Caracterización de un colector solar de de placa plana diseñado para la regeneración de silicagel de una planta piloto de climatización solar-geotérmica

Abstract

Se presentan los resultados de la caracterización del colector solar plano utilizado en una planta piloto de climatización solar-geotérmica por ciclo de Adsorción-Humidificación. El colector de 18 m<SUP>2</SUP> de área calienta el aire de proceso utilizado en la etapa de regeneración de la Silica gel. El mismo fue diseñado y modelado usando TRNSYS para lograr temperaturas de trabajo entre los 75–85 ºC a fin de garantizar energía suficiente para regenerar los 30 Kg. de Silica gel de las camas de adsorción. A partir de la determinación experimental de la curva rendimiento se estimaron el factor de remoción de calor, F’<SUB>R</SUB> = 0.3, y el coeficiente global de pérdidas, U<SUB>L</SUB> = ~ 6.01 W/m<SUP>2</SUP>ºC. A pesar de utilizar un caudal un 24% mayor al de diseño, las mayores temperaturas de salida de aire del colector respecto a las predichas por la simulación en la etapa de diseño se deben a una subestimación en los parámetros térmicos y ópticos utilizados. Los resultados experimentales se correlacionan con las suposiciones de trabajo empleadas durante la etapa de diseño y permiten concluir que el sistema se comporta de acuerdo a lo esperado superando temperaturas de 90ºC para una irradiancia de 900 W/m<SUP>2</SUP>.

The characterization results of a flat plate solar collector used in an air conditioning pilot plant based on an adsorption-humidificación cycle using Silica Gel beds are presented herein. A solar collector of 18 m<SUP>2</SUP> of area provides the heat for Silica Gel regeneration. The collector was design using TRNSYS in order to assure enough energy to regenerate 30 kg of Silica Gel at temperatures between 75 to 85 ºC. Values for the heat removal factor, F’<SUB>R</SUB> = 0.3, and for the overall heat loss coefficient, U<SUB>L</SUB> = ~ 6.01 W/m<SUP>2</SUP>ºC, were estimated from the efficiency curve determined experimentally. The obtained experimental temperatures were higher than the predicted from simulation design step. This finding could be explained because optical and thermal were initially over estimated. As conclusion, the experimental results correlate well with working assumptions used during the design phase with outlet air temperatures above 90ºC for irradiances of 900 W/m<SUP>2</SUP>.