Expresión analítica del rendimiento del colector solar de trazo parabólico
Autores: Bellos, Evangelos; Tzivanidis, Christos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Expresión analítica del rendimiento del colector solar de trazo parabólico
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Colector de canal parabólico
Tecnología solar
Rendimiento térmico
Expresiones analíticas
Rendimiento del sistema
Eficiencia térmica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El colector de canal parabólico es una de las tecnologías solares de concentración más desarrolladas para temperaturas medias y altas (hasta 800 K). Esta tecnología solar se aplica en muchas aplicaciones y por lo tanto su investigación es común. El objetivo de este estudio es desarrollar expresiones analíticas para la determinación del rendimiento térmico de los colectores de canal parabólico. Las ecuaciones no lineales de los balances de energía en el dispositivo del colector de canal parabólico se simplifican utilizando suposiciones adecuadas. El conjunto de ecuaciones finales incluye todos los parámetros posibles que influyen en el rendimiento del sistema y se puede resolver directamente sin costo computacional. Este modelo se valida utilizando resultados experimentales de la literatura. Además, el modelo desarrollado se prueba utilizando otro modelo escrito en Engineering Equation Solver bajo diferentes condiciones de operación. El impacto de la temperatura del fluido de entrada, la tasa de flujo, la temperatura ambiente, la irradiación solar y el coeficiente de transferencia de calor entre la cubierta y el ambiente son los parámetros investigados para probar la precisión del modelo. Según los resultados finales, la eficiencia térmica se puede encontrar con alta precisión; las desviaciones se encuentran hasta el 0.2% en la mayoría de los casos examinados. Así, los resultados de este trabajo pueden ser utilizados para el análisis térmico rápido y preciso de colectores de canal parabólico. Además, las expresiones analíticas ofrecen la posibilidad de optimizar sistemas térmicos solares impulsados por colectores de canal parabólico con un menor costo computacional.
Descripción
El colector de canal parabólico es una de las tecnologías solares de concentración más desarrolladas para temperaturas medias y altas (hasta 800 K). Esta tecnología solar se aplica en muchas aplicaciones y por lo tanto su investigación es común. El objetivo de este estudio es desarrollar expresiones analíticas para la determinación del rendimiento térmico de los colectores de canal parabólico. Las ecuaciones no lineales de los balances de energía en el dispositivo del colector de canal parabólico se simplifican utilizando suposiciones adecuadas. El conjunto de ecuaciones finales incluye todos los parámetros posibles que influyen en el rendimiento del sistema y se puede resolver directamente sin costo computacional. Este modelo se valida utilizando resultados experimentales de la literatura. Además, el modelo desarrollado se prueba utilizando otro modelo escrito en Engineering Equation Solver bajo diferentes condiciones de operación. El impacto de la temperatura del fluido de entrada, la tasa de flujo, la temperatura ambiente, la irradiación solar y el coeficiente de transferencia de calor entre la cubierta y el ambiente son los parámetros investigados para probar la precisión del modelo. Según los resultados finales, la eficiencia térmica se puede encontrar con alta precisión; las desviaciones se encuentran hasta el 0.2% en la mayoría de los casos examinados. Así, los resultados de este trabajo pueden ser utilizados para el análisis térmico rápido y preciso de colectores de canal parabólico. Además, las expresiones analíticas ofrecen la posibilidad de optimizar sistemas térmicos solares impulsados por colectores de canal parabólico con un menor costo computacional.