................................................... 43 Figura 28: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 40 ºC................................................................................................................................................. 44 Figura 29: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. .......................................................................................................................... 46 Figura 30: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. ............................................................................................... 47 Figura 31: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 45 ºC. ..................................................................................... 47 Figura 32: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 45 ºC................................................................................................................................................. 48 Figura 33: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. .......................................................................................................................... 50 Figura 34: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. ............................................................................................... 51
16 Figura 35: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 50 ºC. ..................................................................................... 51 Figura 36: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 50 ºC................................................................................................................................................. 52 Figura 37: horas de noche media, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y salida, y la diferencia entre ambas temperaturas, promediadas anualmente para cada Tmelt analizada. ...................................................................................................... 53 8.2 Índice de tablas para Nzema Tabla 1: datos promediados para la representación de la figura 4 para una Tmelt de 10 ºC. ..................................................................................................................................................... 20 Tabla 2: datos promediados para la representación de la figura 8 para una Tmelt de 15 ºC. ..................................................................................................................................................... 24 Tabla 3: datos promediados para la representación de la figura 12 para una Tmelt de 20 ºC................................................................................................................................................. 28 Tabla 4: datos promediados para la representación de la figura 16 para una Tmelt de 25 ºC................................................................................................................................................. 32 Tabla 5: datos promediados para la representación de la figura 20 para una Tmelt de 30 ºC................................................................................................................................................. 36 Tabla 6: datos promediados para la representación de la figura 24 para una Tmelt de 35 ºC................................................................................................................................................. 40 Tabla 7: datos promediados para la representación de la figura 28 para una Tmelt de 40 ºC................................................................................................................................................. 44 Tabla 8: datos promediados para la representación de la figura 32 para una Tmelt de 45 ºC................................................................................................................................................. 48 Tabla 9: datos promediados para la representación de la figura 36 para una Tmelt de 50 ºC................................................................................................................................................. 52 Tabla 10: datos analizados promediados anuales junto con la potencia de salida por metro cuadrado y el porcentaje de producción con respecto al sistema PV-Sin PCM. ................. 53
17 Tmelt = 10 ºC 0 10 20 30 40 50 60 14 14 14 13 13 14 14 13 14 14 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 14 14 14 13 13 13 13 14 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 13 12 12 12 13 13 12 12 12 13 13 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 13 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 14 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 13 13 14 14 13 13 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
18 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 10 ºC. Para las primeras Tmelt elegidas puede verse que su influencia es nula debido a que las temperaturas del PCM a la entrada y salida son superiores. Esto se ve reflejado en la figura 3 donde se analiza el número de noches en el que se produce una transición en el PCM de un estado inicial a un estado final. Figura 1: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 10 ºC 0 5 10 15 20 25 30 35 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 14 14 14 13 13 14 14 13 14 14 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 14 13 14 13 14 14 13 13 14 14 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 70 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 60 70 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 14 14 14 14 14 14 16 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
19 Se puede ver que para un rango de temperatura ambiente media de 21 ºC a 29 ºC, los valores del salto de temperatura DELTAT son más abundantes en la banda de 5 ºC a 20 ºC. Figura 2: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 10 ºC Para una temperatura Tmelt de 10 ºC, se ve en la figura 2 que la temperatura de salida del PCM está muy concentrada en la banda de 20 ºC a 30 ºC, mientras que la temperatura de entrada del PCM es muy difusa, variando de 30 ºC a 60 ºC. Figura 3: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 10 ºC. 0 10 20 30 40 50 60 70 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
20 Se explica brevemente la interpretación de la gráfica de la figura 3: si el PCM comienza la noche en el estado 1 y finaliza en el estado 1, esto se definirá como “Estado 11”. Como se ha mencionado antes, el PCM no es capaz de recuperarse dado que las temperaturas a la entrada y a la salida son muy superiores a la Tmelt establecida. Figura 4: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 10 ºC. Como se ve, la temperatura media del PCM de entrada no supera los 45 ºC, mientras que la temperatura de salida del PCM apenas llega a los 15 ºC. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,61 24,72 25,75 42,13 16,38 Febrero 13,28 26,23 27,37 42,81 15,44 Marzo 13,35 26,60 27,72 43,51 15,79 Abril 13,17 25,82 27,49 43,98 16,49 Mayo 12,65 25,51 27,92 43,79 15,86 Junio 12,87 23,96 25,72 40,51 14,79 Julio 13,32 23,77 24,87 36,49 11,62 Agosto 13,90 23,36 24,13 34,90 10,77 Septiembre 13,87 23,53 24,33 37,58 13,24 Octubre 13,42 24,81 26,19 41,82 15,62 Noviembre 13,70 25,27 26,89 45,45 18,56 Diciembre 14,23 25,71 26,73 43,68 16,95 Tabla 1: datos promediados para la representación de la figura 4 para una Tmelt de 10 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
27 Los valores de temperatura ambiente media oscilan entre los 21 ºC y 30 ºC, mientras que los saltos de temperatura DELTAT son más abundantes en el rango de 5 ºC a 25 ºC. Figura 10: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. En la figura 10, se puede apreciar con detalle que los valores de la temperatura del PCM a la salida se mueven entre 20 ºC y 30 ºC, mientras que para la temperatura del PCM a la entrada algunos valores están dentro de ese rango y otros entre 30 ºC y 60 ºC. Figura 11: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 20 ºC. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
28 Se aprecia mínimamente que hay unas transiciones del estado 1 al estado 2, luego eso es señal de que se está acercando a una temperatura melt óptima, aun siendo ínfimo los cambios. Figura 12: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 20 ºC. No se aprecian efectos significativos en las temperaturas como se muestra en la figura 12. Se parece a las anteriores mostradas. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,65 24,69 25,76 42,13 16,37 Febrero 13,31 26,23 27,35 42,81 15,46 Marzo 13,35 26,62 27,72 43,53 15,81 Abril 13,17 25,80 27,51 43,54 16,03 Mayo 12,65 25,53 27,72 44,06 16,34 Junio 12,87 23,95 26,36 40,51 14,15 Julio 13,32 23,79 24,89 36,49 11,60 Agosto 13,90 23,31 24,22 34,90 10,68 Septiembre 13,87 23,55 24,39 36,42 12,03 Octubre 13,42 24,79 26,20 41,82 15,62 Noviembre 13,70 25,26 26,89 45,45 18,56 Diciembre 14,23 25,68 26,73 43,68 16,95 Tabla 3: datos promediados para la representación de la figura 12 para una Tmelt de 20 ºC. En la tabla 3, se puede ver que, de nuevo, todas las temperaturas medias mensuales superan la Tmelt impuesta de 20 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
29 Tmelt = 25 ºC 0 10 20 30 40 50 60 14 14 14 13 13 14 14 14 14 14 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 14 14 14 13 13 13 13 14 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 13 12 12 12 13 13 12 12 12 13 13 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 13 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 14 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 13 13 14 14 13 13 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Agosto
30 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 25 ºC. Para Tmelt intermedias, la temperatura del PCM a la salida tiende a equilibrarse en torno a ese valor y esto es debido al efecto de la temperatura ambiente nocturna el cual permite recuperarse parcialmente al PCM. Figura 13: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 15 14 13 13 14 15 14 13 15 15 14 14 14 13 14 13 14 15 14 13 14 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 14 13 14 13 14 14 13 13 14 14 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 70 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noches (h) Noviembre 0 20 40 60 80 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temepratura (ºC) Duración de noches (h) Diciembre
31 Los valores se concentran entre los 22 ºC y los 27 ºC para la temperatura ambiente media, y entre 5 ºC y 25 ºC para el salto de temperatura DELTAT. Figura 14: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. Igual que las anteriores gráficas, en la figura 14 la temperatura de PCM a la salida se concentra en el rango de 24 ºC a 29 ºC. La temperatura de PCM a la entrada está dispersa y se mueve en los rangos de 27 ºC a 63 ºC. Figura 15: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 25 ºC. Comienzan las transiciones de estados como se aprecia en la figura 15, como se había estado diciendo para Tmelt = 20 ºC. Se puede apreciar muy pocos estados 22. 24 29 34 39 44 49 54 59 64 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida TPCM entrada 0 50 100 150 200 250 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
32 Figura 16: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 25 ºC. Se puede apreciar, en la figura 16, que las temperaturas de salida del PCM media mensual se acercan bastante a la temperatura melt impuesta, debido a que este valor casi coincide con la temperatura ambiente media mensual nocturna. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,65 24,69 26,73 41,87 15,14 Febrero 13,31 26,22 27,76 42,79 15,03 Marzo 13,35 26,62 27,99 43,52 15,53 Abril 13,17 25,80 27,86 43,95 16,10 Mayo 12,65 25,53 28,13 44,02 15,89 Junio 12,87 23,95 26,85 40,37 13,51 Julio 13,32 23,79 26,30 36,24 9,95 Agosto 13,90 23,31 25,91 34,38 8,47 Septiembre 13,87 23,55 26,04 37,20 11,16 Octubre 13,42 24,79 26,98 41,72 14,75 Noviembre 13,70 25,26 27,40 45,40 17,99 Diciembre 14,23 25,68 27,28 43,62 16,34 Tabla 4: datos promediados para la representación de la figura 16 para una Tmelt de 25 ºC. En la tabla 4 se puede ver que los valores de la temperatura mensual media del PCM a la salida tienen valores muy aproximados a la temperatura de cambio de fase seleccionada. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
33 Tmelt = 30 ºC 0 10 20 30 40 50 60 14 14 13 13 14 14 13 14 14 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 14 13 13 14 13 13 13 13 13 13 14 13 12 12 12 12 12 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 13 12 12 12 13 13 12 12 12 13 14 13 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 14 12 12 12 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12 14 12 12 12 12 13 12 12 14 13 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 13 12 12 12 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 14 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 13 13 14 14 13 13 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 TEmperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
34 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 30 ºC. Para una Tmelt de 30 ºC se observa que la temperatura del PCM a la salida alcanza ese valor en todos los meses independientemente de la temperatura ambiente nocturna. El efecto nocturno se hace claramente necesario para conseguir llegar a las temperaturas impuestas. Figura 17: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 14 13 13 13 14 13 14 13 14 13 14 13 12 14 14 13 14 12 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 14 13 14 13 14 14 13 13 14 14 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 70 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
35 Los valores de la temperatura ambiente media no varían con respecto a los que se han estado viendo, mientras que los saltos de temperatura DELTAT se concentran en el rango de 0 ºC a 15 ºC. Figura 18: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. Se pone de manifiesto que la temperatura melt impuesta está siendo óptima debido a que la temperatura del PCM a la salida se mantiene en ese valor. Figura 19: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 30 ºC. Como se ve, ya empiezan a producirse más transiciones entre otros estados. 25 30 35 40 45 50 55 60 65 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 350 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
36 Figura 20: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 30 ºC. Se observa claramente que la temperatura del PCM a la salida media mensual tiene el mismo valor que la temperatura melt impuesta en casi todos los meses. El efecto nocturno se va haciendo significativo. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,65 24,69 29,88 40,14 10,26 Febrero 13,31 26,22 30,48 42,37 11,88 Marzo 13,35 26,62 30,58 43,11 12,53 Abril 13,17 25,80 30,51 43,49 12,98 Mayo 12,65 25,53 30,63 43,45 12,82 Junio 12,87 23,95 30,01 39,45 9,44 Julio 13,32 23,79 29,53 35,05 5,51 Agosto 13,90 23,31 28,72 32,97 4,25 Septiembre 13,87 23,54 29,29 35,24 5,95 Octubre 13,42 24,79 30,15 40,87 10,72 Noviembre 13,70 25,26 30,35 44,67 14,32 Diciembre 14,23 25,68 30,31 42,74 12,43 Tabla 5: datos promediados para la representación de la figura 20 para una Tmelt de 30 ºC. En la tabla 5 se aprecian cómo los valores de la temperatura del PCM a la salida están muy cerca de la Tmelt seleccionada. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
43 Figura 26: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. Puede verse en la figura 26 que la temperatura del PCM a la entrada se mantiene casi uniforme y constante con la Tmelt seleccionada mientras que la temperatura del PCM a la salida adquiere diversos valores entre los intervalos de 20 ºC y la Tmelt impuesta. Figura 27: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 40 ºC. Se pone de manifiesto que el estado 23 es el que más predomina para esta temperatura melt. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
44 Figura 28: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 40 ºC. Se pone de manifiesto la temperatura melt de 40 ºC con los valores de la temperatura del PCM a la entrada media mensual de la figura 28, en la que estos valores se acercan y alcanzan dicha temperatura. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,65 24,69 28,57 39,38 10,81 Febrero 13,31 26,22 32,12 39,97 7,84 Marzo 13,35 26,62 34,66 40,55 5,89 Abril 13,17 25,80 34,46 40,47 6,01 Mayo 12,65 25,53 34,58 41,29 6,71 Junio 12,87 23,95 30,55 38,58 8,03 Julio 13,32 23,79 26,20 36,03 9,83 Agosto 13,90 23,31 25,24 34,81 9,57 Septiembre 13,87 23,54 25,55 37,05 11,50 Octubre 13,42 24,79 29,73 39,19 9,46 Noviembre 13,70 25,26 33,16 40,83 7,68 Diciembre 14,23 25,68 30,04 39,76 9,72 Tabla 7: datos promediados para la representación de la figura 28 para una Tmelt de 40 ºC. En la tabla 7, se puede ver que los valores de la temperatura media mensual del PCM a la entrada se aproximan mucho a la temperatura de cambio de fase impuesta. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
45 Tmelt = 45 ºC 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 14 13 13 14 14 13 14 14 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 TEmperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 14 13 13 14 13 13 13 13 13 13 14 13 12 12 12 12 12 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 12 12 12 13 13 12 12 12 13 14 13 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 14 12 12 12 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12 14 12 12 12 12 13 12 12 14 13 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 13 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 14 14 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 13 13 14 14 13 13 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
46 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 45 ºC. Para el este valor hay algunas variaciones en algunos meses pero con el comportamiento similar a Tmelt = 40 ºC. Figura 29: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. 0 5 10 15 20 25 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 14 13 13 13 14 13 15 15 14 13 14 13 14 13 14 14 13 14 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 13 13 13 14 13 14 13 14 14 13 13 14 14 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
47 Se puede ver mucha dispersión en los valores de DELTAT, al igual que en la temperatura melt de 40 ºC. Figura 30: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. Para una Tmelt de 45 ºC la temperatura del PCM a la entrada, de nuevo, vuelve a ser uniforme y constante en torno al valor seleccionado y la temperatura del PCM a la salida tiene valores cercanos a la temperatura ambiente nocturna. Figura 31: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 45 ºC. Predominan los estados 23 y 33. Esto quiere decir que el PCM se mantiene en un estado y cambia al estado de transición. 20 25 30 35 40 45 50 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
48 Figura 32: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 45 ºC. Se aprecia, en la figura 32, que en ningún momento las temperaturas del PCM a la entrada y a la salida media mensual alcanzan el valor impuesto de la Tmelt. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,65 24,69 26,55 42,12 15,58 Febrero 13,31 26,22 28,87 43,08 14,20 Marzo 13,35 26,62 29,83 43,05 13,22 Abril 13,17 25,80 30,40 42,93 12,53 Mayo 12,65 25,53 31,31 42,68 11,37 Junio 12,87 23,95 27,50 40,06 12,56 Julio 13,33 23,83 25,34 36,71 11,37 Agosto 13,90 23,31 24,49 35,30 10,81 Septiembre 13,87 23,54 24,63 38,20 13,57 Octubre 13,42 24,79 27,51 41,21 13,69 Noviembre 13,70 25,26 29,54 43,23 13,69 Diciembre 14,23 25,68 27,78 42,43 14,65 Tabla 8: datos promediados para la representación de la figura 32 para una Tmelt de 45 ºC. En la tabla 8, puede verse que ninguno de los valores medios mensuales de la temperatura del PCM alcanza el valor de la Tmelt seleccionada. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
49 Tmelt = 50 ºC 0 10 20 30 40 50 60 14 14 13 13 14 14 13 14 14 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 14 13 13 14 13 13 13 13 13 13 14 13 12 12 12 12 12 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 13 12 12 12 13 13 12 12 12 13 14 13 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 14 12 12 12 14 14 14 12 12 12 12 12 12 12 12 14 12 12 12 12 13 12 12 14 13 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 13 12 12 12 14 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 14 14 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 13 13 14 14 13 13 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
50 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 50 ºC. Para una temperatura melt de 50 ºC, se aprecian bastantes variaciones en cuanto al alcance de la temperatura de entrada del PCM a este valor. Figura 33: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 14 13 14 13 14 13 14 13 14 14 13 14 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 14 13 13 13 14 13 14 13 14 14 13 13 14 14 13 13 13 14 13 13 13 14 13 13 13 13 13 14 13 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 60 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
51 Se puede observar en la figura 33, como cabía esperar, una alta dispersión de los saltos de temperatura DELTAT en un rango muy amplio de valores. Figura 34: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. Se observa que una Tmelt de 50 ºC hace que la temperatura del PCM a la entrada sea muy dispersa mientras que la temperatura del PCM a la salida vuelve a concentrarse en los valores medios de la temperatura ambiente nocturna. Figura 35: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 50 ºC. Ahora la predominancia de estados es en el 33. Esto quiere decir que poner la máxima temperatura melt hace que no se produzca demasiado efecto de refrigeración para este clima. 20 25 30 35 40 45 50 55 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
52 Figura 36: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 50 ºC. Se observa que el imponer una temperatura de Tmelt muy alta hace que ninguno de los valores alcance dicha temperatura. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 13,65 24,69 25,85 42,83 16,98 Febrero 13,31 26,22 27,70 43,92 16,22 Marzo 13,35 26,62 28,44 44,35 15,91 Abril 13,17 25,80 28,55 44,35 15,80 Mayo 12,65 25,53 29,23 44,15 14,93 Junio 12,87 23,95 26,30 40,88 14,58 Julio 13,32 23,79 24,92 36,70 11,77 Agosto 13,90 23,31 24,18 35,38 11,20 Septiembre 13,87 23,54 24,33 38,39 14,07 Octubre 13,42 24,79 26,60 42,02 15,43 Noviembre 13,70 25,26 27,85 45,11 17,26 Diciembre 14,23 25,68 26,94 43,96 17,02 Tabla 9: datos promediados para la representación de la figura 36 para una Tmelt de 50 ºC. Como se ve en la tabla 9, los valores medios de la temperatura del PCM a la entrada no consiguen llegar a la Tmelt establecida. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
59 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 10 ºC. En primer lugar, se puede destacar que debido al clima de Neuhardenberg las temperaturas del PCM a la entrada y salida son muy inestables para las Tmelt iniciales. Se puede añadir que el invierno en esta localización es bastante frío con lo que penaliza en gran medida el comportamiento del PCM. En ningún momento se alcanza la temperatura seleccionada, tanto para la entrada como la de salida. Figura 38: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) TEmperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 30 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
60 Se puede ver que para una Tmelt baja y con un rango de temperaturas ambientes medias de -10 ºC a 24 ºC, los saltos de temperatura DELTAT se concentran en el rango de 0 ºC a 20 ºC. Figura 39: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. Las temperaturas del PCM de salida y entrada son muy parecidas en los meses de invierno y otoño, como se observa en la figura 39. Figura 40: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 10 ºC. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
61 A diferencia de Nzema, para este clima y la temperatura melt impuesta, hay varios estados en los que se encuentra el PCM a lo largo de un año, como se observa en la figura 40. Figura 41: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 10 ºC. Para la Tmelt seleccionada, las temperaturas medias de entrada y salida del PCM varían en un amplio rango de 0 ºC a 35 ºC. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,55 0,03 -0,07 3,99 4,06 Febrero 15,66 1,12 1,70 6,79 5,09 Marzo 14,29 3,23 5,92 11,72 5,80 Abril 12,17 7,86 11,61 25,28 13,67 Mayo 10,32 12,21 14,96 30,99 16,03 Junio 9,93 14,69 17,78 32,81 15,04 Julio 10,39 16,97 19,98 35,20 15,22 Agosto 11,58 16,94 19,07 34,61 15,53 Septiembre 13,50 12,24 13,74 26,67 12,93 Octubre 15,29 8,56 10,84 17,48 6,64 Noviembre 15,10 4,71 5,19 8,59 3,40 Diciembre 15,97 1,02 0,43 4,27 3,83 Tabla 11: datos promediados para la representación de la figura 41 para una Tmelt de 10 ºC. Como se puede ver en la tabla 11, la temperatura media mensual del PCM a la salida varía entre 0 ºC y 19 ºC, y la temperatura media mensual del PCM a la entrada se mueve entre los valores de 3 ºC a 35 ºC, como se ha visto en la figura 41. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
62 Tmelt = 15 ºC -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 16 15 16 16 16 16 16 15 15 16 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero -15 -10 -5 0 5 10 15 20 16 16 15 15 15 16 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 14 16 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 14 15 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 13 13 13 13 14 14 13 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 11 11 12 11 13 11 11 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 10 11 10 11 10 10 10 11 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 10 10 11 10 10 10 10 11 10 10 9 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 9 9 9 11 10 910 10 9 9 10 911 10 910 10 910 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 11 9 9 10 11 910 9 9 9 9 11 9 9 11 9 9 10 11 11 10 10 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 10 10 10 10 10 10 12 12 10 10 12 11 10 12 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 Tempratura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
63 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 15 ºC. Se empieza ver, en el grupo de gráficas, que en algunos meses la temperatura de salida del PCM alcanza el valor impuesto de 15 ºC. Figura 42: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 30 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -5 0 5 10 15 20 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
64 Se observa en la figura 42 el mismo comportamiento y la misma variación de rango de temperaturas que para una Tmelt de 10 ºC. Figura 43: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. De nuevo, vuelven a coincidir las temperaturas del PCM a la entrada y a la salida en los meses fríos de invierno y otoño. Figura 44: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 15 ºC. Se reduce la cantidad de noches del Estado 11 para aumentar las noches en los estados 12 y 33. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
65 Figura 45: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 15 ºC. No se aprecia de manera significativa ningún cambio para en las temperaturas medias mensuales para una Tmelt de 15 ºC, al igual que para un Tmelt de 10 ºC. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,55 0,03 -0,55 4,43 4,98 Febrero 15,66 1,12 0,90 7,51 6,61 Marzo 14,29 3,23 4,94 12,92 7,98 Abril 12,17 7,86 13,97 23,71 9,73 Mayo 10,32 12,21 16,61 30,42 13,81 Junio 9,93 14,69 18,56 32,74 14,18 Julio 10,39 16,97 20,13 35,19 15,06 Agosto 11,58 16,94 19,33 34,59 15,25 Septiembre 13,50 12,24 16,05 25,90 9,86 Octubre 15,29 8,56 12,00 16,66 4,66 Noviembre 15,10 4,71 4,19 9,44 5,25 Diciembre 16,00 1,02 0,37 4,34 3,97 Tabla 12: datos promediados para la representación de la figura 45 para una Tmelt de 15 ºC. Si se compara la tabla 12 con la tabla 11, puede verse que son muy similares en los valores de la temperatura media mensual tanto de entrada como de salida del PCM. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
66 Tmelt = 20 ºC -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 16 15 16 16 16 16 16 15 15 16 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero -15 -10 -5 0 5 10 15 20 16 16 15 15 15 16 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 16 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 25 14 15 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 13 13 13 13 14 14 13 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 11 11 12 11 13 11 11 12 14 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 10 11 10 11 10 10 12 12 10 11 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 10 10 11 10 10 10 10 11 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 9 9 9 11 10 910 10 9 9 10 911 10 910 10 910 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 11 9 9 10 11 910 9 9 9 9 11 9 9 11 9 9 10 11 11 10 10 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 10 10 10 10 10 10 12 12 10 10 12 11 10 12 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
67 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 20 ºC. Comienza a verse un efecto menor en las temperaturas de entrada y salida del PCM, dado que en varios meses se consigue llegar a la temperatura melt impuesta. Figura 46: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -5 0 5 10 15 20 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
68 Continua habiendo dispersión de valores en una rango de temperaturas ambientes medias de -10 ºC a 24 ºC, concentrándose los valores de DELTAT en el rango de 0 a 10 ºC. Figura 47: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. Las temperaturas de entrada y salida del PCM en los meses de primavera-verano comienzan a igualarse, como se observa en la figura 47. Figura 48: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 20 ºC. Los cambios de estados pasan a ser mucho más abundantes en el 33. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
75 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 30 ºC. Se puede ver, en el grupo de gráficas, que la temperatura de entrada del PCM alcanza el valor impuesto de la Tmelt en muchas ocasiones y en los meses templados y cálidos. Figura 54: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. -5 0 5 10 15 20 25 30 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 30 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -5 0 5 10 15 20 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
76 Se sigue manteniendo el mismo rango de valores en los que se concentran los puntos de DELTAT, reiterando que esto es signo de cercanía a una temperatura óptima. Figura 55: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. Con una Tmelt de 30 ºC se puede ir apreciando una cierta estabilidad en la temperatura del PCM a la entrada y que se mantiene casi constante en el periodo comprendido de primavera-verano. Figura 56: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 30 ºC. Existe predominancia del estado 33, quiere decir que el PCM apenas sufre un cambio con la Tmelt seleccionada. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
77 Figura 57: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 30 ºC. Se observa en la figura 57 que las temperaturas medias del PCM a la entrada alcanzan la temperatura seleccionada en los meses templados, mientras que en los fríos sigue el comportamiento esperado debido al severo clima de Alemania. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,55 0,03 -0,57 4,44 5,00 Febrero 15,66 1,12 0,72 7,66 6,95 Marzo 14,29 3,23 3,14 14,44 11,30 Abril 12,17 7,86 10,65 25,47 14,83 Mayo 10,32 12,21 19,34 29,67 10,33 Junio 9,93 14,69 24,21 31,42 7,21 Julio 10,39 16,97 26,78 32,79 6,00 Agosto 11,58 16,94 25,43 31,47 6,03 Septiembre 13,50 12,24 15,06 26,09 11,03 Octubre 15,29 8,56 8,31 18,31 9,99 Noviembre 15,10 4,71 4,06 9,61 5,55 Diciembre 15,97 1,02 0,37 4,34 3,97 Tabla 15: datos promediados para la representación de la figura 57 para una Tmelt de 30 ºC. Lo anterior puede verse representado en la tabla 15, donde algunos valores de la temperatura media mensual del PCM a la entrada alcanza la Tmelt en los meses intermedios. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
78 Tmelt = 35 ºC -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 16 15 16 16 16 16 16 15 15 16 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperautra (ºC) Duración de noche (h) Enero -15 -10 -5 0 5 10 15 20 16 16 15 15 15 16 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 25 14 15 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 13 13 13 13 14 14 13 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 12 12 12 11 11 12 11 13 11 11 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 5 10 15 20 25 30 35 40 10 11 10 11 10 10 12 12 10 11 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 10 10 11 10 10 10 10 11 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 9 9 9 11 10 910 10 9 9 10 911 10 910 10 910 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 11 9 9 10 11 910 9 9 9 9 11 9 9 11 9 9 10 11 11 10 10 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (ºC) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 10 10 10 10 10 10 12 12 10 10 12 11 10 12 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
79 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 35 ºC. Se repite el comportamiento en el que la temperatura de entrada del PCM alcanza el valor de la Tmelt seleccionada. Figura 58: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 35 ºC. -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 30 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -5 0 5 10 15 20 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
80 La dispersión de punto es un poco más amplia comparada con la Tmelt anterior, como se observa en la figura 58, aunque se aprecia poco, por lo que se puede decir que la temperatura Tmelt de 30 ºC es la óptima para esta localización. Figura 59: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 35 ºC. Se ve claramente, en la figura 59, que los valores de las temperaturas del PCM a la entrada y a la salida se están separando. Figura 60: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 35 ºC. Ya no hay demasiados cambios de estados del PCM y la gran mayoría comienzan en el 3 y acaban en el 3, como se representa en la figura 60. -20 -10 0 10 20 30 40 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
81 Figura 61: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 35 ºC. Las temperaturas de entrada y salida del PCM mensuales no consiguen llegar al valor de la Tmelt seleccionada. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,55 0,03 -0,57 4,44 5,00 Febrero 15,66 1,12 0,72 7,66 6,95 Marzo 14,29 3,23 3,13 14,41 11,28 Abril 12,17 7,86 9,64 25,70 16,05 Mayo 10,32 12,21 16,82 30,83 14,02 Junio 9,93 14,69 21,72 32,16 10,44 Julio 10,39 16,97 25,44 33,41 7,97 Agosto 11,58 16,94 22,04 32,98 10,94 Septiembre 13,50 12,24 13,49 26,86 13,37 Octubre 15,29 8,56 8,30 18,24 9,94 Noviembre 15,10 4,71 4,06 9,61 5,55 Diciembre 15,97 1,02 0,37 4,34 3,97 Tabla 16: datos promediados para la representación de la figura 61 para una Tmelt de 35 ºC. Se aprecia en la tabla 16 lo comentado en la figura 61. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
82 Tmelt = 40 ºC -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 16 15 16 16 16 16 16 15 15 16 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero -15 -10 -5 0 5 10 15 20 16 16 15 15 15 16 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 25 14 15 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 13 13 13 13 14 14 13 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 11 11 12 11 11 11 12 10 10 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 10 11 10 11 10 10 12 12 10 11 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 10 10 11 10 10 10 10 11 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 9 9 9 11 10 14 910 10 9 9 10 911 10 910 10 910 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 11 9 9 10 11 910 9 9 9 9 11 9 9 11 9 9 10 11 11 10 10 10 10 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 10 10 10 10 10 10 12 12 10 10 12 11 10 12 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
83 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 40 ºC. Para una Tmelt de 40 ºC, la temperatura de entrada del PCM ya no consigue llegar a ese valor impuesto en varias ocasiones, con lo que se puede ir adelantando que las siguientes temperaturas tendrán un comportamiento similar o peor. Figura 62: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 30 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -5 0 5 10 15 20 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
84 En la figura 62, se puede ver que la dispersión es aún mayor que para la Tmelt anterior, poniendo de manifiesto que se está alejando de la temperatura óptima de funcionamiento. Figura 63: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. Los puntos de la temperatura del PCM a la entrada y a la salida continúan alejándose aún más, complementando la explicación de la figura 62. Figura 64: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 40 ºC. Casi todos los valores se concentran ahora en el estado 33. Esto tiene lógica, debido a que si se selecciona una temperatura muy alta de cambio de fase y no se consigue -20 -10 0 10 20 30 40 50 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 350 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
91 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 50 ºC. Para una temperatura melt de 50 ºC, la temperatura de salida, y mucho menos, la temperatura de entrada del PCM consigue alcanzar este valor. Figura 70: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 13 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -5 0 5 10 15 20 25 30 14 16 14 14 14 14 16 14 15 14 16 14 14 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -5 0 5 10 15 20 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
92 Se puede ver la gran dispersión que existe en los valores de DELTAT representados en la figura 70. Figura 71: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. Se reitera, una vez más, la lejanía entre los valores de la temperatura del PCM a la entrada y a la salida, como se ve en la figura 71. Figura 72: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 50 ºC. Se pone de manifiesto que usar una temperatura muy alta no otorga ningún beneficio positivo, tal y como se refleja en la figura 72, en el que predomina el estado 33. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
93 Figura 73: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 50 ºC. No se ve nada nuevo en la figura 73, los valores mensuales no alcanzan la Tmelt impuesta, siendo esto un signo de ineficiencia. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,55 0,03 -0,57 4,44 5,00 Febrero 15,66 1,12 0,72 7,66 6,95 Marzo 14,29 3,23 3,13 14,41 11,28 Abril 12,17 7,86 9,16 25,89 16,73 Mayo 10,32 12,21 14,47 31,03 16,56 Junio 9,93 14,69 17,69 33,12 15,43 Julio 10,39 16,97 20,30 35,78 15,48 Agosto 11,58 16,94 19,02 35,02 16,00 Septiembre 13,50 12,24 13,03 26,85 13,83 Octubre 15,29 8,56 8,30 18,23 9,94 Noviembre 15,10 4,71 4,06 9,61 5,55 Diciembre 15,97 1,02 0,37 4,34 3,97 Tabla 19: datos promediados para la representación de la figura 73 para una Tmelt de 50 ºC. Lo anterior se ve justificado en la tabla 19, donde se pone de manifiesto dicha ineficiencia. -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
94 9.3 Conclusiones finales de Neuhardenberg Tmelt Horas de noche anual media (h) Tamb media anual (ºC) TPCM salida anual (ºC) TPCM entrada anual (ºC) DELTAT anual (ºC) POUT (W/m2) Porcentaje de producción 10 13,31 8,30 10,10 19,87 9,77 151173,51 5,61 15 13,31 8,30 10,54 19,82 9,28 151463,15 5,81 20 13,31 8,30 11,33 19,54 8,21 151962,00 6,16 25 13,31 8,30 11,62 19,50 7,88 152554,95 6,57 30 13,31 8,30 11,46 19,64 8,18 152930,65 6,84 35 13,31 8,30 10,43 20,05 9,62 152665,96 6,65 40 13,31 8,30 9,68 20,44 10,77 151985,49 6,18 45 13,31 8,30 9,30 20,55 11,25 151413,09 5,78 50 13,31 8,30 9,14 20,53 11,39 151023,66 5,50 Sin PCM 143143,71 Tabla 20: datos analizados promediados anuales junto con la potencia de salida por metro cuadrado y el porcentaje de producción con respecto al sistema PV-Sin PCM. Figura 74: horas de noche media, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y salida, y la diferencia entre ambas temperaturas, promediadas anualmente para cada Tmelt analizada. Como se ha visto a lo largo de las gráficas, se ve una cierta estabilidad y optimización en torno a una Tmelt de 30 ºC la cual se pierde tanto al aumentar como al disminuir dicha temperatura. Además, en la tabla 20 se pone de manifiesto esta temperatura dado que el pico de producción se produce a esa temperatura, coincidiendo con el valor calculado por el método hora-hora. 0 5 10 15 20 25 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Horas de noche anual media (h) Tamb media anual (ºC) TPCM salida anual (ºC) TPCM entrada anual (ºC) DELTAT anual (ºC)
95
96 10. Estudio de Charanka (India) 10.1 Índice de figuras para Charanka Figura 75: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. ................................................................................ 100 Figura 76: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. .................................................................. 101 Figura 77: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 10 ºC. .............................................................. 101 Figura 78: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 10 ºC. ............................................................................................................ 102 Figura 79: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. ................................................................................ 104 Figura 80: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. .................................................................. 105 Figura 81: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 15 ºC. .............................................................. 105 Figura 82: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 15 ºC. ............................................................................................................ 106 Figura 83: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. ................................................................................ 108 Figura 84: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. .................................................................. 109 Figura 85: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 20 ºC. .............................................................. 109 Figura 86: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 20 ºC. ............................................................................................................ 110 Figura 87: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. ................................................................................ 112 Figura 88: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. .................................................................. 113 Figura 89: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 25 ºC. .............................................................. 113 Figura 90: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 25 ºC. ............................................................................................................ 114
97 Figura 91: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. ................................................................................ 116 Figura 92: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. .................................................................. 117 Figura 93: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 30 ºC. .............................................................. 117 Figura 94: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 30 ºC. ............................................................................................................ 118 Figura 95: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 35 ºC. ................................................................................ 120 Figura 96: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 35 ºC. .................................................................. 121 Figura 97: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 35 ºC. .............................................................. 121 Figura 98: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 35 ºC. ............................................................................................................ 122 Figura 99: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. ................................................................................ 124 Figura 100: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. .................................................................. 125 Figura 101: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 40 ºC. .............................................................. 125 Figura 102: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 40 ºC. ............................................................................................................ 126 Figura 103: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. ................................................................................ 128 Figura 104: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. .................................................................. 129 Figura 105: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 45 ºC. .............................................................. 129 Figura 106: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 45 ºC. ............................................................................................................ 130 Figura 107: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. ................................................................................ 132
98 Figura 108: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. .................................................................. 133 Figura 109: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 50 ºC. .............................................................. 133 Figura 110: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 50 ºC. ............................................................................................................ 134 Figura 111: horas de noche media, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y salida, y la diferencia entre ambas temperaturas, promediadas anualmente para cada Tmelt analizada. 135 10.2 Índice de tablas para Charanka Tabla 21: datos promediados para la representación de la figura 78 para una Tmelt de 10 ºC. ............................................................................................................ 102 Tabla 22: datos promediados para la representación de la figura 82 para una Tmelt de 15 ºC. ............................................................................................................ 106 Tabla 23: datos promediados para la representación de la figura 86 para una Tmelt de 20 ºC. ............................................................................................................ 110 Tabla 24: datos promediados para la representación de la figura 90 para una Tmelt de 25 ºC. ............................................................................................................ 114 Tabla 25: datos promediados para la representación de la figura 94 para una Tmelt de 30 ºC. ............................................................................................................ 118 Tabla 26: datos promediados para la representación de la figura 98 para una Tmelt de 35 ºC. ............................................................................................................ 122 Tabla 27: datos promediados para la representación de la figura 102 para una Tmelt de 40 ºC. ............................................................................................................ 126 Tabla 28: datos promediados para la representación de la figura 106 para una Tmelt de 45 ºC. ............................................................................................................ 130 Tabla 29: datos promediados para la representación de la figura 110 para una Tmelt de 50 ºC. ............................................................................................................ 134 Tabla 30: datos analizados promediados anuales junto con la potencia de salida por metro cuadrado y el porcentaje de producción con respecto al sistema PV-Sin PCM. 135
99 Tmelt = 10 ºC 0 10 20 30 40 50 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
100 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 10 ºC. Para una temperatura melt de 10 ºC, y como se observa en el grupo de gráficas, no se obtienen ningún efecto en las temperaturas del PCM a la entrada y a la salida. Figura 75: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 60 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
107 Tmelt = 20 ºC 0 10 20 30 40 50 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 13 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
108 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 20 ºC. En los primeros y últimos meses, se observa cierta estabilidad de la temperatura del PCM a la salida, casi el mismo comportamiento que la ciudad de Nzema. Figura 83: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 60 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
109 Continua habiendo puntos de DELTAT casi nulos, mientras que el resto de temperaturas varían entre 5 ºC y 35 ºC, para una temperatura ambiente media de 10 ºC a 30 ºC. Figura 84: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 20 ºC. Se puede ir apreciando, en la figura 84, una cercanía en las temperaturas del PCM, dado que se está aumentando la temperatura de cambio de fase. Figura 85: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 20 ºC. Un aumento de la temperatura de cambio de fase, como se ha visto en las anteriores localizaciones, promueve que haya diferentes estados en los que se mueva el PCM. 0 10 20 30 40 50 60 70 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
110 Figura 86: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 20 ºC. Para algunos meses del año, la temperatura del PCM a la salida media mensual alcanza el valor impuesto de la temperatura melt. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 14,00 13,60 19,92 34,91 14,98 Febrero 14,00 16,60 21,23 42,86 21,63 Marzo 13,45 21,50 24,15 50,90 26,75 Abril 12,27 23,72 26,03 50,00 23,97 Mayo 12,03 25,26 27,09 47,09 20,00 Junio 12,10 25,30 27,06 45,13 18,07 Julio 12,29 24,44 25,77 34,48 8,71 Agosto 12,71 23,28 24,74 35,63 10,89 Septiembre 12,93 23,21 25,34 45,49 20,15 Octubre 13,03 23,38 26,57 48,82 22,25 Noviembre 14,53 19,48 22,56 45,41 22,85 Diciembre 14,73 15,43 20,53 38,51 17,98 Tabla 23: datos promediados para la representación de la figura 86 para una Tmelt de 20 ºC. En la tabla 23 puede verse la casi similitud entre las temperaturas ambiente media mensual y la del PCM a la salida. 0 10 20 30 40 50 60 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
111 Tmelt = 25 ºC 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 14 13 12 13 12 12 12 12 13 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
112 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 25 ºC. Comienza a verse un comportamiento más estable para la temperatura del PCM a la salida, dado que alcanza el valor impuesto en prácticamente todos los meses. Figura 87: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Tempearutra (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
113 No se aprecia un cambio significativo en la dispersión de puntos, salvo que los valores de DELTAT están por debajo de 35 ºC. Figura 88: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 25 ºC. Los valores de las temperaturas del PCM a la entrada y a la salida cada vez son más cercanos, como se muestra en la figura 88. Figura 89: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 25 ºC. Ahora la predominancia la tiene el estado 12, y comienza a verse que se producen los estados 22 y 23 pero en menor medida. 0 10 20 30 40 50 60 70 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 300 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
114 Figura 90: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 25 ºC. Debido a la temperatura del PCM seleccionada, la temperatura del PCM a la salida media mensual se estabiliza de manera muy cercana a ese valor. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 14,00 13,60 23,40 32,75 9,35 Febrero 14,00 16,60 24,70 41,74 17,04 Marzo 13,45 21,50 26,07 50,70 24,63 Abril 12,27 23,72 26,92 49,97 23,05 Mayo 12,03 25,26 27,64 47,08 19,44 Junio 12,10 25,30 27,64 45,11 17,46 Julio 12,29 24,44 26,79 34,95 8,16 Agosto 12,71 23,28 26,22 35,64 9,42 Septiembre 12,93 23,21 26,60 45,39 18,79 Octubre 13,03 23,38 27,25 48,78 21,53 Noviembre 14,53 19,48 25,52 44,90 19,37 Diciembre 14,73 15,43 24,37 36,63 12,26 Tabla 24: datos promediados para la representación de la figura 90 para una Tmelt de 25 ºC. En la tabla 24 puede verse lo comentado en la figura 90, los valores de la temperatura del PCM a la salida media mensual están en torno a 25 ºC. 0 10 20 30 40 50 60 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
115 Tmelt = 30 ºC 0 5 10 15 20 25 30 35 40 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 70 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 12 12 14 13 12 12 12 12 14 13 12 13 12 12 12 12 13 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio
116 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 30 ºC. Se alcanza la temperatura melt en la gran mayoría de los meses, por lo que se está consiguiendo una temperatura óptima de cambio de fase. Figura 91: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 30 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
123 Tmelt = 40 ºC 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 70 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 70 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 13 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
124 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 40 ºC. Se puede ver en el grupo de gráficas que la temperatura del PCM a la entrada alcanza el valor exacto de la temperatura melt seleccionada, y en varios meses del año. Figura 99: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. -5 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
125 Destacar de la figura 99 que hay una mayor concentración de valores DELTAT entre las temperaturas ambiente media de 20 ºC a 28 ºC, aproximadamente. Figura 100: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 40 ºC. Ahora las temperaturas del PCM a la entrada y a la salida tienen valores muy cercanos, lo que quiere decir que se ha alcanzado una temperatura óptima de cambio de fase para el PCM. Figura 101: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 40 ºC. Se puede ver, en la figura 101, la predominancia del estado 23 sobre los demás estados. 0 10 20 30 40 50 60 70 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
126 Figura 102: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 40 ºC. Se puede ver en la figura 102 que la temperatura media mensual del PCM alcanza los 40 ºC en varios meses, mientras que en el resto solo hay una diferencia máxima de 5 ºC. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 14,00 13,60 15,92 36,97 21,05 Febrero 14,00 16,60 22,45 39,43 16,98 Marzo 13,45 21,50 32,76 44,93 12,17 Abril 12,27 23,72 36,94 46,81 9,88 Mayo 12,03 25,26 36,15 44,83 8,68 Junio 12,10 25,30 36,17 42,83 6,66 Julio 12,29 24,44 29,27 35,01 5,73 Agosto 12,71 23,28 27,44 35,33 7,89 Septiembre 12,93 23,21 32,46 40,49 8,03 Octubre 13,03 23,38 37,05 44,22 7,17 Noviembre 14,53 19,48 27,09 40,17 13,08 Diciembre 14,73 15,43 17,66 38,40 20,75 Tabla 27: datos promediados para la representación de la figura 102 para una Tmelt de 40 ºC. Lo anterior se justifica con la tabla 27 en la que se pone de manifiesto que muchas temperaturas del PCM a la entrada y a la salida son cercanas o muy cercanas a la temperatura melt seleccionada. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
127 Tmelt = 45 ºC 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 13 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
128 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 45 ºC. El comportamiento es muy similar a la temperatura melt anterior. Figura 103: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
129 Se puede apreciar, en la figura 103, la misma dispersión y comportamiento que en la temperatura melt anterior. Figura 104: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 45 ºC. La figura 104 difiere de su equivalente, para la temperatura melt de 40 ºC, en que se puede ver que los valores de la temperatura del PCM a la entrada y a la salida se están alejando. Figura 105: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 45 ºC. La predominancia ahora la tiene el estado 13 en la gran mayoría de las noches. 0 10 20 30 40 50 60 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 50 100 150 200 250 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
130 Figura 106: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 45 ºC. Los valores medios mensuales de interés alcanzan en menor medida la temperatura melt impuesta. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 14,00 13,60 15,26 37,73 22,47 Febrero 14,00 16,60 20,10 42,31 22,21 Marzo 13,45 21,50 29,55 45,25 15,71 Abril 12,27 23,72 34,72 45,21 10,49 Mayo 12,03 25,26 33,91 44,75 10,84 Junio 12,10 25,30 31,20 44,04 12,84 Julio 12,29 24,44 26,90 34,96 8,06 Agosto 12,71 23,28 25,54 36,21 10,67 Septiembre 12,93 23,21 27,86 43,91 16,06 Octubre 13,03 23,38 31,89 44,97 13,08 Noviembre 14,53 19,48 23,07 43,81 20,74 Diciembre 14,73 15,43 17,00 39,70 22,70 Tabla 28: datos promediados para la representación de la figura 106 para una Tmelt de 45 ºC. En la tabla 28 se destaca lo expuesto anteriormente, los valores de la temperatura media mensual del PCM a la salida apenas alcanzan la temperatura de cambio de fase, mientras que la temperatura media mensual del PCM a la entrada no alcanza con tanta frecuencia el valor impuesto, como lo hacía para un Tmelt de 40 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
131 Tmelt = 50 ºC 0 10 20 30 40 50 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero 0 10 20 30 40 50 60 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero 0 10 20 30 40 50 60 14 14 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 12 12 12 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 13 12 12 13 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 12 13 12 13 12 12 12 12 13 12 13 13 13 13 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
132 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 50 ºC. Para una Tmelt de 50 ºC, la temperatura del PCM a la entrada alcanza este valor varios meses pero no la misma cantidad ni tan uniformemente como para una Tmelt de 40 ºC. Figura 107: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 25 30 35 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre 0 10 20 30 40 50 60 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre 0 10 20 30 40 50 60 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 14 14 14 15 14 14 14 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
139 Figura 145: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 50 ºC. .................................................................. 174 Figura 146: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 50 ºC. .............................................................. 174 Figura 147: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 50 ºC. ............................................................................................................ 175 Figura 148: horas de noche media, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y salida, y la diferencia entre ambas temperaturas, promediadas anualmente para cada Tmelt analizada. ........................................... 176 11.2 Índice de tablas para Golmud Tabla 31: datos promediados para la representación de la figura 115 para una Tmelt de 10 ºC. ............................................................................................................ 143 Tabla 32: datos promediados para la representación de la figura 119 para una Tmelt de 15 ºC. ............................................................................................................ 147 Tabla 33: datos promediados para la representación de la figura 123 para una Tmelt de 20 ºC. ............................................................................................................ 151 Tabla 34: datos promediados para la representación de la figura 127 para una Tmelt de 25 ºC. ............................................................................................................ 155 Tabla 35: datos promediados para la representación de la figura 131 para una Tmelt de 30 ºC. ............................................................................................................ 159 Tabla 36: datos promediados para la representación de la figura 135 para una Tmelt de 35 ºC. ............................................................................................................ 163 Tabla 37: datos promediados para la representación de la figura 139 para una Tmelt de 40 ºC. ............................................................................................................ 167 Tabla 38: datos promediados para la representación de la figura 143 para una Tmelt de 45 ºC. ............................................................................................................ 171 Tabla 39: datos promediados para la representación de la figura 147 para una Tmelt de 50 ºC. ............................................................................................................ 175 Tabla 40: datos analizados promediados anuales junto con la potencia de salida por metro cuadrado y el porcentaje de producción con respecto al sistema PV-Sin PCM. ............................................................................................................................ 176
140 Tmelt =10 ºC -15 -10 -5 0 5 10 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 15 15 14 14 14 15 14 14 14 15 14 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 11 12 12 12 11 11 11 11 11 12 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 12 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 70 11 11 11 11 12 12 11 11 11 12 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
141 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 10 ºC. Golmud se encuentra a la misma latitud que Neuhardenberg, por lo que las condiciones climáticas son casi similares. Como puede verse en el grupo de gráficas, hay meses muy fríos y meses muy cálidos, coincidiendo con la climatología alemana. Figura 112: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 13 13 13 13 15 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -15 -10 -5 0 5 10 15 20 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
142 Los saltos de temperatura varían de 0 ºC a 40 ºC, para una temperatura ambiente media en un rango de -15 ºC a 20 ºC. Con estos valores, que se han tomado de la figura 112, se puede ver que el clima de Golmud es muy severo en las estaciones de verano e invierno. Figura 113: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 10 ºC. La cercanía de temperaturas es similar a la localización alemana, para la misma Tmelt seleccionada. Figura 114: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 10 ºC. Los estados son muy diversos, viéndose los más destacado que son el 11, 12 y 23. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
143 Figura 115: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 10 ºC. Se puede destacar, de la figura 115, que la temperatura media mensual del PCM a la salida toma valores negativos en algunos meses. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,23 -8,90 -7,75 7,33 15,08 Febrero 14,28 -5,36 0,34 11,17 10,83 Marzo 13,48 0,15 8,83 19,55 10,71 Abril 12,07 5,31 10,91 29,90 18,99 Mayo 11,19 10,18 14,29 35,72 21,43 Junio 11,03 14,10 18,08 41,00 22,92 Julio 11,13 16,66 20,63 42,25 21,62 Agosto 11,87 15,38 19,24 40,84 21,60 Septiembre 12,97 10,57 14,00 35,10 21,10 Octubre 14,00 3,88 10,07 25,15 15,08 Noviembre 15,13 -3,22 4,66 11,48 6,82 Diciembre 15,23 -8,08 -6,93 7,89 14,82 Tabla 31: datos promediados para la representación de la figura 115 para una Tmelt de 10 ºC. En la tabla 31 se detallan mucho mejor las temperaturas del PCM a la salida y los valores que toma en los meses fríos. -20 -10 0 10 20 30 40 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
144 Tmelt = 15 ºC -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 15 15 14 14 14 15 14 14 14 15 16 14 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 14 14 15 14 14 14 14 14 14 14 15 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 13 13 13 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 11 12 12 12 11 11 11 11 11 12 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 12 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 70 11 11 11 11 12 12 11 11 11 12 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto
145 Representación en gráfico de barras de los parámetros Temperatura ambiente media (naranja), Temperatura de salida del PCM (gris) y Temperatura de entrada del PCM (amarillo), para cada mes junto con la duración de cada noche en horas y para una Tmelt de 15 ºC. Puede destacarse que, en algunos meses la temperatura del PCM a la entrada alcanza el valor de la Tmelt seleccionada, y para otros meses, la temperatura del PCM a la salida también alcanza la temperatura de cambio de fase impuesta. Figura 116: representación gráfica de la diferencia de temperatura del PCM de entrada y salida (DELTAT) en función de la temperatura ambiente media de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 DELTAT (ºC) Temperatura ambiente media (ºC) 0 10 20 30 40 50 60 12 12 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 temperatura (ºC) Duración de noche (h) Septiembre -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 13 13 13 13 15 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 16 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Octubre -15 -10 -5 0 5 10 15 20 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Noviembre -15 -10 -5 0 5 10 15 20 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Diciembre
146 El rango en el que varía la DELTAT es muy amplio, desde 0 ºC a 45 ºC, para temperaturas ambientes medias que van de -15 ºC a 20 ºC. Figura 117: representación gráfica de la temperatura de entrada y salida del PCM de cada noche para una Tmelt de 15 ºC. Todavía no se aprecia cercanía entre las temperaturas o que se mantengan constantes en el valor de la Tmelt seleccionada, por lo que es necesario que se incremente la Tmelt. Figura 118: número de noches que el PCM hace una transición de un estado inicial a un estado final para una Tmelt de 15 ºC. Existen diversos estados en los que se mueve el PCM a lo largo de las noches, predominando el estado 12 representado en la figura 118. -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 050 100 150 200 250 300 350 400 Número de noche TPCM salida (ºC) TPCM entrada (ºC) 0 20 40 60 80 100 120 Estado 11 Estado 12 Estado 13 Estado 21 Estado 22 Estado 23 Estado 31 Estado 32 Estado 33 Número de noches
147 Figura 119: representación global de las horas de noche, Temperatura ambiente media, Temperatura del PCM a la entrada y a la salida, y la diferencia entre dichas temperaturas, de manera promediada para los 12 meses del año y para una Tmelt de 15 ºC. Se puede ver, en la figura 119, que aún no se alcanza una estabilidad en las temperaturas medias mensuales de interés. Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC) Enero 15,23 -8,90 -8,56 8,73 17,29 Febrero 14,28 -5,36 -1,81 12,67 14,48 Marzo 13,48 0,15 8,48 17,67 9,20 Abril 12,07 5,31 14,29 28,90 14,60 Mayo 11,19 10,18 16,20 35,42 19,22 Junio 11,03 14,10 18,74 40,96 22,22 Julio 11,13 16,66 20,65 42,25 21,60 Agosto 11,87 15,38 19,57 40,81 21,23 Septiembre 12,97 10,57 16,21 34,75 18,55 Octubre 14,00 3,88 12,74 23,87 11,13 Noviembre 15,13 -3,22 0,03 13,92 13,89 Diciembre 15,23 -8,08 -7,70 8,78 16,48 Tabla 32: datos promediados para la representación de la figura 119 para una Tmelt de 15 ºC. En la tabla 32, algunas de las temperaturas medias mensuales alcanzan el valor de la Tmelt seleccionada, pero en muy pocas ocasiones. -20 -10 0 10 20 30 40 50 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Horas de noche media (h) Tamb media mensual (ºC) TPCM salida media (ºC) TPCM entrada media (ºC) DELTAT medio (ºC)
148 Tmelt = 20 ºC -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Enero -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 15 15 14 14 14 15 14 14 14 15 14 15 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 14 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Febrero -10 -5 0 5 10 15 20 25 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 13 13 13 13 13 13 13 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Marzo -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 13 13 13 13 13 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 12 12 12 11 12 12 12 11 11 11 11 11 12 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Abril 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 13 11 11 11 11 11 11 13 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Mayo 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Junio 0 10 20 30 40 50 60 11 11 11 11 11 12 11 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Julio 0 10 20 30 40 50 60 70 11 11 11 11 12 12 11 11 11 12 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 12 12 Temperatura (ºC) Duración de noche (h) Agosto