Validación experimental del modelo matemático dinámico de capacitancia simple de un colector solar plano

• Autores: Davila Torres, Erick Steven, Salome Quinto, Heidy Sebastiana Lucero
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional del Centro del Perú
• Repositorio: UNCP - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uncp.edu.pe:20.500.12894/3752
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12894/3752
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Modelo matemático; Capacitancia simple; Colector solar plano

Para realizar el diseño y control de sistemas con diferentes condiciones, configuraciones, requerimientos de energía y materiales, es necesario validar los modelos matemáticos existentes en la literatura. En la investigación se realizó la validación experimental del modelo matemático dinámico de capacitancia simple para un colector solar plan, para ello se realizó 31 corridas experimentales durante 8 días, considerando tres condiciones climáticas: soleado, nublado parcialmente y nublado. Se varió el caudal en un rango de 300 a 1100 LPM; se midió la radiación solar, temperatura ambiente, de entrada y salida del agua, y de la placa absorbente, los datos se registraron cada 10 s durante 30 minutos por cada caudal. Se consideraron dos modelos matemáticos, de estado estacionario y dinámico de capacitancia simple, y se obtuvieron las respectivas ecuaciones para la temperatura de salida del agua del colector, las que fueron insertadas en el lenguaje de programación de Matlab R2012a para su solución numérica. De la comparación de los resultados de ambos modelos se observó que existe una mínima variación de 0,01 entre las temperaturas de salida promedio. Para la validación del modelo se compararon tres medidas de desviación: Eficiencia de Modelado(MEF), Coeficiente de Determinación del Modelo(CD) y el Coeficiente del Error(C) para validar el modelo sin sesgo, cuyos valores promedios para el modelo de estado estacionario y de capacitancia simple son -14.23, 0.83 y 0.11; y -14.20, 0.91 y 0.11 respectivamente, los resultados de estas medidas de desviación indican que los valores estimados por este modelo dinámico de capacitancia simple son bastante cercanos a los experimentales aproximadamente en un 15%.