Evaluación experimental de la eficiencia de colectores solares de tanque integrado utilizando nanotubos de carbono en el fluido base
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Date
2021-03-15
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Publisher
Universidad Católica de Santa María
Abstract
Dentro de las distintas aplicaciones de la energía solar, su uso para el calentamiento
de agua en procesos industriales y comerciales, permite un ahorro energético. Los
avances de la tecnología en los colectores solares para el calentamiento de agua han
progresado en los últimos años buscando su mejor optimización desde colectores
planos convencionales, de tubos en vacío o colectores termo acumulativos (colector con
tanque integrado).
La integración de esta tecnología con nanofluidos, que vienen siendo investigados
en la actualidad en procesos de transferencia de calor, demostrando poseer mejores
propiedades termodinámicas y de transferencia de calor comparados con los fluidos
convencionales.
Aprovechando estas características, se llevó a cabo este procedimiento
experimental en un colector solar con tanque integrado, el cual fue instrumentado
completamente (Termopares, Manómetros y un Solarimetro), así como un circuito de
alimentación con elementos de control de flujo para poder evaluar si hay un incremento
en la eficiencia.
Se realizaron dos pruebas en los meses de agosto y diciembre respectivamente, de
los cuales se escogió los días que tengan características meteorológicas semejantes,
para luego poder analizar los datos obtenidos y determinar la eficiencia del sistema en
las dos situaciones. Para la segunda prueba se realizó un tratamiento químico a las
nanoparticulas (NTC), que pasaron por una limpieza con una mezcla de ácidos y un
proceso de sonicación (Ultrasonido). Todos estos pasos permitieron obtener la mezcla
que se agregó al fluido de trabajo.
Como resultado del procedimiento experimental, se obtuvo un Nanofluido (Agua +
Propilenglicol + NTC) en una concentración de 0.1% en volumen, que al ser utilizado en
la prueba se obtiene un incremento de 5% de la eficiencia del equipo.
Description
Keywords
Nanoparticulas, Colector Solar de Tanque Integrado, Energía Solar, Nanotubos de Carbono, Eficiencia