التفاصيل البيبلوغرافية
| العنوان: |
ANÁLISIS PARAMÉTRICO DE UN COLECTOR SOLAR PLANO TIPO REJILLA PARA AGUA CALIENTE. |
| العنوان البديل: |
PARAMETRIC ANALYSIS OF A FLAT PLATE SOLAR COLLECTOR FOR WATER HEATING. |
| المؤلفون: |
BRACAMONTE B., JOHANE H.1 johanehb@gmail.com, ARIAS, CESAR1, BERNARNIDI, KAORI1 johane.bracamonte@ucv.ve |
| المصدر: |
Revista de la Facultad de Ingeniería de la UCV. 2018, Vol. 33 Issue 1, p53-67. 13p. |
| الملخص (بالإنجليزية): |
The thermal efficiency of active solar water heaters depend on a large set of design variables, which difficult the design process starting solely from energy demand and local meteorological variables. Energy balances were developed for main element of a flat plate-tube solar water heater, the resulting equation was putted in non dimensional form, then relevant adimensional parameters were identified. The obtained numerical model was validated to experimental data. The proposed numerical model reduces variables to four operation/design parameters: the mass flow number (M), extended surface shape factor (), tube shape factor () and the Reynolds number which showed significant influence on thermal efficiency and flow temperature increment. The heat loss number (P), which mainly depends on local meteorological data, presented weak influence of the system performance. It was found that these systems operate more efficiently in laminar flow regime. This leads to designs with large number of parallel tubes, each one handling a small portion of the main flow at low velocities, for practical domestic applications this means more than 12 parallel tubes. Results from this numerical model were used to obtain a general design for specified requirements and environmental conditions. Mass flow numbers over 20 produces poor temperature increments (below 5%) despite large thermal efficiencies. The resulting design was similar to commercial models. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
| Abstract (Spanish): |
El diseño de sistemas de calentamiento de agua solar a partir de la demanda y las condiciones meteorológicas requiere considerar una gran cantidad de variables de diseño. Para identificar dichas variables se realizaron los balances de energía de sus elementos más importantes, las ecuaciones resultantes fueron adimensionalizadas, luego se identificaron parámetros adimensionales relevantes para así facilitar el análisis. En el análisis se consideran materiales típicos en la construcción de éstos equipos, vidrio para la cubierta transparente y acero para la lámina de absorción y tuberías. El modelo numérico obtenido fue validado contra data experimental, obteniéndose errores relativos por debajo de 5% para la eficiencia térmica. El modelo propuesto reduce la cantidad de variables a cuatro parámetros de diseño/operación, estos son: el número de flujo de masa (M), el número de Reynolds, el factor de forma de la superficie extendida () y factor de forma de la tubería (), los cuales tienen gran influencia sobre la temperatura de descarga y eficiencia, mientras que el factor pérdidas de calor por la cubierta transparente (P), asociado a las condiciones meteorológicas resultó irrelevante. Se realizó un estudio paramétrico para regímenes de flujo laminar y turbulento. Se encontró que las configuraciones que generan mayores incrementos de temperatura y eficiencia se encuentran en régimen laminar, lo que se traduce en términos de diseño en la división de la corriente de flujo principal en un número suficientemente elevado de tuberías en paralelo, lo que para aplicaciones domésticas es mayor a 12. Se encontró que modelos con números de flujo de masa mayor a 20 son inconvenientes a pesar de presentar eficiencias superiores al 70% ya que generan incrementos de temperatura inferiores al 5%. La aplicación de éste modelo a un caso de estudio concreto conllevo a la obtención de un diseño similar a los modelos comerciales disponibles en el mercado. [ABSTRACT FROM AUTHOR] |
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