Sistema de generación de vapor tipo expansión súbita activado con energía solar y acoplado directamente a una unidad de enfriamiento por absorción avanzada

Lara Chávez, Fernando.

Sistema de generación de vapor tipo expansión súbita activado con energía solar y acoplado directamente a una unidad de enfriamiento por absorción avanzada [recurso electrónico] / Fernando Lara Chávez ; director, Nicolás Velázquez Limón. - Mexicali, Baja California, 2013. - 1 disco compacto ; 4 3/4 plg.

Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.

Tesis (Maestría) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2013.

Incluye referencias bibliográficas.

La utilización de la tecnología de enfriamiento convencional y el uso inmoderado de los recursos no renovables, ha traído consigo daños serios a la capa de ozono junto con un incremento en el calentamiento global del planeta. Los sistemas de enfriamiento por absorción son considerados una de las mejores opciones para resolver el problema descrito, ya que no requieren de fuentes de energía convencionales, no generan daño al medio ambiente por el refrigerante utilizado y contribuyen con la economía del usuario al no requerir de energía eléctrica. Con la finalidad de contribuir con los esfuerzos realizados hasta el momento dentro de la tecnología de enfriamiento termosolar, en este trabajo se presenta el diseño y evaluación de un sistema de generación de vapor solar bajo el método de expansión súbita, utilizando la mezcla NH3-H2O como fluido de trabajo y estando acoplado directamente como generador de una unidad de enfriamiento con capacidad de 3 ton. de refrigeración. El diseño y la evaluación del sistema propuesto se ha llevado a cabo en dos etapas: la primera está relacionada con el dimensionamiento del concentrador lineal Fresnel (CLF) utilizando el método de trazado de rayos y las ecuaciones óptico-geométricas de los espejos y cavidad, mientras que en la segunda etapa se establece el modelo matemático, algoritmo de solución, simulación numérica y estudio paramétrico que permite encontrar las condiciones óptimas de operación para su acoplamiento con el ciclo de absorción. El dimensionamiento del CLF propuesto consiste en 7 espejos curvos de 34.3 cm de ancho y 12.67 m de largo, con espaciamiento de 10 cm y distancia focal de 1.8 m, acoplados a una cavidad tipo concentrador parabólico compuesto (CPC) de 20.3 cm de ancho, la cual tiene incorporado un absorbedor tubular con aleta en V de diámetro de 1.7 cm. Con estas dimensiones se obtiene una concentración geométrica de 11.5. De acuerdo a los resultados del estudio paramétrico y de acoplamiento entre el sistema de captación solar y el ciclo de enfriamiento, la temperatura óptima de acoplamiento resultó de 190 °C, obteniéndose un COP-Solar de 0.37, correspondiente a una eficiencia del CLF de 0.44 y una eficiencia del ciclo GAX de 0.84. En cuanto a la construcción e instalación del sistema de generación de vapor solar, se especificó y construyó satisfactoriamente el CLF, efectuando la ingeniería básica y de detalle de la estructura, espejos curvos, cavidad tipo CPC, absorbedor en forma de aleta en V, mecanismo de desplazamiento de la cavidad y sistema de seguimiento, llevando a la par el proceso de dimensionamiento del resto de los dispositivos complementarios del sistema.


Concentradores solares--Tesis y disertaciones académicas.
Energía térmica solar--Tesis y disertyaciones académicas.

TJ810 / L37 2013

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