Nuevo calentador solar de aire con matriz porosa selectiva

Abstract

En este trabajo se presenta el desarrollo y evaluación termo-energética de un nuevo prototipo de colector solar calentador de aire que posee como elemento absorbedor una matriz porosa de acero reciclado. El factor de huecos o porosidad de la matriz es del 96 %. El colector fue ensayado en la ciudad Salta, con flujo forzado a circuito abierto y pendiente de 40° bajo condiciones meteorológicas invernales. El salto térmico medio entre las temperaturas de entrada y salida del colector fue de 16,2 °C, 19 °C y 21 °C, para tres flujos másicos ensayados: 0,065 Kg/s, 0,051 Kg/s y 0,043 Kg/s respectivamente. Experimentalmente se obtuvieron las curvas de eficiencia térmica instantánea presentando valores máximos de 64 %, 55,4 %, y 55,0 %, para los tres flujos ensayados respectivamente. Estos valores indican una muy buena performance termo-energética del prototipo presentado en este trabajo y la conveniencia de operarlo con un flujo másico superior a 0,05 Kg/s.

This paper presents the development and thermo-energetic evaluation of a new solar air heater collector prototype that has a porous matrix of recycled steel as an absorbing element. The porosity of the matrix is 96 %. The collector was tested in the city of Salta, with forced flow to open circuit and slope of 40° under winter weather conditions. The average thermal jump between the collector inlet and outlet temperatures was 16.2 °C, 19 °C and 21 °C, for three tested air mass flows: 0.065 Kg/s, 0.051 Kg/s and 0.043 Kg/s respectively. The instantaneous thermal efficiency curves were obtained experimentally, presenting maximum values of 64 %, 55.4 %, and 55.0 %, for the three flows tested respectively. These values indicate a very good thermo-energetic performance of this prototype and the convenience of operating it with an air mass flow greater than 0.05 Kg/s.