Optimización del área de colección y del flujo de aire de un colector solar de aire de doble flujo mediante simulación con SIMUSOL

Abstract

En el presente artículo se aborda la optimización del flujo de aire y del área de colección de un colector solar de doble flujo en contracorriente previamente estudiado, teniendo en cuenta no sólo los aspectos térmicos de maximización de la eficiencia sino también aspectos económicos y de funcionamiento. El estudio se realiza para condiciones climáticas correspondientes al período invernal de la Ciudad de Salta, en base a un modelo térmico obtenido previamente mediante el software SIMUSOL y validado con datos experimentales. Los resultados obtenidos indican que es térmica y económicamente conveniente trabajar con una longitud de colección de 2.4 metros y una velocidad del aire de 4m/s, lo cual resulta en una eficiencia global del 80% y una temperatura de salida del aire de alrededor de 40°C, la cual se considera aceptable para su utilización en calefacción de ambientes interiores residenciales de la Ciudad de Salta.

This article deals with the optimization of the air flow and the collection area of a double-counter flow solar air heater previously studied. The optimization was carried out by considering thermal aspects related to maximizing its efficiency, and also economic and functioning issues, in order to find an acceptable cost-benefit relationship for this prototype. The study uses a thermal model developed previously by using SIMUSOL software that was validated with experimental data. The results for average winter meteorological conditions show that it is thermally and economically convenient to build a collector with 2.4m of longitude and an air velocity of 4m/s. For these values, a global efficiency of 80% and an outlet air temperature of around 40ºC are obtained, which are considered acceptable for heating indoor environments.