Evaluación del desempeño de un circuito térmico para la generación de vapor de uso industrial con energía solar

Abstract

En este trabajo se presenta la evaluación del desempeño de un circuito térmico para la generación de vapor de agua de baja entalpía destinado al uso industrial. Este circuito térmico forma parte de un sistema de captación de energía solar por medio de un concentrador cilíndrico parabólico (CCP). El circuito original fue modificado para mejorar su eficiencia energética y asegurar, con la incorporación de resistencias halógenas, una temperatura constante en el fluido térmico ante fluctuaciones de la radiación solar incidente. Se realizaron ensayos experimentales del circuito térmico sin conectarlo al CCP con el fin de evaluar las pérdidas de energía en cada uno de sus componentes Con el sistema aislado, el fluido térmico alcanzó una temperatura del orden 150°C al ingreso del generador de vapor. El caudal de vapor generado en estado estacionario fue de 1,3 kg/h con lo cual la eficiencia térmica global fue del 60 %. De esta manera, se logró una mejora sustancial en el aprovechamiento de la energía con relación al circuito térmico original.

In this work the performance of a thermal loop for steam generation of low enthalpy for industrial process heat is presented. This thermal loop is part of a prototype of a parabolic trough collector system. The original thermal loop was modified to improve its energy efficiency and ensure, with the incorporation of halogen resistors, a constant temperature in the thermal fluid. Experimental tests were carried out without connecting the circuit to the solar collector in order to evaluate the energy losses in each of its components. With the insulated system, the thermal fluid reached 150°C at the entrance of the steam generator. The steam flow rate in steady state condition was 1.3 kg/h, and the overall thermal efficiency was 60%. In this way, a substantial improvement was achieved in the use of energy compared to the original thermal loop.