Informe de Colector Solar PDF

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ  FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUIMICA AMBIENTAL 

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA QUIMICA CARACTERIZACION CARACTERIZAC ION DEL COLECTOR SOLAR (E-110) PARA EL CALENTAMIENTO DEL AGUA

Presentado al: Ing. CALDERON CARDENAS, Román Justo Facilitador del curso 091B ¨DISEÑO DE EQUIPOS Y SELECCIÓN DE MATERIALES ¨. Presentado por: BALBIN CARHUALLANQUI, Thani CAPARACHIN QUIÑONES, Estefany CHANCASANAMPA GOMEZ, Evelyn HILARIO MALLMA, Liz RICSE CONTRERAS, Melisa

Alumnos del IX Ciclo de la Carrera Profesional de Ingeniería Química Ambiental Huancayo, 13-07-2015 

 

CARACTERIZACION DEL CALENTADOR SOLAR (E-110) PARA EL CALENTAMIENTO DE AGUA INTRODUCCION El calentador solar es un equipo que trasforma la luz del sol en calor y almacena esa energía en el agua para usarla a cualquier hora. En este informe se presentan brevemente las formulaciones acerca de la teoría de Calentador solar de agua. La recopilación de la información presentada está enfocada en un calentador solar con colector plano. Antes, se analizan algunos conceptos previos sobre radiación solar y balance de energía en el calentador solar. El contenido principal del documento gira en torno al funcionamiento del calentador solar. En el análisis se tiene en cuenta los parámetros más importantes importa ntes que influyen en el diseño del calentador solar, tales como: radiación solar total incidente por unidad de área, temperatura ambiente, material de los tubos, distancia entre tubos, material del aislante, espesor del aislante, propiedades físicas del agua y volumen del depósito de almacenamiento.

 

  RESUMEN En el presente trabajo se desarrolló el funcionamiento de un calentador solar de agua, el cual se dió a partir de pruebas experimentales para los materiales y elementos que componen a un calentador solar de placa plana. De tal forma que se probó los diferentes elementos de acuerdo a su función, además se caracterizó el calentador construido obteniendo una eficiencia de 44.23% a partir del calor útil con respecto a la radiación solar incidente por unidad de área. En el trabajo se muestran las diferentes pruebas, la metodología de las pruebas y el armado del calentador, así como los cambios que se fueron realizando a partir de los resultados de las pruebas. También se hace una evaluación económica para la fabricación e instalación del colector solar.

 

  OBJETIVOS   OBJETIVO GENERAL:



 

Caracterizar el colector solar (E-110) para calentamiento de agua.

  OBJETIVOS ESPECIFICOS:



 

Elaborar la hoja de especificaciones para el colector solar (E – 110).

 

Realizar evaluación económica para la fabricación e instalación del colector solar.

 

Elaborar el diagrama de bloques.

 

Realizar el balance de energía en el colector solar (E-110).

 

Determinar la eficiencia del calentador solar.

 

Comparar las temperaturas de agua a la salida del calentador solar en las diferentes corridas.

 

INDICE: I.

MARCO TEÓRICO a. ENERGÍA SOLAR DIRECTA b. CALENTADORES SOLARES DE A AGUA GUA i. TIPOS DE COLECTORES SOLARES PARA CALENTAR AGUA 1. COLECTORES DE PLACA PLANA CON CUBIERTA 2. COLECTORES CPC ESTACIONARIOS 3. COLECTORES DE PLACA PLANA SIN CUBIERTA 4. COLECTORES DE TUBOS DE VACIO a. De Flujo Directo b. Con Tubo de Calor c. INSTALACIÓN DEL CALENTADOR SOLAR d. FUNCIONAMIENTO DE UN CALENTADOR SOLAR e. CALENTAMIENTO DE AGUA EN COLECTOR DE TUBOS f. BENEFICIOS OBTENIDOS POR EL USO DE UN CALENTADOR SOLAR

 

II.

PARTE EXPRIMENTAL  a. METODOLOGIA i. MATERIALES Y METODOS b. TRATAMIENTO DE DATOS i. DATOS DE CORRIDAS  ii. BALANCE DE ENERGIA 

II.

EVALUACION ECONOMICA a. COSTO DE FABRICACION b. COSTO PARA FUNCIONAMIENTO

III.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS 

IV.

CONCLUCIONES: 

V.

RECOMENDACIONES:

BIBLIOGRAFÍA

 

VI.

MARCO TEÓRICO a. ENERGÍA SOLAR DIRECTA

La energía solar es resultado de un proceso de fusión nuclear que tiene lugar en el interior del Sol. De toda la energía que se genera en este proceso, nuestro planeta recibe menos de una milmillonésima parte. La cual resulta, en proporción con el tamaño de la Tierra, una cantidad enorme. La radiación solar que llega a la superficie terrestre se puede transformar en electricidad o calor. Puede ser utilizada directamente como calor o para producir vapor (solar térmica) y para generar electricidad (solar eléctrica). De esta forma, en un año, la Tierra recibe del sol la energía que podría producir 60 millones de toneladas de petróleo. De acuerdo con la Asociación Nacional de Energía Solar AC, si se lograra convertir el 1% de esta energía en electricidad se podría producir lo equivalente a la electricidad utilizada en todo México en 1996. Una de las formas más sencillas de aprovechar la energía solar es utilizando los calentadores solares de agua, los cuales son eficientes y fáciles de usar. Los calentadores solares son sistemas fototérmicos en los que se puede canalizar la energía irradiada por el sol hacia nuestros hogares, usándola para calentar agua para uso doméstico, para calentar cal entar agua en deportivos y albercas, para el secado de granos e incluso para mover turbinas que generan electricidad.

b. CALENTADORES SOLARES DE A AGUA GUA Un calentador solar de agua es un sistema fototérmico  capaz de utilizar la energía térmica del sol para el calentamiento de agua sin usar ningún tipo de combustible. Se compone de: un colector solar plano, donde se captura la energía del sol y se transfiere al agua; un termo tanque, donde se almacena el agua caliente; y un sistema de tuberías por donde circula el agua.

 

  Ilustración 1: Colector Solar 

Los colectores solares térmicos o calentadores solares están divididos en tres clases:   De baja temperatura. Generan temperaturas menores a 65º C. Son ideales



para calentar piscinas, uso doméstico de agua y actividades industriales en las que el calor del proceso no sea mayor a 60º C (pasteurización, lavado, etc.).   De temperatura media. Generan temperaturas de entre 100 y 300º C.



  De alta temperatura. Generan temperaturas mayores a 500°C, la cual se



puede usar para generar electricidad y transmitirla a la red eléctrica; se instalan en regiones donde la posibilidad de días nublados es remota.

i. TIPOS DE COLECTORES SOLARES PARA CA CALENTAR LENTAR AGUA   Colectores de placa plana con cubierta



  Colectores Concentradores Parabólicos



  Colectores de placa plana sin cubierta



  Colectores de tubos de vacío



1. COLECTORES DE PLACA PLANA CON CUBIERTA Los colectores de placa plana son los más usados para calentar agua en los hogares y para los sistemas de calefacción.

 

Un colector de placa plana se compone básicamente de una caja metálica con aislamiento con una cubierta de vidrio o de plástico (la ventana) y de una placa absorbedora de color oscuro. La radiación solar es absorbida por la placa que está construida de un material que transfiere rápidamente el calor a un fluido que circula a través de tubos en el colector (Figura 1). Este tipo de colectores, calientan el fluido que circula a una temperatura considerablemente inferior a la del punto de ebullición del agua y son los más adecuados para aplicaciones donde la demanda de temperatura es de 30-70 °C. Son los más utilizados para calentar agua en sistemas domésticos y comerciales y en piscinas cubiertas. Un colector de placa plana consiste en un absorbedor, una cubierta transparente, un marco, y aislación. La cubierta transparente transmite una gran cantidad de la luz de onda corta del espectro solar y al mismo tiempo, sólo deja pasar muy poca radiación de onda larga (calor emitido por el absorbedor) produciendo un efecto invernadero.  Además, la cubierta transparente transparente evita que el viento y las brisas se lleven el calor colectado (convección). Junto con el marco, la cubierta protege el absorbedor de las condiciones meteorológicas adversas. Típicamente el marco está fabricado de materiales de aluminio y de acero galvanizado, también se utiliza plástico reforzado con fibra de vidrio. La aislación en la parte posterior del absorbedor y en las paredes laterales reduce las pérdidas de calor por conducción. Esta aislación es por lo general de la espuma de poliuretano, lana mineral, fibra de lana de vidrio, etc. Estos colectores demostraron poseer una muy buena relación precio/calidad y tienen una amplia gama de posibilidades para su montaje (en el techo, como parte del techo, o solos).

 

 

2. COLECTORES CPC ESTACIONARIOS Su funcionamiento e instalación es exactamente la misma que los colectores de placa plana convencionales. Estos colectores poseen un sistema de concentración de radiación solar tipo Concentradores Parabólicos Compuestos, para obtener temperaturas más elevadas y un mayor rendimiento. Estas características se deben a que el área de pérdidas es menor al área de colección logrando una minimización de las pérdidas y alcanzando un rendimiento cercano al 50% .

 

 

3. COLECTORES DE PLACA PLANA SIN CUBIERTA Este tipo de colectores, sencillos y baratos, consisten en un absorbedor pero carecen de la cubierta transparente. No incluyen ningún aislamiento adicional, de manera que la ganancia de temperatura queda limitada a unos 20 ºC sobre la del aire del ambiente, son los más adecuados para aplicaciones de baja temperatura.  Actualmente,  Actualme nte, son son utilizados para la calefacció calefacción n de piscinas al aire aire libre, libre, pero existen otros mercados, incluidos los de calefacción de temporada en las piscinas cubiertas, calefacción de agua para lavar coches, y calefacción del agua utilizada en piscicultura. También existe un mercado potencial de estos colectores para calentamiento de agua en lugares remotos, como campamentos de verano. Los absorbedores de estos colectores son generalmente de plástico negro tratado para resistir la luz ultravioleta, o están construidos por tubos de metal o plástico recubiertos de pigmentos ennegrecidos por los que circula el agua (Figura 5). Dado que estos colectores no tienen cubierta, una gran parte de la energía solar absorbida se pierde principalmente por convección.

 

 

4. COLECTORES DE TU TUBOS BOS DE VA VACIO CIO Estos colectores se componen de un conjunto de tubos de vacío (o evacuados) cada uno de los cuales contienen un absorbedor (generalmente una plancha de metal con tratamiento selectivo o de color negro), el cual recoge la energía solar y la transfiere a un fluido portador (calo-portador). Gracias a las propiedades aislantes del vacío, las pérdidas de calor son reducidas y pueden alcanzarse temperaturas en el rango de 77 °C a 177 °C. De esta manera, este tipo de colectores resultan particularmente apropiados para aplicaciones de alta temperatura. Por su forma cilíndrica, aprovechan la radiación de manera más efectiva que los colectores planos, al permitir que los rayos de sol incidan de forma perpendicular sobre los tubos durante la mayor parte del día. Estos colectores son hasta unos 30% más eficientes que los colectores planos, pero son bastante caros, por unidad de superficie suelen costar aproximadamente el doble que un colector de placa plana. En los últimos años la China ha perfeccionado la construcción de este tipo de colectores a precios competitivos con los colectores planos y ha entrado a competir con éxito en el mercado mundial. En la actualidad la China está produciendo el 70 % de los colectores usados a nivel ni vel mundial. Están bien adaptados para aplicaciones industriales de calefacción y también puede ser una alternativa eficaz a los colectores de placa plana para la calefacción doméstica, especialmente en regiones donde hay poca radiación o escasa heliofanía.

 

La técnica de vacío utilizada por los fabricantes de tubos fluorescentes, entre otros, se ha desarrollado hasta el punto de hacer rentable la producción en masa y la comercialización de sus equipos. Mediante la aplicación de esta tecnología, ha sido posible la construcción de los colectores solares de vacío que se comercializan en la actualidad y el mantenimiento de su elevado vacío. Debido a sus características geométricas, reciben el nombre de colectores de tubos de vacío. Existen dos tipos de colectores tubulares de vacío, según sea el método empleado para el intercambio de calor entre la placa y el fluido caloportador:

• De flujo directo. • Con tubo de calor (heat pipe)

a. De Flujo Directo Estos consisten en un grupo de tubos de vidrio dentro de cada uno de los cuales hay una aleta de aluminio absorbedor, conectada a un tubo de metal (normalmente cobre) o tubo de vidrio. La aleta posee un recubrimiento selectivo que absorbe la radiación solar, e inhibe la pérdida de calor radiactivo. El fluido de transferencia de calor es el agua y se distribuye a través de las tuberías, una para la entrada del líquido y el otro para la salida sali da de fluidos (Figura 6). Los colec colectores tores de tubos de vacío de corriente directa vienen en varias variedades de acuerdo al tipo de tubería utilizada.

1. Fluido concéntrico de entrada y salida (vidrio-metal). Estos utilizan un único tubo de vidrio. Dentro de este está la tubería de cobre adosada a la aleta. Este tipo de construcción permite que cada una de las tuberías roten para otorgar el ángulo de inclinación deseado y permitir la máxima absorción en la aleta, aun cuando el colector se monta horizontalmente. El diseño de vidrio y metal es eficiente, pero pueden tener problemas, las diferentes tasas de expansión térmica del vidrio y los tubos tub os de metal pueden hacer que la juntura entre ellos se debilite y provocar una pérdida de vacío. Sin el vacío, la

 

eficiencia de estos colectores no es mejor, y puede ser peor que la de un colector de placa plana.

2. Tuberías de entrada y salida separadas (vidrio-metal). Este es el tipo tradicional de colectores de tubos de vacío. El absorbedor puede ser plano o curvo. Como en el caso del diseño de tubos concéntricos, la eficiencia pueden ser muy elevados, sobre todo cuando se requieren temperaturas de trabajo relativamente bajas. La posible pérdida de vacío después de algunos años de funcionamiento vuelve a ser el inconveniente.

3. Dos tubos de vidrio fundido juntos en un extremo (vidrio-vidrio). El tubo interior está revestido con un absorbedor integrado cilíndrico de metal. En general no son tan eficientes como los tubos de vidrio-metal, pero son más baratos y tienden a ser más confiables. Para aplicaciones de muy alta temperatura, los tubos de vidrio-vidrio pueden ser más eficientes que sus homólogos de vidrio y el metal.

 

b. Con Tubo de Calor En este sistema los tubos de vacío llevan un fluido vaporizante que no puede salir del interior del tubo y que funciona como caloportador. Este fluido se evapora por efecto de la radiación solar, asciende hasta el extremo superior del tubo que se encuentra a temperatura inferior, esto hace que el vapor se condense, ceda su energía y retorne a su estado líquido cayendo por acción de la gravedad a la parte inferior del tubo, donde al recibir más radiación, vuelve a evaporarse y comienza un nuevo ciclo (Figura 8). Los tubos de calor son considerados como los “superconductores” del calor, debido

a su muy baja capacidad calorífica y a su excepcional conductividad (miles de veces superior a la del mejor conductor sólido del mismo tamaño). El uso del tubo de calor está muy extendido en la industria y, basándose en este principio princi pio de funcionamiento se fabrican los actuales colectores de vacío con tubo de calor.

Una ventaja del sistema de tubos de calor sobre el de flujo directo es la conexión "seca" entre el absorbedor y la cabecera, lo que hace más fácil la instalación y también significa que los tubos se pueden cambiar sin vaciar el fluido de todo el sistema (Figura 9 b). Un inconveniente de estos colectores con tubos de calor es que deben ser montados con un ángulo mínimo de inclinación de alrededor de 25 ° con el fin de permitir que el fluido interno de la tubería de calor retorne a la zona de

 

absorción de calor, en cambio los de flujo directo pueden ser instalador de manera horizontal.

c. INSTALACIÓN DEL CALENTADOR SOLAR   Se recomienda que estos estos se instalen en las azoteas azoteas de las casas, orientados



hacia el sur (ya que nos encontramos en el hemisferio norte), de tal manera que queden expuestos a la radiación solar todo el día.   Se deberá evitar sombras sobre el calentador, por lo que se sugiere que el



tinaco quede del lado norte del calentador solar. Si existen muros o pretiles deberán estar tan separados como las alturas de los mismos.   El colector solar plano debe colocarse con cierto grado grado de inclinación, lo que



permite aprovechar eficientemente la radiación. No obstante, la inclinación a la que se debe colocar el colector dependen de la localización de la ciudad donde se pretenda instalar, sin embargo, se recomienda, que esta sea aproximadamente 10° más, que la latitud del lugar de instalación.   La posición del termotanque debe permitir que este se se llene por gravedad11, gravedad11,



por consiguiente debe colocarse por lo menos 30 cm., sobre el nivel superior del colector. De tal suerte, que los tinacos que sean abastecidos por los calentadores solares, deberán estar como mínimo 50 cm., sobre el nivel de los calentadores solares.   Es frecuente y recomendable que el calentador solar y el “boiler” se instalen



en serie, es decir, uno después del otro. De esta forma, si usted tiene boiler en la casa también puede instalar el calentador solar y alternar su uso. Por ejemplo en el caso de días muy nublados o si se requiere más agua caliente garan tizando que siempre que lo normal, el “boiler” respalda al sistema solar garantizando

habrá agua suficientemente caliente.

 

d. FUNCIONAMIENTO DE UN CALENTADOR SOLAR   Los colectores solares domésticos tienen un funcionamiento en realidad muy



sencillo. La luz solar se convierte en calor al tocar la placa térmica colectora, la cual puede ser metálica (fierro, cobre, aluminio, etc.) o de plástico. Esta debe ser obscura para lograr la mayor recolección de calor, por debajo de la misma se encuentran los cabezales de alimentación y circulación de agua, por donde el líquido “entra frió y sale caliente” del colector solar plano.  

  El agua circula dentro del sistema, mediante el mecanismo de termosifón, el



cual se origina por la diferencia de temperatura que se genera en el agua debido al calentamiento proporcionado por el sol. Esto significa que, el agua caliente es más ligera que la fría y, en consecuencia, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre el colector solar plano y el termotanque, con lo cual se establece una circulación natural, sin necesidad de ningún equipo de bombeo. Para que el agua se mantenga caliente y lista para usarse en el momento requerido, esta se almacena en el termotanque, el cual está forrado con un aislante térmico para evitar la pérdida de calor.   El calentador solar tiene la capacidad de proporcionar agua a una



temperatura de hasta 72°C en un día soleado, según las corridas realizadas. Sin embargo, la temperatura del agua depende de la aplicación, que se le desee dar y de las condiciones climáticas.   Durante este lapso de tiempo el calentador solar llega a su máxima



capacidad. Por lo tanto, lo más recomendable es bañarse en la tarde y dejar suficiente agua para quien desee bañarse en la mañana.

e. CALENTAMIENTO DE AGUA EN COLECTOR DE TUBOS Los tubos de vacío absorben los rayos del sol y convierten dichos rayos en energía calorífica, calentando el agua dentro de los tubos. Mientras la temperatura del agua se eleva, la densidad se modifica, el agua caliente en los tubos asciende al termotanque y el agua fría dentro del tanque baja a los tubos. Manteniendo el ciclo natural de esta manera, el agua en el tanque se calentará.

 

f. BENEFICIOS OBTENIDOS POR EL USO DE UN CALENTA CALENTADOR DOR SOLAR Cuando se utiliza un calentador solar de agua se está aprovechando de manera eficiente una energía limpia, renovable, y segura. Se contribuye de manera importante en la reducción de gases de efecto invernadero causantes del cambio climático, y se mejora de forma significativa la calidad del aire ya que disminuye significativamente el uso de combustibles fósiles. Recomendaciones para optimizar el uso de un calentador solar Una vez que cuente con un calentador solar, estará ahorrando dinero y protegiendo al medio ambiente. Sin embargo, aún se deben tener algunos cuidados para hacer más eficiente el uso del calentador, lo que estará estrechamente relacionado relaciona do con el ahorro responsable de toda la energía que utilicemos, para ello podemos empezar por: Remplazar todas las tuberías y grifos que goteen o tengan fugas ya que se desperdicia agua y energía. Usar regaderas economizadoras de alta presión, con estas el uso de agua por persona se ve reducido. De esta forma podremos contar con más agua caliente para más baños. Usar la lavadora en ciclos económicos y con agua fría cuando esto sea posible. Bañarse y usar el agua caliente de preferencia avanzado el día, que es cuando el calentador ofrece el agua a su máxima capacidad. Sin embargo, para contar con agua durante las mañanas y las tardes, se recomienda usar solo una parte, es decir racionar el consumo, de tal forma que siempre contemos con agua caliente en el termotanque. Lograr el máximo aprovechamiento del agua que está almacenada en el termotanque, (tratando de usar, cuando sea posible, sólo agua fría) fría).. 

 

VII.

PARTE EXPRIMENTAL a. METODOLOGIA i. MATERIALES Y METODOS   Colector solar



  Mangueras



  Válvula



  Recipiente de volumen fijo de 1109 ml.



  Cinta métrica



  Soporte para el colector



  Termómetro



  cronometro



b. TRATAMIENTO DE DATOS i. DATOS DE CORRIDAS   

 

    

°  

°  

° 

    

01/07/15 01/07/15 02/07/15 02/07/15 02/07/15 02/07/15 06/07/15 06/07/15

10:55 am 12:15 am 10:15 am 10:55 am 11:35 am 12:15 am 11:10 am 11:50 am

18.64 seg. 11.52 seg. 7.30 seg. 8.72 seg. 48.05 seg. 17.89 seg. 10.93 seg. 6.44 seg.

16.5 ℃  16.5 ℃  16 ℃  16 ℃  16 ℃  16 ℃  15.8 ℃  15.8 ℃ 

38 ℃  40 ℃  44.5 ℃  52 ℃  50 ℃  72 ℃  48 ℃  68.3 ℃ 

16.5 ℃  16.5 ℃  16 ℃  16 ℃  16 ℃  16 ℃  15.8 ℃  15.8 ℃ 

40.72 °  40.72 °  35.6 °  35.6 °  35.6 °  35.6 °  36.64 °  36.64 ° 

ii. BALANCE DE ENERGIA                  +           

   +      ∗  ∗ ( ))   ∗  ∗ ( −  ) +   

Datos      2.40 ∗ 0.8  1.92             5.45 5.45 ℎ/ ℎ/                  ()  0.8     998.785 5 / /     (=.℃)  998.78

 

 

         1109 1109   0.00 0.0011 1109 09      419.21 /° /°    (=℃)  419.21

 

418.18 /° /°    (=℃)  418.18



 

418 / /° °    (=.℃ =.℃))  418



52.13 3℃  325. 325.43 43° °      52.1     16.1℃ .1℃  289.4° .4° 





CALCULOS   Calculando el calor útil



   ∗  ∗ ( +  )    1.1 1.1077 077  ∗ 418

 °

∗ (3 (325 25.4 .43 3 − 284. 284.4) 4)° ° 

    ..    . .  

  Calculo del calor absorbido



   ∗  ∗ ( ))     1.92 1.92  ∗ 5.45 5.45

 

∗ 0.8 

  .    

  Calculo del calor perdido



   +      9.27 9.2711 11 ℎ ℎ − 4.28 4.28ℎ ℎ     .     

  Calculo de la eficiencia







   ∗

∗ 100 100% 

. .  ∗ . /

  .  % % 

∗ 10 100% 0% 

 

VIII.

EVALUACION ECONOMICA a. COSTO DE FABRICACION

MATERIALES

MEDIDAS

CANTIDAD

COSTO

MADERA

244 cm X 17.3 cm

2

S/. 60.00

MADERA

84 cm X 17.3 cm

2

S/. 30.00

VIDRIO

248 X 82

1

S/. 95.00

TUBOS

20.83 m

S/. 300.00

 AMOLDAMIENTO  AMOLDAMI ENTO

8

S/. 80.00

DE TUBOS TECNOPOR

50 cm X 50 cm

S/. 10.00

De ¾ pulg TECNOPOR

242 cm X 32 cm

S/. 10.00

de ¾ pulg CLAVOS

½ KILO

S/. 2.00

SILICONA

1

S/. 15.00

PINTURA VERDE

2

S/. 6.00

PINTURA

5

S/. 15.00

240 cm X 80 cm

1

S/. 110.00

242 cm X 82 cm

1

S/. 15.00

NEGRA PLACA DE  ALUMINIO TRIPLEY

TOTAL

S/. 748.00

b. COSTO PARA FUNCIONAMIENTO MATERIALES

MEDIDAS

CANTIDAD

COSTO

CODO

½ pulg

1

S/. 2.00

TUBERIA

½ pulg

1

S/. 4.50

1

S/. 6.00

1

S/. 7.50

VALVULA DE COMPUERTA MANGUERA

 

JARRA

1

S/. 3.50

1

S/. 1.50

 ABRAZADERAS  ABRAZA DERAS

2

S/. 1.00

TEFLON

1

S/. 2.00

SOPORTE

1

S/. 135.00

2

S/. 30.00

UNION DE

½ pulg

PLASTICO

UNIONES DE

½ pulg

COBRE TOTAL

IX.

S/. 193.00

CONCLUCIONES:    Se caracterizó el colector solar (E-110) para calentamiento de agua,



siendo un colector solar plano.   Se elaboró la la hoja de especificaciones para el colector solar



(E – 110).(anexos)   Se realizó evaluación económica para la fabricación e instalación del



colector solar, llegando a importar en fabricación y funcionamiento un total de S/ 941.00.   Se elaboró el diagrama de bloques.(anexos)



  Se realizó el balance de energía en el colector solar (E-110). (anexos)



  Se determinó la eficiencia del calentador solar, siendo de 44.23%.





  Se Comparó las temperaturas de agua a la salida del calentador solar en en las diferentes corridas, teniéndose como resultado la temperatura de mayor significancia de 72°C el día 02/07/15 a las 12:15 am con un tiempo de descarga de 17.89 seg y un ángulo de inclinación del colector solar de 35.6°.

 

X.

RECOMENDACIONES:   Tener mucho cuidado en la instalación de mangueras y accesorios antes



del funcionamiento del colector, para así evitar fugas durante las corridas.   Medir de manera correcta cada parámetro para evitar complicaciones



durante la determinación de los diferentes objetivos establecidos dentro del informe.   Observar que el lugar de trabajo sea el adecuado para realizar las corridas



respectivas, es decir la ubicación del colector en cada corrida no debe variar de manera exagerada de posición e inclinación, con respecto a la radiación solar.   Utilizar pintura no corrosiva para evitar la contaminación ambiental y la



posterior oxidación de los materiales empleados durante la puesta en marcha del equipo.   Durante la puesta en marcha del equipo, específicamente durante el paso



del líquido atreves del colector, el caudal debe de ser controlado desde la válvula de entrada para así evitar complicaciones con respecto a la variación del tiempo de llenado del recipiente.

 

BIBLIOGRAFÍA [1] http://micalentadorsolar.com/pdf/macingenieria_2.pdf [2] Álvarez, P. y Vega, P. (2009). Una propuesta educativa para la sostenibilidad. [3] Mira y P. Vega Marcote (Directores), Sostenibilidad, valores y cultura ambiental

(pp.84-104). Madrid: Ediciones Pirámide. [4] España, E. y Prieto, T. (2009) Educar para la sostenibilidad: el contexto de los [1] Problemas

socio-científicos. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de

las Ciencias, 6(3), 345-354. En línea en: http://reuredc.uca.es. en: http://reuredc.uca.es.   [5]  https://doctornandwanisolarcook.files.wordpress.com/2013/03/fcalentscirnat [5] [6]  http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacd/cosude/xx.pdf [7] Teoría para el diseño de calentadores solares de agua, Sixto Guevara Vásquez,

UNATSABAR-OPS/CEPIS, Lima 2003. [8] Diseño de un calentador solar de agua para condiciones meteorológicas de la

ciudad de huacho, Julio César Valencia Bardales, Carlos Roberto Pesantes Rojas,  Aída Nerida Falcón, Juan Carlos Broncano Torres.