base de pruebas para la elaboraciÓn de una norma boliviana para sistemas termosolares

Nicolas NoëlPaul Maldonado

Miguel Fernandez

Mejoramiento de la capacidad técnica

Estimular la demanda de sistemas termosolares

Establecer un modelo de financiamiento

Desarrollo de la oferta de productos

Los objetivos del proyecto:

Desarrollo de

la calidadControl

Certificación

y

Clasificación

Control

Medición de

eficiencias y de

características

físicas

Certificación

Clasificación

Norma actual

Las mediciones necesitan material tal controlador de temperatura del fluido, refrigerador, 6 sensores de temperatura.

Control

Medición de

eficiencias y de

características

físicas

Certificación

Clasificación

Nueva Norma

Mediciones simplificadas y aplicables para una clasificación referente a Bolivia

Eficiencia de un colector de placa plana

Ep

Exterior

E

AguaEu

E = Ep + Eu

Eficiencia de un colector de placa plana

Ep

Exterior

E

AguaEu

E = Ep + Eu

Calculo:

Pero η depende de E y de las temperaturas del fluido y del ambiente…

Eficiencia de un colector de placa plana

Entonces se complican las cosas:

Eficiencia de un colector de placa plana

Eficiencia de un colector de placa plana

Tengo dos expresiones del rendimiento, así puedo representarlo gráficamente y hallar sus coeficientes

Eficiencia de un colector de placa plana

Medición la temperatura de entrada del fluido

medición la temperatura del exterior

Energía que recibe el colector:• Medición de la radiación solar

Energía que gana el fluido pasando en el colector:

• Medición del flujo• Medición del volumen del colector• Medición de las temperaturas de entrada y salida

Energía que recibe el colector:• Medición de la radiación solar• Medición del área del colector

Simbología:

Sensor de temperatura

Bomba de circulación

Flujómetro

Piranómetro

Eficiencia de un colector de placa plana

P

P

Eficiencia de un colector de placa plana

Eficiencia de un colector de placa plana

Vainas de cobre ½’’ Termo resistencia Termocupla

Medición de temperatura:

Eficiencia de un colector de placa plana

Medición de temperatura:

Comparación de la termo resistencia y termocupla

Eficiencia de un colector de placa plana

Medición de radiación solar:

Eficiencia de un colector de placa plana

Medición de caudal:

Eficiencia de un colector de placa plana

Resultados:

tiempo (s) flujo (lt/min) Te (ºC) Ts (ºC) I (W/m^2)

0 1,36 51,99 57,66 974,00

120 1,36 53,18 59,05 950,00

240 1,36 54,31 59,77 994,00

480 1,36 55,10 60,58 1003,00

tiempo (s) flujo(lt/min) Te (ºC) Ts (ºC) I(W/m^2)

0 1,36 51,99 57,66 974

44 58,17

120 1,36 53,18 59,05 950

164 59,31

240 1,36 54,31 59,77 994

304 59,99

480 1,36 55,10 60,58 1003

524 60,73

y = 0,5985 -4,0183x

R² = 0,6117

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 0.105 0.12 0.135 0.15

rend

imie

nto

(Te-Ta)/I

Eficiencia de un colector de placa plana

Datos brutos:

Eficiencia de un colector de placa plana

y = 0,6015 - 4,0991x

R² = 0,6583

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 0.105 0.12 0.135 0.15

rend

imie

nto

(Te-Ta)/I

Datos tratados:

Eficiencia de un colector de placa plana

y = 0,6015 - 4,0991xR² = 0,6583

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 0.105 0.12 0.135 0.15

rend

imie

nto

(Te-Ta)/I

Datos tratados:

Clasificación del colector:

hora I Tamb Te

7 a 8 216,63 16,10 20,00

8 a 9 386,32 17,20 26,50

9 a 10 547,86 18,10 32,00

10 a 11 674,54 18,80 36,50

11 a 12 744,18 19,30 40,00

12 a 13 744,18 19,60 42,50

13 a 14 674,54 19,70 44,00

14 a 15 547,86 19,60 44,50

15 a 16 386,32 19,30 44,00

16 a 17 216,63 18,80 42,50

Día típico boliviano

Clase Rangos de energía

kWh/m2/mes

A >73

B 73 63

C 63 53

D 53 43

E 43<

Mejoramientos necesarios:

•En la medición delas temperaturas

Mejoramientos necesarios:

•En la medición del piranómetro

Mejoramientos necesarios:

•En la medición del flujo

Mejoramientos necesarios:

•Además todos esos mejoramientos permitiránautomatizar todas las mediciones y utilizar un datalogger para guardar los datos y alcanzar así unamejor precisión en cuanto a tiempo.

Conclusiones

• Nuevo protocolo de mediciones satisfactorio

• Mejoramiento necesario

• Nueva norma aplicable directamente

• Clasificación posible