Examinando por Materia "Colector solar de placa plana"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Análisis de un sistema de almacenamiento de energía solar térmica basado en materiales de cambio de fase para aplicaciones de calentamiento de aire
    (CONASIE 2019, 2022-11-17) Villadiego Medrano, Duban; Oquendo Meza, Amaury; Martínez Guarín, Arnold Rafael; Mendoza Fandiño, Jorge Mario
    El aprovechamiento de la energía solar para aplicaciones domésticas e industriales se ha visto obstaculizado debido a su naturaleza intermitente, en este contexto, se han implementado diversos sistemas de almacenamiento de energía térmica (TES) en los dispositivos de aprovechamiento de radiación solar, para mitigar este problema. Estos utilizan calor sensible y latente para almacenar calor en momentos de alta radiación y posteriormente liberarlo en instantes de poca radiación. En la presente investigación se evalúa, experimentalmente, el impacto de la implementación de materiales de cambio de fase en colectores solares de placa plana en las condiciones de temperatura y radiación solar del departamento de Córdoba en Colombia, para comparar la eficiencia térmica entre ellos en operación transitoria. También se utiliza modelación por medio de dinámica de fluidos computacional (CFD), evaluando la transferencia de calor y comparándolo con los resultados experimentales. En esta investigación se analizan los parámetros que afectan el rendimiento térmico del calentador de aire solar de placa plana, con y sin PCM. Estos parámetros incluyen la radiación solar, la diferencia de temperatura del aire a través del calentador y la eficiencia térmica instantánea. En esta investigación se encontró que el sistema de almacenamiento de energía térmica permite obtener una mayor eficiencia térmica, además en momentos donde hay poca radiación solar se obtuvo temperaturas constantes a través del colector, garantizando mejor operación y desempeño.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Desarrollo de un sistema de control para colectores solares de placa plana con mira a su aprovechamiento en procesos de deshidratación en frutas y verduras
    (Universidad de Córdoba, 2020-01-29) Cabrera Rojas, Brian Roy; Sotter Botero, Juan Humberto; Martínez guarín, Arnold Rafael
    El uso de energía solar ha tomado fuerza a través de los últimos años como alternativa energética para el reemplazo de fuentes de energías convencionales, sumado a esto que con el uso de la energía solar se mitiga el daño ambiental, con la ayuda de los diversos avances tecnológicos se tecnifican los procesos para el aumento de la eficiencia de los instrumentos que permitan el aprovechamiento de dicha energía. En este trabajo se desarrolló una estrategia de control y un sistema físico, enlazados entre sí, que permitan con la energía proveniente del sol en forma radiación mantener una temperatura a la salida de un colector solar de placa plana dentro de un rango específico, utilizando el software Simulink de Matlab se programó el desarrollo analítico de la función de transferencia obtenida para el cálculo del colector solar en estudio y por medio de una tarjeta microcontroladora llamada Arduino mega se le ordena al sistema físico que hacer ante las condiciones fluctuantes del ambiente. El rango de trabajo del colector es de 60±5°C, la estrategia de control previamente programada en Simulink se encargará de recibir las diferentes temperaturas medidas por los sensores y aportar fluido caliente o fluido frío en función de la temperatura de salida. Se realizaron pruebas en diferentes días con la estrategia de control implementada y sin la estrategia de control, se obtuvieron lecturas de aproximadamente cinco horas solares, y posteriormente se hizo un análisis estadístico para determinar los efectos que tuvo la implementación de la estrategia de control. Lo que arrojó una disminución del coeficiente de variabilidad de un 12% que se calculó sin la estrategia de control a un 3% con la estrategia de control implementada, según criterios estadísticos propios del método usado para el análisis estadístico (t-student) se acepta el sistema y es viable su implementación.