Simulación de un colector solar térmico de tubos de vacío
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Date
2022
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Física Aplicada
Abstract
Solar energy is the most abundant, inexhaustible and clean of all renewable energy resources to date, it allows to reduce both the consumption of fossil fuels and the emission of harmful pollutants introduced into the atmosphere. Solar technologies are currently part of the global energy strategy, by virtue of which they do not present environmental or health risks. The present research allows to determine the optimal positioning of the vacuum tube solar collector located at the Escuela Politécnica
Superior de Chimborazo for obtaining useful thermal energy. The type of research is correlational with a quantitative approach and an experimental design. Studies that include experimental and simulation models are reviewed, which helps to compare previous approaches with the current treatment of the problem. The mathematical model simulation was performed in the statistical software Rstudio, with three temperatures
initials (T 1, T2, T3) and with different angles of tilt starting at 10ºC to 60 ºC and with 4 angles orientation (0 ◦, 30◦, 60◦and 90). It is concluded that the water temperature in the solar collector system is inversely related to the angle of inclination, since when increasing said angle from 10º to 60º it was observed that the water temperature decreases, therefore if you want to maximize the water temperature it should be placed with an angle of inclination of 10º and 0º orientation
Description
La energía solar es la más abundante, inagotable y limpia de todos los recursos energéticos renovables hasta la fecha, permite reducir tanto el consumo de combustibles fósiles como la emisión de contaminantes nocivos
introducidos a la atmósfera. Actualmente las tecnologías solares son parte de la estrategia energética mundial, en virtud que no presentan riesgos ambientales o para la salud. La presente investigación permite determinar el posicionamiento óptimo del colector solar de tubos de vacío ubicado en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo para la obtención de energía térmica útil. El tipo de investigación es correlacional con un enfoque cuantitativo y un diseño experimental. Se revisan estudios que incluyen modelos experimentales y de simulación, lo que ayuda a comparar enfoques anteriores con el tratamiento actual del problema. El modelo matemático de simulación se realizó en el software estadístico Rstudio, con tres temperaturas iniciales (T) y con diferentes ángulos de inclinación empezando en 10 y con 4 ángulos orientación (0º, 30º, 60ºy 90º). Se concluye que la temperatura del agua en el sistema de colector solar se relaciona inversamente con el ángulo de inclinación, ya que al aumentar dicho ángulo de 10º
hasta 60
se observó que la temperatura del agua desciende, por
lo tanto si se desea maximizar la temperatura del agua se debe colocar
con un ángulo de inclinación de 10
◦
◦
y 0
◦
de orientación.
1
, T
2
, T
3
hasta los 60
◦
Keywords
COLECTORES SOLARES, COLECTORES DE TUBO DE VACÍO, ÁNGULO DE INCLINACIÓN, SIMULACIÓN