Diseño de un Concentrador Solar Acoplado a un Motor Stirling Fijo



Título del documento: Diseño de un Concentrador Solar Acoplado a un Motor Stirling Fijo
Revue: Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000343838
ISSN: 1665-7381
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad Autónoma de Baja California, Instituto de Ingeniería, Mexicali, Baja California. México
Año:
Periodo: Sep
Volumen: 4
Número: 1
Paginación: 15-22
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español En el presente trabajo se desarrolla y aplica un nuevo modelo geométrico de un concentrador solar de foco fijo (CSFF) en coordenadas cartesianas, al cual se le incorpora el modelo térmico de un receptor de cavidad para determinar las dimensiones de diseño del CSFF, con el propósito de satisfacer la demanda de energía térmica de un motor Stirling de 3 kWe. La validación del modelo propuesto se realiza a partir de resultados experimentales, utilizando la información reportada sobre el concentrador WGA500 y receptor del sistema CNRS-PROMES. Los resultados del estudio paramétrico proporcionan las dimensiones de diseño del CSFF, que de manera semejante al concentrador de disco parabólico, la mayor concentración se obtiene con un ángulo de borde de 45°, pero con la diferencia de que el receptor de cavidad se encuentra con una inclinación 80.7° en posición fija, obteniéndose una eficiencia térmica de dicho receptor del 88%. El modelo matemático y metodología propuesta pueden ser utilizados para diseñar CSFF acoplados a receptores de cavidad para aplicaciones distintas al motor Stirling, solo ajustando los parámetros de diseño y condiciones de operación según los requerimientos de la nueva aplicación
Resumen en inglés In this paper develops and applies a new geometrical model of a fixed-focus solar concentrator (CSFF) in Cartesian coordinates, which incorporates the thermal model of a cavity receiver to determine the design parameters of CSFF needed to satisfy the thermal energy demand of a 3-kWe Stirling engine. The numerical validation of the proposed model is made from experimental results reported concentrator WGA500 and receiver system PROMES CNRS. The numerical results providing the dimensions of CSFF, which similarly to the parabolic dish, the highest concentration was obtained with edge angle 45° but with the difference that the receiver operates with in fixed position and receptor efficiency of 88%. The proposed model and methodology can be used for sizing CSFF coupled receptors open cavity according to the heat and temperature requirements of the application
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería mecánica,
Concentradores solares,
Energía solar,
Modelo geométrico,
Motor Stirling
Keyword: Engineering,
Mechanical engineering,
Solar collectors,
Solar energy,
Geometric model,
Stirling motor
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