Diseño, construcción y comparación de la eficiencia de dos colectores solares térmicos de baja temperatura en la ciudad de Cuenca

Abstract:

El presente estudio plantea el cálculo, la construcción y la comparación de la eficiencia de dos colectores solares térmicos de baja temperatura. El primero es un diseño muy simple, de fácil construcción, económico, ecológico y que usa materiales reciclados. El segundo, es un colector solar térmico (CST) de placas planas, con un diseño más sofisticado y que utiliza materiales de primera calidad para aumentar la eficiencia al máximo. Para determinar y comparar la eficiencia de los dos colectores, a estos se los puso a prueba en Cuenca, Ecuador, al mismo tiempo y en iguales condiciones. En cada colector solar, se comparó la temperatura del agua, antes y después de ser calentada, con los niveles de radiación solar en el momento en que estaban en funcionamiento, y de esta forma, obtener una gráfica que compare estas variables (T y RS) para así obtener un índice de correlación entre ambas. Esta relación permite determinar la eficiencia de los colectores, comparando la energía incidente con la energía transformada y cedida en forma de calor al agua. El modelo ecológico obtuvo una eficiencia de 46% y el segundo de 62%. El presente trabajo también presenta un pequeño análisis económico. Utilizando una base de datos con los niveles de radiación solar promedio en Cuenca, se estimó la energía ahorrada mensualmente gracias a los colectores y cuanto representa esto en costos. Se calculó el ahorro energético y económico mes a mes por acción de los colectores solares térmicos y el periodo de retorno de la inversión realizada en cada uno de los colectores solares (5,3 meses el CST de botellas y 17,1 meses el CST de placas planas). Con toda la información recolectada se pudo determinar las ventajas y desventajas, fortalezas y debilidades de cada diseño y sacar conclusiones sobre sus posibles usos y aplicaciones.

Año de publicación:

2017

Keywords:

• INGENIERIA AMBIENTAL
• CANTÓN CUENCA
• VARIACIÓN DE TEMPERATURA
• Colector solar térmico
• Radiación Solar

Fuente:

rraae