Ensayo térmico normalizado de un colector solar con acumulación integrada parcialmente aislado, hecho con materiales accesibles y de fabricación simple

Abstract

Este trabajo muestra el desarrollo de un colector con acumulación integrada con un particular diseño para prevenir enfriamiento nocturno, el cual fue evaluado térmicamente mediante la Norma IRAM 210004. El objetivo central fue obtener un equipo de bajo costo que ofreciera mejores prestaciones que otros modelos pensando en una aplicación domiciliaria unifamiliar. Se detallan las características esenciales de un primer prototipo explicándose las razones que justifican la disposición geométrica de las partes componentes y su correlación con los materiales utilizados. Para la evaluación térmica se utiliza una máquina también diseñada y construida por el equipo de investigación, y se recurre a la aplicación rigurosa de la norma mencionada anteriormente. Los resultados obtenidos se muestran mediante gráficos y tablas, determinándose los coeficientes de la ecuación fundamental que da cuenta de la energía que puede proveer el equipo. Al informe convencional de la norma se adiciona un cálculo mensual para ver claramente la evolución de la Fracción Solar, y se provee una información gráfica que muestra la cobertura solar total o parcial de la demanda diaria mediante energía solar. Se compara este equipo con modelos previos ensayados con una norma equivalente, pudiéndose constatar una mejora en el comportamiento térmico del nuevo prototipo.

This work shows the development of an integral collector storage system with a particular design for preventing nocturnal heat losses. This unit is thermally evaluated by using the IRAM 210004 standard. The main goal of the project was to obtain a low-cost solar equipment that offered better performance than similar models, thinking on covering the necessities of a domestic application. The essential characteristics of a first prototype are explained as well as the reasons that justify the geometry of its parts to match with the raw materials used. The thermal evaluation of the unit is made by a machine built by the same research team and a rigorous application of the mentioned standard is performed. The obtained results are shown by means of plots and tables, and the coefficients of the main equation are determined. This equation allows the estimation of the energy provided by the sun. An extra monthly calculation is added to the report to understand the Solar Fraction evolution, and a plot is provided to show the total or partial daily solar coverage of the demand. The prototype was compared with previous models tested by an equivalent standard, and an improvement is verified for this new unit.