Modelo físico y simulación computacional bajo Simusol de un colector solar de aire con absorbedor de mallas metálicas

• Autores: Durán, Gonzalo José; Condorí, Miguel Ángel
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: Ciencias Exactas; Ingeniería; colector solar de aire; eficiencia térmica; simulación; absorbedor poroso; modelo físico; Simusol; solar air collector; termal efficiency; computacional simulation; porous absorber; physical model
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Se presentan en este trabajo el modelo físico y la simulación computacional de un colector solar de aire con absorbedor poroso formado por capas de mallas metálicas de material desplegado liviano. El modelo físico es análogo al de un colector de paso simple de flujo, considerando el incremento del área efectiva de intercambio absorbedor - flujo por porosidad. El absorbedor es modelado como un intercambiador compacto, considerando la influencia del número de Stanton en la convección interna y el aporte de calor al absorbedor por conducción y por incidencia de radiación solar, además de considerar el área efectiva para el intercambio radiativo entre el absorbedor poroso y la cubierta. Se validó el modelo de colector mediante datos medidos en un prototipo. Se realizó una simulación bajo Simusol con entrada variable de datos ambientales y temperatura de flujo, controlando los resultados mediante la diferencia entre valores simulados y medidos. Los resultados obtenidos son satisfactorios, con un buen ajuste entre valores medidos y simulados, permitiendo recrear la curva de eficiencia del colector con buena precisión.
The developingo of the physical model and computacional simulation of a solar air heater with porous metal mesh absorber are presented. The physical model made is analog to a flat plate solar air heather model, considering the increase on heat exchange area due to porosity on the absorber. In this model, the absorber is treated as a compact heat exchanger, taking into account the Stanton number on the internal convection, the thermal conduction on the metal meshand the radiative heat transference between the absorber and the cover. To validate the model, a computational simulation of a prototype of solar air heater with porous absorber was carried out. The simulation was made with Simusol, considering variable data entry of ambient temperature, air flow temperature and solar radiation, and taking into account the difference between simulated air flow temperature and measured air flow temperature. The results obtained are quite well, showing a very good match between simulated and measured data.
Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)