Rendimiento termico en circuito abierto de un colector solar de aire de gran longitud para secado industrial

Abstract

Se estudia un calentador solar de aire de paso paralelo, de 9,76 m de longitud, en condiciones de funcionamiento de cielo claro y temperatura de entrada igual a la temperatura ambiente. Con un modelo cuasi estacionario que considera la masa térmica de la placa, se obtiene un método para determinar parámetros relacionados con el rendimiento térmico de este tipo de calentador. La eficiencia térmica instantánea en función del tiempo tiene una pendiente ligeramente positiva, cuya media es estable para ángulos de incidencia de la radiación solar hasta 30º. Esta media corresponde a la eficiencia óptica en estado estacionario del colector. En estado no estacionario, se obtiene una relación lineal entre las diferencias de temperaturas placa-ambiente y aire de salida-ambiente, con 98,6% de ajuste para un flujo de 0,19 kg/s. Se obtiene la curva del rendimiento térmico del colector en función del caudal másico de aire.

A 9.76 m long parallel pass flow solar air heater is studied under cloudless sky operating conditions and an inlet temperature equal to the ambient temperature. Using a quasi-stationary model that considers the thermal mass of the absorber plate, a method is obtained to determine parameters related to the thermal performance of this type of heater. The instantaneous thermal efficiency as a function of time has a slightly positive slope whose average is stable for angles of incidence of solar radiation up to 30º. This average corresponds to the steady state optical efficiency of the collector. In the non-steady state, a linear relationship is obtained between the plate-ambient and outlet-ambient temperature differences, with a 98.6% fit for a flow rate of 0.19 kg/s. The thermal performance curve of the collector is obtained as a function of the air mass flow rate.