Diseño y evaluación de un tubo de calor para su utilización en colectores de acumulación integrada

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño, construcción y evaluación de un tubo de calor para su uso en colectores solares de acumulación integrada. El tubo fue construido utilizando un caño de cobre 5/8” de diámetro y se utilizó una aleación de estaño 40-60 para sellar sus extremos. Un 20% del volumen del tubo se llenó con alcohol metílico, utilizando el método de calentamiento y evacuación. Para evaluar experimentalmente el dispositivo se construyó un banco de ensayos, que permitió representar las condiciones bajo las cuales trabajaría el tubo de calor. El aporte de energía recibido por el tubo se fijó en 150W y la utilización de un tanque aislado permitió evaluar la transferencia de calor del tubo al agua. El comportamiento térmico del tubo de calor se monitoreó durante uno de los 12 ensayos realizados, utilizando fotos termográficas. El rendimiento obtenido del tubo de calor fue del 60% sin considerar las pérdidas presentes en el banco de ensayo.

This work presents the design, construction and evaluation of a heat pipe to be used in integral collector storage systems. The tube was built by using a copper tube 5/8” diameter pipe and a 40-60 tin alloy was used to seal the ends. A 20 % of the tube volume was filled with methyl alcohol, using a heating-evacuation methodology. In order to evaluate the prototype experimentally, a testing bank was built, which allowed to simulate the operating conditions of the tube. The input of energy received by the tube was fixed in 150 W and the use of and insulated tank allowed to evaluate the heat transfer from the tube to the water. The thermal behaviour of the heat pipe was monitored during one of the 12 testing runs performed, by using thermographic photographs. The efficiency obtained for the heat pipe was of 60 % without considering the losses of the proper testing bank.