Modelación de un colector solar para calentamiento de aire; Modelling ofa solar collector for air heating

Abstract

En este trabajo es desarrollada la modelación de un colector solar plano para calentamiento de aire operado con convección natural. El análisis del colector mediante balances de masa y energía no estacionarios aplicados a cada uno de los elementos componentes del colector permitió desarrollar un programa en Visual Basic que simula el comportamiento dinámico del colector ante variaciones de las condiciones de operación y variaciones de los parámetros de diseño (dimensiones del colector, tipo de material de cubierta y dimensiones, material de la placa absorbedora y sus dimensiones, eficiencia óptica y tipo y espesor de aislamiento). Los resultados muestran que el software puede ser empleado para el diseño de colectores para calentamiento de aire, además de poder ser empleado para obtener las temperaturas de cada componente del colector y el rendimiento térmico instantáneo. El software también ofrece los elementos para determinar la constante de tiempo que caracteriza la dinámica del colector.In this paper the modeling of a flat solar collector for air heating was developed. This collector works with natural convection. The analysis of the collector was made using unsteady mass and energy balances applied to each component of collector. The equations were solved usinga Visual Basic code with the target to simulate the dynamics performance of the collector when the operating conditions and the design parameters are modified. The dimensions of the collector, the material and dimensions of the covert, the material and dimensions of the absorber plate, the optic efficiency and the type and thin of the insulator are the fundamentals design parameters that can be varied. The results of the simulation show that the software can be used for the design of collectors for heating air. Additionally, the software permits to determine the temperature of each component, the instantaneous efficiency of the collector and offers the elements to obtain the time constant that characterize collector dynamics.