Desarrollo de un sistema para evaluar el desempeño térmico de colectores solares para calentar agua para uso residencial y en edificios PDF Download

Author: Alessandro Marafioti Frigo
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Este trabajo se enfoca en el conocimiento y la aplicación de la norma mexicana NMX-ES-001-NORMEX-2005 que se deriva del estándar estadounidense ASHRAE 93-2003 sobre un colector solar de placa plana de la empresa GREENoneTEC. Este reporte se divide en 7 capítulos. Los primeros 3 hacen una breve introducción. Hablan de la teoría de la radiación solar, de la teoría de los colectores solares, de algunos artículos científicos sobre el cálculo de la eficiencia de los colectores y sobre la revisión de la norma mexicana NMX-ES-001-NORMEX-2005. El cuarto capítulo expone el proyecto desarrollado con el colector GREENoneTEC ubicado en la “Casa Solar” del ITESM campus Monterrey. Los instrumentos utilizados, de las pruebas efectuadas y de los resultados obtenidos. En el quinto capítulo se hace un análisis económico comparando los costos y prestaciones del calentador solar y de un calentador clásico gas natural para calentar el agua de una ducha para una casa de donde viven 5 personas. Se han calculado los índices económicos para entender si el proyecto es factible o no.

Author: Ney Mauricio Ochoa Barros
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ISBN: 9783668201071
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Estudio Cientifico del ano 2016 en eltema Ingenieria - Ingenieria electrica, Universidad Complutense de Madrid (Facultad de Fisicas), Materia: Master en energia, Idioma: Espanol, Resumen: En este trabajo se ha realizado un analisis energetico y economico de la implantacion de sistemas termosolares. Los resultados se han validado con datos reales de Madrid (Espana) y se ha propuesto su aplicacion en Quito (Ecuador). La estructura del articulo es la siguiente. Tras la introduccion con la motivacion y los objetivos, en la seccion 2 se presenta la modelizacion y simulacion de un colector solar plano. La seccion 3 muestra el desarrollo de un modelo de agua caliente sanitaria (ACS) para Madrid, primero con una herramienta comercial que permite dimensionarlo y validarlo, y despues con un desarrollo propio que permite introducir parametros configurables para la optimizacion del fluido. La seccion 4 describe el analisis de los fluidos y mezclas a utilizar para mejorar la eficiencia. En la seccion 5 se discuten los resultados. En la seccion 6 se presenta la propuesta para la implantacion de colectores solares en la region de la Sierra (Ecuador). El articulo termina con las conclusiones. In this paper a solar thermal system has been modeled and simulated in order to be applied to sanitary hot water (ACS). The main goal of this work is to increase the thermal efficiency by a suitable control system of the pump and improving the heat transfer between the absorber plate and the fluid, testing combinations of different mixtures of compounds and percentages of concentration. The model has been validated with real values from Madrid (Spain). On the one hand, the best mixture of fluids of the solar-thermal system has been obtained. Besides, we have performed a cost analysis and prospects of use of the solar collectors in Ecuador to show the feasibility and advantages of this energy system in this Latin-American country. The simulation results of the whole energy system show a w"

Author: Oscar Julián Sabogal Forero
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Este trabajo presenta una pequeña aproximacion a una de las aplicaciones mas comunes de la energia solar fototermica, el calentador de agua, comenzando con una mirada a la base teorica de la energia solar, conociendo las caracteristicas de la fuente de energia el sol, la radiacion solar, las relaciones geometricas entre la superficie terrestre y la radiacion, los metodos para ser mediday los modelos mateaticos para su estimacion. Luego el trabajo se enfoca en la teoria del calentamiento de agua con energia solar, mirando los dos sistemas de circulacion, forzada y directa, los componentes de cada uno de ellos, en especial el tanque de almacenamiento y el colector solar de placa plana indispensables para el calentamiento. para cada uno de estos dos componentes se muestran todas sus variaciones y elementos que los componen. Tomando como punto de partida la teoria de transferencia de calor, se continua con una descripcion de todos los balances de energia que se presentan en el sistema de calentamiento, observando la energia entrante (radiacion solar), el calor util transferido al agua y las perdidas que se presentan en los dos componentes. Con las bases teoricas expuestas y claras, se presenta la segunda del trabajo, en la cual, utilizando modelos desarrollados en trabajos previos se diseña y construye el calentador, comenzando conun dimensionamiento de los dos elementos esenciales, el cual se toma como base para seleccionar los materiales utilizados en cada uno de ellos, para luego, con las propiedades termicas y mecanicas de los mismos realizar los calculos matematicos del calentador necesarios para el diseño final del calentador de agua. Luego de ser diseñado el sistema de calentamiento se procedio con su construcicon, comenzandocon el colector solar y todos sus componentes, caja, aislante, placa de absorcion, sistema de conductos y cubierta; luego se construyo el tanque de almacenamiento del sistema y como punto final de la construccion se unieron los dos...

Author: María Francisca Guzmán Cáceres
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Author: Juliana Raigosa Montoya
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La energía solar es considerada una fuente de energía limpia, por su uso del recurso inagotable del sol; tal y como otras fuentes de energía renovable, no está exenta de la generación de impactos ambientales relacionados con su fabricación, extracción de materiales, uso, mantenimiento y fin de vida. Tomando este principio como base y enmarcado en el proyecto Renia, que persigue la creación de un software para la evaluación y comunicación ambiental de placas solares térmicas y fotovoltaicas, el presente proyecto aporta una metodología de ecodiseño que permite evaluar e identificar puntos débiles de placas solares térmicas y proponer escenarios de ecodiseño para realizar mejoras y recomendaciones tanto a fabricantes como instaladores de las mismas. Partiendo del análisis de la situación actual de la energía solar en España ‐en línea de crecimiento‐ y del entendimiento de los sistemas solares térmicos, sus principios y funcionamiento; de las herramientas metodológicas como el Análisis de Ciclo de Vida, de la normativa relacionada con los temas relevantes del proyecto, y de la realización de un estado del arte sobre otros estudios similares realizados para evaluar el impacto ambiental de sistemas solares térmicos, se diseña una metodología que en seis pasos permite definir, evaluar, proponer escenarios, compararlos y realizar recomendaciones de ecodiseño a cualquier investigador, empresa fabricante o instaladora. La aplicación de esta metodología a un caso de estudio especifico permite identificar cómo los esfuerzos, cambios de ecodiseño y posibles investigaciones en un sistema solar forzado que hace uso de un sistema auxiliar de gas natural para abastecer una casa unifamiliar de agua caliente sanitaria (ACS) deben estar enfocadas en el colector y el tanque, como componentes de mayor impacto. Se observa cómo el cambio de materiales puede afectar el rendimiento del sistema o disminuir su eficiencia. El uso es una etapa vital en el impacto que generan los sistemas solares, y debe ser tenida en cuenta por fabricantes, instaladores y usuarios, ya que determinan si el sistema se encuentra dentro de los límites para los que ha sido diseñado, y no se vea sobredimensionado o subdimensionado. Las futuras líneas de investigación deberán enfocarse en el uso, la instalación y en experimentos prácticos que consigan arrojar respuestas sobre nuevos materiales, que sean de mayor duración, cumplan las mismas funciones y otorguen a estos sistemas una vida útil más larga permitiendo una mayor amortización de su costo económico e impacto ambiental.

Author: Carlos Raúl Riffo Agurto
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En este trabajo se presenta la comparación de los resultados de un estudio de eficiencia en estado estacionario realizado a dos diferentes tipos de colectores solares térmicos siendo uno de placas planas y otro de tubos de vacío. Los resultados experimentales se reflejan en figuras, las cuales ilustran la eficiencia de ambos colectores solares a un mismo nivel de radiación. Se detallan las expresiones de cálculo de parámetros térmicos como F\U+2019\UL y F\U+2019\(ta), con valores de -7,87 Wm-2C-1 y 68 % para el colector solar plano y para el Heat pipe -3,01 Wm-2C-1 u un 53,1 % respectivamente. Estos parámetros térmicos dan una caracterización del comportamiento de los dos diferentes colectores solares térmicos y son útiles para el diseño y la caracterización de instalaciones solares de calentamiento de agua.

Author: Liliana Macarena Jiménez Ríos
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La empresa Viña Dos Andes S.A., ubicada en la Región del Bio Bío, requiere el diseño de un sistema solar para extracción y calentamiento de agua, para ser ocupada en duchas para aplicadores de plaguicidas, en lugares del extenso predio donde no se cuenta con red hídrica ni red eléctrica tradicional. Para esto, se ha diseñado un sistema solar híbrido, fotovoltaico para bombeo de agua y solar térmico para calentamiento de la misma, en el que se ha seleccionado el que mejor se adapte a condiciones de operación y económicas. Los resultados indican que el sistema más económico de bombeo de agua, corresponde a la configuración de sistema corriente continua sin almacenamiento eléctrico, que contempla paneles fotovoltaicos, bomba de corriente continua, y estanque de almacenamiento, permitiendo cinco días de 7 autonomía. El costo de capital de este sistema, es de aproximadamente $1.200.000, considerando costos por instalación y mantención, estimando una vida útil de 20 años. Respecto al sistema solar térmico, se han estimado tres colectores solares planos a utilizar con una eficiencia de 63,7%, teniendo un área de absorción total de 6,9 m2, lo que determina un volumen del depósito de acumulación solar de 500 litros. Dentro del subsistema de apoyo, se contará con un calefont solar que suplirá la fracción solar faltante (36,3%), siendo accionado cuando el sistema de control dé la señal. Los costos de inversión del sistema solar térmico son de aproximadamente $3.300.000, donde se consideran componentes como colectores solares, bomba de recirculación, estanque de acumulación con serpentín, microcontrolador, calefont solar y vaso de expansión, estimando al igual que en el sistema fotovoltaico, una vida útil promedio de 20 años.

Author: Miguel Manuel Gómez González
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Pages : 572

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Author: Lázaro Samuel Soza Iribarren
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Author: Eunice Pérez Domínguez
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"La siguiente tesis es un análisis y evaluación del desempeño térmico de colectores solares usando nanofluidos. El estudio se realiza tomando en cuenta todos los fenómenos de transferencia de calor presentes en un colector solar de cama plana y un intercambiador de calor tipo CFI (por sus siglas en inglés Coiled Flow Inverter) aplicado a un estanque solar. Un nanofluido se conforma de nano partículas, con diámetros menores a 100 nm, dispersas en un solvente. Investigaciones previas sugieren que el uso de estos fluidos incrementan sustancialmente la tasa de transferencia de calor. Esto se atribuye a una modificación de sus propiedades físicas tales como conducción térmica, calor específico, densidad y viscosidad".