A Flat Solar Collector Built from Galvanized Steel Plate, Working by Thermosyphonic Flow, Optimized for Mexican Conditions



Título del documento: A Flat Solar Collector Built from Galvanized Steel Plate, Working by Thermosyphonic Flow, Optimized for Mexican Conditions
Revista: Ingeniería. Investigación y tecnología
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000337117
ISSN: 1405-7743
Autores: 1
1
1
1
Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Querétaro. México
Año:
Periodo: Jul-Sep
Volumen: 10
Número: 3
Paginación: 269-283
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Se describe el diseño, construcción y pruebas del desempeño térmico de un colector solar plano para calentamiento de agua para uso doméstico. La placa absorbedora se construyó de materiales fácilmente asequibles: dos placas de acero galvanizado, una del tipo acanalado y la otra plana, unidas mediante soldadura de arco eléctrico. La placa absorbedora está conectada a un termotanque con capacidad de 198 L, aislado con espuma de poliuretano. La superficie receptora de es te prototipo es de 1.35 m2, aproximadamente 20% más pequeña comparado con los colectores, basados en tubos de cobre, ofertados en el mercado. Mediciones de temperatura por un periodo de 30 días, arrojaron valores menores por algunos grados que las temperaturas de agua teóricamente calculadas. Se observaron valores momentáneos de eficiencia térmica entre 35% y 77%. La temperatura del agua lograda al final del día promediaba en 65°C en condiciones de invierno, en el altiplano central mexicano. Este diseño de calentador solar de agua está bien adaptado a las condiciones mexicanas, por aprovechar la alta intensidad local de la radiación solar, y porque la forma acanalada de los ductos minimiza rupturas durante las escasas ocurrencias de temperaturas de congelamiento en esta región; además es fácilmente manufacturable, a bajo costo, partiendo de materiales simples
Resumen en inglés Design, construction, and testing of the thermal performance of a flat solar collector for domestic water heating are described. The absorbing plate is built from readily available materials: two sheets of galvanized steel, one of the channelled type, the other one flat, which are joined by electric welding. The absorber is connected to a 198–L thermotank, insulated with polyurethane foam. In terms of receiving surface, the prototype tested here has an area of 1.35 m2, about 20% smaller than comparable copper–tube–based collectors offered in the market. Temperature measurements conducted over a 30–day period gave values which were a few degrees lower than the theoretically calculated water temperatures. Momentary thermal efficiency values between 35% and 77% were observed. The water temperature achieved in the tank at the end of the day aver ages 65°C in winter weather conditions in the central Mexican highland. This design of solar water heater is well suited to Mexican conditions, as it makes use of the high local intensity of the solar radiation, and as the channel shape of the ducts minimizes bursting during the rare occurrences of freezing temperatures in the region; it also has the advantage of being manufacturable at low cost from simple materials
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de energéticos,
Colectores solares,
Flujo termosifónico,
Lámina acanalada,
Eficiencia térmica
Keyword: Engineering,
Energy engineering,
Solar collectors,
Thermosyphonic flow,
Chanelled plate,
Thermal efficiency
Texto completo: Texto completo (Ver HTML)