Experiencia didáctica de calentamiento aprovechando la energía solar

Abstract

Se presenta un trabajo práctico para estudiar la performance térmica de un colector solar que calienta aire. El equipo opera en estado no estacionario. Para analizar el comportamiento, durante la experiencia realizada se midieron la temperatura de entrada y salida del aire, la velocidad del aire, las temperaturas en varios puntos del lecho, y la radiación solar incidente. Luego se calcularon la energía útil, la eficiencia térmica y los parámetros característicos del colector solar (eficiencia óptica y coeficiente de pérdidas de calor). El trabajo práctico desarrollado permite a los estudiantes tomar contacto con herramientas fundamentales en Ingeniería, como balance de energía, fenómenos de transferencia de calor, modelado de equipos, y cálculo computacional. También debe destacarse que los estudiantes adquieren habilidades en el manejo de instrumentos de medición (termocuplas, piranómetro y anemómetro), y en el posterior tratamiento de los datos experimentales en una planilla de cálculo.

It is proposed a practical work to study the thermal performance of a solar collector for air heating. The equipment work in unsteady state. In order to analyze the device behavior experiences are accomplished where the inlet and outlet temperatures of air, the air velocity, the temperature in several points of the bed, and the incident solar radiation are measured. Then, the energy gain, the thermal efficiency and the characteristic parameters of the solar collector (optical yield and heat loss coefficient) are calculated.The practical work developed allows the students to get in touch with fundamental engineering tools, such as energy balance, heat transfer phenomena , equipment modeling and computing calculation. It is also important to emphasize that the experiences give students training in the handling of measurement instruments (thermocouples, piranometer and anemometer), and in the subsequent treatment of the experimental data by means of a spreadsheet.