Incidencia de la utilización de una cubierta transparente y de deflectores de flujo en el comportamiento de un colector solar calentador de aire de bajo costo

Abstract

En este trabajo se estudia la incidencia que tiene en el comportamiento de un colector solar calentador de aire de bajo costo, la utilización de una cubierta transparente y la presencia de deflectores de flujo. El estudio se realiza desde dos perspectivas, una de ellas calculando rendimientos en forma experimental y la otra utilizando un modelo físico matemático del comportamiento del colector. El colector está constituido básicamente por una estructura de madera y una cubierta de polietileno negro. Los datos necesarios para calcular los rendimientos, temperatura y radiación se registraron en forma automática durante un período diario de aproximadamente seis horas. Se presenta también el desarrollo y validación del modelo utilizado; contempla los intercambios energéticos que se producen entre las superficies intervinientes, los fluidos que participan y los alrededores. El modelo fue codificado en lenguaje FORTRAN y validado. Los resultados arrojados por las simulaciones permiten confirman los obtenidos experimentalmente.

This work studies the influence of transparent covers and flow deflectors on the behaviour of a low cost solar air heater. The study was performed under two perspectives: experimental efficiency measures and simulation by means of computational analytical models. The prototype was basically made of a wooden structure and a black polyethylene cover that absorbs the solar radiation and conducts the air flow. The transparent cover is made of polyethylene and the deflectors of wood. Data of temperature, solar radiation and air flow were collected for periods of approximately six hours per day to calculate the efficiency. The validation of the model is presented. This model was developed under the assumptions of isothermal nodes, posing energy balance equations among the surfaces and fluids involved in the heating process. It was codified in FORTRAN and run under the same climatic variables of the experiments. The simulations resemble the experimental results obtained.