Colector solar de placas paralelas, como una alternativa eficiente para calentamiento de agua mediante termosifón en el Valle del Mantaro

• Autor: Capcha Ramos, Leo Rolando
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2014
• Institución: Universidad Nacional del Centro del Perú
• Repositorio: UNCP - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uncp.edu.pe:20.500.12894/2232
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12894/2232
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Colector Solar; Termosifón

La presente investigación propone el COLECTOR SOLAR DE PLACAS PARALELAS COMO UNA ALTERNATIVA EFICIENTE PARA CALENTAMIENTO DE AGUA MEDIANTE TERMOSIFÓN EN EL VALLE DEL MANTARO. El Valle del Mantaro se encuentra situado en la región central andina del Perú en el departamento de Junín a una altura media de 3200 msnm, su clima es templado y seco con marcadas diferencias de temperatura entre el día que sube hasta 25 °C y la noche cuando baja hasta 5 °C, está ubicada en la latitud sur: 10º 41´ 56", longitud oeste: entre meridianos 75º 1´ 8" y 76º 31´ 8". La radiación promedio año en el Valle del Mantaro es de 5.715 Kw/m2 y para aprovechar esta energía se propone un colector solar de placas paralelas que consiste en usar superficies extendidas(aletas) de manera específica para aumentar la rapidez de transferencia de calor al agua, por principios de transferencia de calor desde superficies extendidas se realiza un balance de energía diferencial obteniéndose ecuaciones de distribución de temperatura y con las cuales se calcula el flujo de calor trasmitido de la aleta al agua, la circulación del agua entre el colector y tanque es producida por el principio de termosifón, este fenómeno consiste cuando el agua entra al colector por la parte inferior es calentada lo cual disminuye su densidad debido al incremento de la temperatura, entonces, la columna de agua fría en la tubería de retorno al colector y la columna de agua caliente dentro del mismo se desequilibran haciendo que por gravedad la primera baje y empuje el agua caliente hacia el tanque. La información sobre promedio de radiación solar emitido en el valle del Mantaro es documentada y de primera mano (resúmenes diarios del tiempo de superficie dados por el Departamento de meteorología del instituto Geofísico del Perú) se identifica y estudia los principios y leyes de transferencia de calor por conducción y convección así como también transferencia de calor desde superficies extendidas. Como resultado del estudio se concluye que el uso de aletas en el colector solar aumenta el flujo de calor transmitido al agua ya que se aprovecha la mayor energía radiante por su mayor área efectiva de captación de la placa absorbente en comparación con el colector solar de tubos y se obtiene agua caliente a temperaturas aceptables para satisfacer la demanda de agua caliente.