Diseño de un calentador solar de agua para condiciones meteorológicas de la ciudad de Huacho

Abstract

Objetivo: Diseñar un calentador solar para agua, por las condiciones meteorológicas de Huacho, el cual supuestamente debe satisfacer una demanda de agua caliente de 800 litros/día, temperatura de 45°C y consumo a las 07 h del día siguiente. Métodos: Se utilizó información meteorológica solar y de temperatura ambiente para el lugar de la aplicación, propiedades físicas de los materiales considerados en el diseño, una computadora personal, software Excel e información sobre el tema de los autores Duffie y Espinoza. Primero se diseñó una unidad de colector básico, luego se determinó el número de estas unidades que suministren la energía necesaria que permita satisfacer los requerimientos de la demanda antes indicada. En este proceso, se utilizaron desarrollos matemáticos que involucran procesos térmicos de captación neta y pérdidas de calor, métodos matemáticos de interpolación simple, método de cálculos a intervalos finitos, de iteración y recálculo. Resultados: Colector básico con eficiencia de aleta 0,88; eficiencia de placa 0,89; rejilla de siete tubos y relación eficiencia de Placa/Costo de placa de 0,011; cinco colectores básicos, temperatura de 46,5°C alcanzada a las 15 h. Se verificó que la data meteorológica del lugar influye en el diseño de la aplicación propuesta, evaluada para un día de verano, enero del 2014. Conclusiones: El número de colectores básicos podría reducirse a cuatro unidades para una temperatura algo menor a los 45°C, lo que redundará en ahorro de materiales y costos. Palabras clave: Calentador solar, colector básico, rejilla.