Evaluación experimental de la eficiencia de un colector solar de tubos evacuados sin y con tubo de calor

  • Wilder Efraín Eufracio Arias Universidad Nacional del centro del Perú
  • Abregú Rodríguez Nathaly Ibeth Universidad Nacional del Centro del Perú
  • Dayana Rodríguez Espinoza Universidad Nacional del Centro del Perú

Resumen

En la presente investigación se evaluó experimentalmente la eficiencia de un colector solar de tubos evacuados (CSTE) sin y con tubo de calor en días soleados, parcialmente nublados y nublados. En total se realizaron 46 experimentaciones durante 23 días: marzo a junio del 2017, con dos CSTE sin y con tubo de calor de 100 y 120 L, respectivamente. La radiación solar en la superficie horizontal y temperatura del agua en la salida del tanque de almacenamiento se registraron durante 5 horas (9:30 am a 2:30 pm) en intervalos de 30 y 10 s, respectivamente. Para las representaciones y estimaciones de la eficiencia se utilizó el lenguaje de programación Matlab.

Los resultados muestran una ligera superioridad de eficiencia del CSTE con tubo de calor (60,35%, 61,21% y 66,08%) comparado al sin tubo de calor (57,17%, 57,29% y 59,56%), medidos en días soleados, parcialmente nublados y nublados, respectivamente. Y se observa que en el CSTE con tubo de calor es mayor el incremento de la eficiencia en días nublados por las menores pérdidas de calor debido a un menor incremento de la temperatura, generando un mayor aprovechamiento de la energía solar incidente. El análisis de varianza indicó que la condición de la radiación solar y tubo de calor del CSTE no influyen significativamente en la eficiencia energética de este colector solar.

De acuerdo a la condición de radiación solar (días soleados, parcialmente nublados y nublados), el CSTE con tubo de calor presentó una mayor eficiencia de 3,20 %, 3,92 % y 6,52%, respecto al CSTE sin tubo de calor.

Palabras clave: Energía Solar, Sistema de Calentamiento de Agua, Colector Solar de Tubos Evacuados, Tubo de Calor, Eficiencia

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Publicado
2019-06-30