Modelado de comportamiento térmico de un biodigestor, calefaccionado con energía solar, mediante el software SIMUSOL

Abstract

Se desarrolló un modelo térmico con el software SIMUSOL para un prototipo de biodigestor anaerobio, previamente construido. El biodigestor se calefacciona de forma pasiva con energía solar, y se busca lograr el mantenimiento de las condiciones térmicas a través de aislamiento. El modelo computacional propuesto representa los flujos de calor existentes entre los principales elementos de la envolvente del prototipo de biodigestor y el ambiente. Para su ajuste y validación, se realizó un ensayo de 150 horas de mediciones experimentales, registrando como datos de entrada: temperatura ambiente, radiación solar y velocidad del viento; además de las temperaturas en 17 puntos del prototipo. El modelo fue revisado en función de los resultados experimentales obtenidos, controlando la diferencia entre valores simulados y medidos. Se obtuvo un buen ajuste entre ambas series de datos, logrando modelar satisfactoriamente el comportamiento térmico del digestor y disponer de una herramienta de mejora del diseño.

A thermal model of an anaerobic digester previously builded is developed with SIMUSOL. The digester is heated with passive solar energy and insulated to reach the optimal thermal conditions. The computational model represents heat fluxes between the main elements of the prototype envelope, with the ambient air and the sky. For the adjust and validation, an experiment is conducted with 150 hours of measures, and registration of entry data - air temperature, solar radiation, wind speed and 17 temperature nodes inside the prototype. The model is revised with experimental results, checking the differences between simulated and experimental data. A good agreement of this two series of data is reached, that allows to model the thermal behaviour of the prototype and to provide a tool for design improvement.