Influencia del tamaño de partícula y concentración de Al2O3 en la eficiencia de un colector solar de tubos evacuados - Romero Alvino, Heydi Aida (2017)
El colector solar es un dispositivo que absorbe la radiación solar incidente, convierte en calor, y transfiere este calor a un fluido (usualmente aire, agua, o aceite) que fluye a través del colector, pero estos poseen baja eficiencia por lo que en esta investigación usamos las nanopartículas de Al2O3 para mejorar la eficiencia de transferencia de calor, el objetivo de la presente investigación fue evaluar la influencia que tienen el tamaño de partícula y concentración del Al2O3 en la eficiencia de un colector solar de tubos evacuados. Para ello se determinó el tamaño de partícula y concentración del Al2O3 para una mayor eficiencia de un colector solar de tubos evacuados, se estableció la relación que existe entre el tamaño de partícula y concentración del Al2O3, y la eficiencia de un colector solar de tubos evacuados. En la parte experimental se utilizó un colector solar de tubos evacuados, se preparó y experimentó con una mezcla de 100 L de agua-Al2O3 con un pH de 4. El diseño experimental de la investigación es factorial 32 x 2, dos factores con tres niveles y dos réplicas. Los niveles de la variable tamaño de partícula de Al2O3 son 5 μm, 3μm y 20 nm; y de la concentración de Al2O3 son: 0,10%; 0,15% y 0,20%. En total se realizaron 21 experimentaciones (uno por día), para comparar y tener como referencia, se experimentó durante 3 días sólo con agua potable. En cada experimento, la mezcla agua-Al2O3 a diferentes concentraciones y tamaño de partícula, se alimentó al colector solar y durante 5 horas, se registró la radiación solar y temperatura del agua del tanque de almacenamiento utilizando un sistema de recolección de datos, en intervalos de 30 y 10 s, respectivamente. A partir de los resultados, se concluye que con el tamaño de partícula de 5 y 3 μm no incrementan significativamente la eficiencia, pero para 20 nm la eficiencia incrementa de 39,24% a 45,61% respecto a sólo agua potable y la mezcla con Al2O3 de 20 nm.