DETERMINACIÓN ANALÍTICA DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN UN COLECTOR DE AIRE CON LECHO DE LADRILLO ASFÁLTICO
1. DETERMINACIÓN ANALÍTICA DE LA TEMPERATURA DEL AIRE EN UN COLECTOR DE AIRE CON LECHO DE LADRILLO ASFÁLTICO Por: Francisco Risco Franco (fjrisco@uns.edu.pe) Germán Chumpitaz Ayala (germanraul2cha@hotmail.com) XVII SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR (XVII-SPES) UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA Chimbote Perú IV CONFERENCIA LATINOAMERICANA DE ENERGÍA SOLAR (IV ISES-CLA) APES
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5. ANÁLISIS DEL EXPERIMENTO DESCRIPCION DEL COLECTOR IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
7. Distribución de sensores de temperatura en el colector T 2 : Temperatura Ambiente T 3 : Temperatura Cubierta - Exterior T 10 : Temperatura Cubierta – Interior T 7 : Temperatura Ladrillo T 6 : Temperatura de Entrada de Aire T 4 : Temperatura de Salida de Aire IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar Cubierta Ladrillo T 2 T 10 T 3 T 7 T 4 T 6
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11. Para el flujo de aire IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar Coeficiente global de transferencia de calor desde el aire del colector hacia el ambiente a través de la cubierta de vidrio (W/m 2 ºC). Coordenada de posición a lo largo de la dirección de flujo (m). Ancho del colector (m). Flujo másico del aire a través del colector (Kg/s) Calor especifico del aire (J/KgºC). = = = = = h c x b m a C A
12. Combinando las ecuaciones Resultando: IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
13. Resolviendo la ecuación diferencial: Donde: IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
14. Obtenemos: En la cual si asumimos una longitud L del colector, la temperatura a la salida del colector será: IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
15. Para obtener la temperatura promedio del aire será: Con la cual obtendremos: IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
17. Campo de velocidades (m/s) Gráfico. No. 2 Campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico (0,45 m/s) IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar 0,45 m/s
18. Gráfico. No. 3 Campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico diferente configuración. (0,7 m/s) IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
19. Gráfico. No. 4 Campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico. (0,5 m/s) IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
20. Gráfico. No. 5 Campo de velocidades en el eje y en un colector con lecho de ladrillo asfáltico. (0.01 m/s) IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
21. Gráfico. No. 6 Campo de velocidades eje y en un colector con lecho de ladrillo asfáltico IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
22. Gráfico. No. 7 Temperatura y campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar 300 K
23. Gráfico. No. 8 Temperatura y campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
24. Gráfico. No. 9 Temperatura y campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
25. Gráfico. No. 10 Flujo de calor total y campo de velocidades en un colector con lecho de ladrillo asfáltico IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar
26. Los máximos valores de temperatura de salida de aire son de 47,9ºC, 50,8ºC y 53,8ºC respectivamente para cada uno de los días considerados. La simulación permite observar el fenómeno con mayor profundidad y optimizar los diferentes parámetros que intervienen en el experimento Los valores máximos de temperatura alcanzados en el lecho fueron de 56,9ºC, 60,2ºC y 59,8ºC respectivamente para cada uno de los días considerados. CONCLUSIONES
27. GRACIAS IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar - XVII Simposio Peruano de Energía Solar