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Análisis numérico de un sistema de calentamiento de agua utilizando un colector solar de placa plana

Abstract:

El objetivo de la presente investigación fue realizar un análisis numérico mediante CFD de un colector solar de placa plana; además, se realizó una comparación con resultados experimentales. El fluido de trabajo alcanzó una temperatura máxima de salida de 20.16 °C a las 12:00, el valor de la radiación solar se determinó para las coordenadas geográficas latitud -0.2252 y longitud -77.84; de forma similar, en este horario fue posible obtener una temperatura de la superficie del colector de 27.12 °C, como valor pico. Se determinó el menor rendimiento del dispositivo de transferencia de calor a las 10:00 con un valor de temperatura de salida del agua y temperatura máxima en la superficie del colector de 18.65 y 20.48 °C, respectivamente. Los resultados experimentales mostraron una temperatura máxima de 20.93 °C y una temperatura mínima de 19.4 °C, derivando en un error de 4.01 % entre la simulación computacional y los datos experimentales.//The aim of the present investigation was to perform a flat plate solar collector numerical analysis by CFD, in addition to a comparison with experimental results. The working fluid reached a maximum outlet temperature of 20.16 °C at 12:00, the value of solar radiation was determined for the geographical coordinates latitude -0.2252 and longitude -77.84, similarly, at this time it was possible to obtain a collector surface temperature of 27.12 °C, as a peak value. The heat transfer device lowest performance was determined at 10:00 with an outlet water temperature value and maximum temperature at the collector surface of 18.65 and 20.48 °C, respectively. The experimental results showed a maximum temperature of 20.93 °C and a minimum temperature of 19.4 °C, resulting in a 4.01 % error between the computational simulation and the experimental data.