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Coatzacoalcos, Ver., mayo de 2026. TecNM/DCD. Docentes del Instituto Tecnológico de Coatzacoalcos, participaron en la publicación del artículo científico titulado “Theoretical study of heat transfer in a two-channel flat-plate air solar collector with and without phase change material”, publicado en la Journal of Solar Energy Engineering, revista internacional indexada en el Journal Citation Reports (JCR) y perteneciente a la American Society of Mechanical Engineers (ASME).

El trabajo de investigación fue dirigido por el docente investigador Benjamín Álvarez Alor, en colaboración con los docentes Francisco López Santos, Jesús Alonso Cruz Valdez y Daniel Montalvo Salinas, quienes desarrollaron un estudio enfocado en la implementación de tecnologías sustentables para mejorar la eficiencia energética y el confort térmico en edificaciones.

La investigación analiza la viabilidad de implementar un captador solar de aire para la climatización pasiva de edificaciones bajo distintos climas de la República Mexicana. El estudio incorpora el uso de materiales de cambio de fase (PCM, por sus siglas en inglés) para prolongar el tiempo de operación del dispositivo más allá de la puesta del sol, permitiendo almacenar energía térmica y suministrarla durante periodos de baja radiación solar.

El rendimiento de transferencia de calor del colector solar de aire de dos canales (SAC-2C) se evaluó mediante balances energéticos globales unidimensionales en condiciones transitorias. La evaluación térmica se realizó considerando cuatro condiciones climáticas representativas de México: Ciudad de México, Cuernavaca, Monterrey y Ciudad Juárez, tomando en cuenta los días más fríos y cálidos de cada mes del año 2023.

Como parte del análisis, el colector fue probado sin materiales PCM y posteriormente con cuatro materiales distintos aplicados a la placa absorbedora en espesores de 0.01 m y 0.025 m. El estudio incluyó un análisis paramétrico de 864 casos, permitiendo identificar las configuraciones más eficientes para cada región climática evaluada.

Los resultados demostraron que la implementación de tecnología PCM puede disminuir hasta en un 10% la eficiencia térmica inmediata del sistema; sin embargo, permite almacenar calor y prolongar el suministro energético durante varias horas posteriores a la radiación solar directa.

Para el caso de la Ciudad de México, la mejor configuración fue un SAC-2C con una capa de Rubitherm 25 HC de 25 mm de espesor, capaz de proporcionar hasta 10 horas de confort térmico, con un periodo estimado de recuperación de inversión de 18 años y una reducción de hasta 400 kilogramos de dióxido de carbono por año por metro cuadrado de instalación.

Asimismo, el estudio determinó que la tecnología PCM presenta periodos de recuperación de inversión que oscilan entre 9 y 23 años, dependiendo de las condiciones climáticas y la configuración del sistema implementado.

Este trabajo representa una aportación relevante para la investigación científica y tecnológica, ya que contribuye al desarrollo de soluciones sustentables para la eficiencia energética, fortalece la investigación aplicada en las carreras de Ingeniería Mecánica, Ingeniería Química e Ingeniería Bioquímica, y posiciona al TecNM en el ámbito de la investigación científica internacional.

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Última actualización: 28/05/2026

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