Diseño, construcción y ensayos en circuito cerrado de un colector solar de aire con matriz porosa

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño, construcción y los ensayos realizados en un colector solar de paso simple de aire con absorbedor poroso. Las dimensiones del colector son 0,98 m de ancho, 2,4 m de largo, y 0,1 m de alto, construido con cuerpo de chapa galvanizada, aislación de lana de vidrio, y cubierta de policarbonato alveolar. Como absorbedor se utilizó material metálico desplegado. Los ensayos de caracterización del colector se realizaron en circuito cerrado, a distintos caudales, conectando el colector solar a un piso radiante de hormigón, utilizado para calefaccionar una habitación. Se realizaron medidas de temperatura y velocidad de flujo a la entrada y salida del colector, temperatura ambiente, temperatura de la loza radiante y radiación solar global sobre plano del colector, variando el caudal de entrada de aire. Los resultados obtenidos en mediodía solar indican un caudal óptimo de flujo de 0,0641 kg/s, para el cual se obtiene una diferencia de temperatura de flujo entre la entrada y salida del colector de 25 ºC, y una eficiencia térmica máxima de 0,64.

This paper presents the design, construction and tests in a single air pass solar collector with porous absorber. The dimensions of the collector are 0.98 m wide, 2.4 m long and 0.1 m high, constructed of galvanized steel body, glass wool insulation, and alveolar polycarbonate. Metal lath was used as absorber. Characterization tests were performed in close loop, at different flow, connecting the solar collector to a radiant floor concrete, used to heat a room. We measure temperature and flow rate at the inlet and outlet manifold, ambient temperature, temperature radiant floor and global solar radiation over collector's surface, by varying the inflow of air. The results indicate solar noon optimum throughput flow 0.0641 kg / s, for which we obtain a temperature difference of flow between the inlet and outlet manifold 25 ºC and a maximum thermal efficiency of 0,64.