Desarrollo de un colector solar tipo cpc para aplicaciones de calentamiento de agua [recurso electrónico] / Daniel Aguayo Siqueiros ; director, Nicolás Velázquez Limón.
Tipo de material:
Archivo de ordenadorDetalles de publicación: Mexicali, Baja California, 2010Descripción: 1 recurso en línea (xviii, 174 p. : il. col., gráficas, mapas)Tema(s): Colector Solar -- Tesis y disertaciones académicas | Trasmisión del calor -- Tesis y disertaciones académicasClasificación LoC:TJ812 | A38 2010Recursos en línea: Tesis Digital
Nota de disertación: Tesis (Maestría) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2010. Resumen: La satisfacción de la creciente demanda de energía eléctrica y térmica, actualmente es un problema crítico en el aspecto ambiental, económico y social; pero para disminuir estos problemas es necesario que se dejen de construir plantas o procesos que funcionen en base a los combustibles fósiles, ya que son agresivos con el medio ambiente y además están limitados a una vida finita, lo cual, invalida esta tecnología como una opción sustentable. Es por esto que el presente proyecto tiene como finalidad, aportar una solución alternativa a la producción de energía térmica mediante un proceso no contaminante, eficiente y económicamente accesible; emigrando así, a un sistema energético limpio en el calentamiento de agua con tecnologías propias para activar la economía del país. En los últimos años se han logrado avances muy importantes en la tecnología de sistemas de calentamiento solar de agua. Las principales líneas de investigación para mejorar esta tecnología son; el desarrollo de nuevos materiales ópticos, nuevas geometrías de los concentradores para no requerir seguimiento solar y con buen tiempo de captación solar, nuevas geometrías en el tubo absorbedor para reducir las pérdidas e incrementar la cantidad y calidad de la energía ganada, diferentes fluidos de trabajo, entre otros. Estos esfuerzos van encaminados a lograr un equipo más eficiente y compacto, lo que involucra un menor costo del mismo. En este trabajo se realizó la propuesta, el diseño y la evaluación teórica y experimental de un colector solar para calentamiento de agua tipo Concentrador Parabólico Compuesto (CPC) con absorbedor en V invertida. Dicho equipo integra las mejores características geometrías, ópticas, térmicas y fluido dinámicas, para obtener un equipo más eficiente mediante el uso de programas de simulación numérica. En el estudio teórico se realizó un modelado matemático, se propuso una metodología de solución que contempló una secuencia de cálculo incluyendo varios procesos iterativos anidados. Esto permitió el desarrollo de la simulación del sistema para obtener resultados teóricos, que posteriormente fueron validados con los resultados obtenidos experimentalmente con la medición del comportamiento operativo real del sistema. Con la simulación se tenía como objetivo establecer un modelo matemático confiable que nos permita escalar y dimensionar futuros sistemas CPC. Al realizar el estudio paramétrico se encontró la mejor opción para el truncamiento, la geometría del reflector y del absorbedor, mediante lo cual se logró obtener una unidad más compacta y eficiente, por ende con una inversión inicial más baja. Con la nueva propuesta del colector se obtuvo una eficiencia teórica del colector de 82%, lo que representa hasta un 48% más de ganancia de energía comparándolo con un CPC comercial de patente Portuguesa AoSoL. Esta eficiencia se obtuvo de acuerdo al clima de Mexicali, Baja California, en los primeros días de diciembre con un flujo promedio de 2.4 litros por minuto. Además que el sistema propuesto es técnicamente factible de utilizarse para el calentamiento de agua, ya que un solo colector provee las condiciones necesarias para agua de servicio en una residencia promedio o aplicación de baja temperatura; con calidad promedio de 50 ðC. Con lo que se pueden producir ahorros energéticos significativos ya que el retorno de la inversión es de 5.2 años, con una vida útil del sistema de 25 años,
| Tipo de ítem | Biblioteca actual | Colección | Signatura | Copia número | Estado | Fecha de vencimiento | Código de barras |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tesis | Biblioteca Central Mexicali | Colección UABC | TJ812 A38 2010 (Browse shelf(Abre debajo)) | 1 | Disponible | MXL105871 |
Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.
Tesis (Maestría) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2010.
Incluye referencias bibliográficas.
La satisfacción de la creciente demanda de energía eléctrica y térmica, actualmente es un problema crítico en el aspecto ambiental, económico y social; pero para disminuir estos problemas es necesario que se dejen de construir plantas o procesos que funcionen en base a los combustibles fósiles, ya que son agresivos con el medio ambiente y además están limitados a una vida finita, lo cual, invalida esta tecnología como una opción sustentable. Es por esto que el presente proyecto tiene como finalidad, aportar una solución alternativa a la producción de energía térmica mediante un proceso no contaminante, eficiente y económicamente accesible; emigrando así, a un sistema energético limpio en el calentamiento de agua con tecnologías propias para activar la economía del país. En los últimos años se han logrado avances muy importantes en la tecnología de sistemas de calentamiento solar de agua. Las principales líneas de investigación para mejorar esta tecnología son; el desarrollo de nuevos materiales ópticos, nuevas geometrías de los concentradores para no requerir seguimiento solar y con buen tiempo de captación solar, nuevas geometrías en el tubo absorbedor para reducir las pérdidas e incrementar la cantidad y calidad de la energía ganada, diferentes fluidos de trabajo, entre otros. Estos esfuerzos van encaminados a lograr un equipo más eficiente y compacto, lo que involucra un menor costo del mismo. En este trabajo se realizó la propuesta, el diseño y la evaluación teórica y experimental de un colector solar para calentamiento de agua tipo Concentrador Parabólico Compuesto (CPC) con absorbedor en V invertida. Dicho equipo integra las mejores características geometrías, ópticas, térmicas y fluido dinámicas, para obtener un equipo más eficiente mediante el uso de programas de simulación numérica. En el estudio teórico se realizó un modelado matemático, se propuso una metodología de solución que contempló una secuencia de cálculo incluyendo varios procesos iterativos anidados. Esto permitió el desarrollo de la simulación del sistema para obtener resultados teóricos, que posteriormente fueron validados con los resultados obtenidos experimentalmente con la medición del comportamiento operativo real del sistema. Con la simulación se tenía como objetivo establecer un modelo matemático confiable que nos permita escalar y dimensionar futuros sistemas CPC. Al realizar el estudio paramétrico se encontró la mejor opción para el truncamiento, la geometría del reflector y del absorbedor, mediante lo cual se logró obtener una unidad más compacta y eficiente, por ende con una inversión inicial más baja. Con la nueva propuesta del colector se obtuvo una eficiencia teórica del colector de 82%, lo que representa hasta un 48% más de ganancia de energía comparándolo con un CPC comercial de patente Portuguesa AoSoL. Esta eficiencia se obtuvo de acuerdo al clima de Mexicali, Baja California, en los primeros días de diciembre con un flujo promedio de 2.4 litros por minuto. Además que el sistema propuesto es técnicamente factible de utilizarse para el calentamiento de agua, ya que un solo colector provee las condiciones necesarias para agua de servicio en una residencia promedio o aplicación de baja temperatura; con calidad promedio de 50 ðC. Con lo que se pueden producir ahorros energéticos significativos ya que el retorno de la inversión es de 5.2 años, con una vida útil del sistema de 25 años,
