Estudio de un caudalímetro simple y de bajo costo para mediciones en sistemas solares termosifónicos

Abstract

Este trabajo presenta el diseño, construcción, análisis y calibración de un caudalímetro prototipo para medir el flujo de agua a través de un sistema de calentamiento solar termosifónico. Se pretende lograr un equipamiento sencillo, barato, con bajas pérdidas de carga y fácil montaje para experiencias a campo. El principio de funcionamiento consiste en la inyección de un pulso de energía térmica por donde circula el caudal a conocer, determinándose éste a partir del tiempo que tarda la perturbación en pasar por termocuplas ordenadas aguas abajo en la tubería. Las mediciones se hicieron con termocuplas K y un adquisidor de datos de precisión, determinándose la correspondencia de un caudal medido con respecto al deducido a partir de la velocidad de propagación de la mencionada perturbación. Se graficaron los datos y se analizaron curvas que mejor ajustaran a los experimentos. Se logró una buena aproximación con curvas recíprocas de paquetes estadísticos convencionales.

This work presents the design, construction, analysis and calibration of a prototype flowmeter to measure the water flow rate in a thermosyphonic solar system. The goal is to obtain a simple and low cost equipment, which have low pressure losses and an easy mounting procedure for field experiments. The principle of functioning consists in the injection of a pulse of thermal energy where the unknown flow rate circulates, in order to determine the flow rate from the time the perturbation takes to pass through thermocouples that are ordered downstream in the pipe. The measurements were made with K thermocouples and a high precision datalogger, determining the relationship between measured flow rates and flow rates deduced from the velocity propagation of the mentioned perturbation. The data were plotted and curves to adjust with the experiments were analyzed. A good approximation was obtained with reciprocal curves from conventional software packages.