Como parte del proyecto DESOLINATION de Horizonte 2020, un nuevo estudio titulado “Estudio experimental y numérico del enfriador supercrítico de CO₂” se presentó en la 6ª Conferencia Europea sobre CO₂ supercrítico (sCO₂) para sistemas energéticos, celebrada del 9 al 11 de abril de 2025 en Delft (Países Bajos).
La investigación, dirigida por Universidad LUT en colaboración con TEMISTH, recibió el Premio a la mejor comunicación en la conferencia en reconocimiento a su calidad científica y relevancia.
Investigación del rendimiento de PCHE en ciclos de alimentación de CO₂ supercrítico
El estudio se centra en la rendimiento termohidráulico de un intercambiador de calor de circuito impreso (PCHE) operando con dióxido de carbono supercrítico (sCO₂) - un fluido de trabajo en el núcleo del innovador bloque energético de DESOLINATION. Los PCHE son una solución compacta y de alta eficiencia adecuada para las condiciones extremas de los sistemas energéticos basados en sCO₂, como los integrados en las tecnologías de energía solar concentrada (CSP) y desalinización.
Utilizando una combinación de pruebas experimentales and dinámica de fluidos computacional (CFD), el equipo evaluó las características de transferencia de calor y caída de presión del sCO₂ que fluye a través de microcanales PCHE. El estudio se centró en la región pseudocrítica, donde el CO₂ presenta rápidas variaciones de propiedades que mejoran la transferencia de calor pero complican la modelización predictiva.
Apoyar los objetivos de DESOLINATION
Este trabajo contribuye directamente al objetivo de DESOLINATION de desarrollar una sistema de desalinización eficiente alimentado por energía solar mejorando la predicción del rendimiento y el diseño de componentes clave en el ciclo de potencia sCO₂. En concreto, proporciona herramientas validadas y conocimientos esenciales para integrar intercambiadores de calor de alto rendimiento en la futura planta de demostración del proyecto.
Authors: Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier y Amir Momeni Dolatabadi.
Principales resultados
- Datos experimentales se recopilaron en una amplia gama de condiciones de funcionamiento en las instalaciones de ensayo de CO₂ transcrítico de la Universidad LUT, lo que proporciona una valiosa referencia para la validación de modelos numéricos.
- The Simulaciones CFD, que incorpora el comportamiento del gas real y el modelo de turbulencia SST k-ω, mostró una buena concordancia con las caídas de presión y las temperaturas de salida medidas.
- A nueva correlación del factor de fricción se obtuvo a partir de los resultados experimentales. Tiene en cuenta la rugosidad de la superficie y logra una precisión de predicción dentro de ±10% de los valores medidos, lo que supone un importante avance con respecto a las correlaciones existentes.
- El estudio también reveló que correlaciones de transferencia de calor más utilizadas tienden a subestimar el rendimiento en flujos de microcanales de alto número de Reynolds, sCO₂, lo que subraya la necesidad de modelos de predicción más adaptados.
Reconocimiento de la Conferencia
La 6ª Conferencia Europea de sCO₂ reunió a más de 100 expertos del mundo académico y la industria para debatir las últimas innovaciones en tecnología de sCO₂. Además de las sesiones técnicas, DESOLINATION también destacó durante la Discurso del viernes por la mañana a cargo del Dr. Gioele Di Marcoberardino (UNIBS), que presentó los objetivos generales del proyecto y los progresos realizados hasta la fecha.
🏆 El periódico recibió el Premio a la mejor comunicación en la conferencia, en reconocimiento a la calidad y relevancia de la investigación para la comunidad internacional de investigadores e ingenieros. Este reconocimiento pone de relieve la contribución de DESOLINATION al avance de los conocimientos a nivel de componentes, crucial para el desarrollo de sistemas integrados de desalinización por energía solar.
🔬 El consorcio DESOLINATION felicita a los autores -. Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier y Amir Momeni Dolatabadi - por este merecido reconocimiento y por su valiosa contribución al futuro de los sistemas sostenibles de energía y agua.
