Evaluación y simulación computacional de un modelo físico-matemático del colector solar calentador de aire de doble paso en contracorriente diseñado para la calefacción de edificios

Abstract

En este trabajo se evalúa la capacidad predictiva de un modelo físico-matemático para la configuración del colector solar calentador de aire de doble paso en contra corriente. La validación del modelo fue realizada mediante la comparación de datos medidos y simulados por el software CLOE® (Cambio en la Longitud de Onda Electromagnética). Los ensayos fueron realizados durante la época invernal del 2012 conectando el colector a un prototipo de vivienda, midiéndose las temperaturas de entrada y salida del aire, la temperatura ambiente exterior y la irradiancia solar sobre el plano vertical del colector de la temperatura de salida y energía útil entregada por el colector. Los resultados muestran un excelente acuerdo entre los datos medidos y los valores simulados. Para la temperatura de salida el error del RMSE es menor a 2,93 °C y los 0ef son superiores a 0,80. Con respecto a la energía útil, el error RMSE es menor a 36,50 W y los Cef son superiores a 0,90.

In this paper, the predictive capacity of a physical-mathematical model for configuration of solar air heater collector of double pass-counter flow was evaluated. Model validation was performed by comparing measured and simulated data by CLOE® (Change in wavelength electromagnetic) software. The tests were conducted during the winter of 2012 connecting the collector to a building prototype. Air temperature at the collector inlet and outlet, outdoor air temperature and solar radiation on the collector surface were measured. The results show an excellent agreement between the measured data and the simulated values. To the outlet temperature, the RMSE error is less than 2.93 °C and is higher than 0.80. With regard to the useful energy, the RMSE error is less than 36.50 W and above 0.90.