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

• Quitiaquez, William ^[1] ; Estupiñan-Campos, José ^[2] ; Isaza Roldán, C.A. ^[1] ; Toapanta-Ramos, Fernando ^[2] ; Lobato-Campoverde, Andrés ^[2]
  1. [1] Universidad Pontificia Bolivariana

     Universidad Pontificia Bolivariana

     Colombia

     
  2. [2] Universidad Politécnica Salesiana

     Universidad Politécnica Salesiana

     Cuenca, Ecuador

     
• Localización: Ingenius: Revista de Ciencia y Tecnología, ISSN 1390-650X, ISSN-e 1390-860X, Nº. 24, 2020 (Ejemplar dedicado a: julio-diciembre), págs. 97-106
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Numerical Analisys of a Water Heating System Using a Flat Plate Solar Collector
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    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 de19.4 °C, derivando en un error de 4.01 % entre la simulación computacional y los datos experimentales.

  • English

    The objective of the present research work was to carry out a numerical analysis by means of CFD of a flat plate solar collector, 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 temperature of 27.12 °C on the collector surface, as peak value. The lowest performance of the heat transfer device was determined at 10:00 with an outlet water temperature and maximum temperature on 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.