Aplicación del Método de Diferencias Finitas

Proyecto: Colector Solar Térmico Económico Casero.
Planteamiento del Problema:
Se desea disminuir el consumo de energía eléctrica en una residencia para agua caliente (en tal caso que utilice aguacaliente para la ducha, lavadora, cocina, etc.).
Objetivos:
Analizar caso completo de transferencia de calor.
Obtener una expresión para la temperatura máxima que se puede conseguir con flujoconstante de agua, al ésta finalizar el recorrido dentro del colector.
Datos requeridos:
Radiación Solar (kW/m2).
Propiedades del CPVC.
Propiedades del Zinc Comercial.
Propiedades del agua.Propiedades del aire.
Dimensiones del techo.
Parámetros del flujo.
Determine:
Tomando el flujo de calor constante, en las horas de radiación. Escriba la ecuación para cada nodo, utilizando elmétodo numérico de diferencias finitas en régimen transitorio.
Para los nodos;
A lo largo del techo, tuberías y en el agua, a espaciamientos tales que sólo se tengan 10 nodos (superficie superior einferior). Tomando en cuenta que debe tener un nodo al comienzo y otro al final.
Preguntas:
¿Usaría otro material para las tuberías? ¿Por qué?
¿Cuánto calor gana el agua al finalizar latrayectoria por las tuberías?
¿Usaría este sistema en casa, como reemplazo del calentador de agua? Responda, sólo si alguno de los integrantes del grupo, tiene calentador de agua para duchas. Si, surespuesta es afirmativa, diga ¿Por qué? Y de igual manera si no es afirmativa. (Esta pregunta va de acuerdo al consumo eléctrico del calentador en su casa y de las temperaturas a las que éste puede calentarel agua).



Datos requeridos:
Radiación Solar (kW/m2).
Para el 01 de enero.
t(horas) Radiación (kW/m2)
0 0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 95,88
9 74,57
10 1161
11 1213
12 1219
13755,1
14 964
15 704,8
16 582,4
17 255,7
18 81,67
19 0
20 0
21 0
22 0
23 0
24 0








Propiedades del CPVC.

Propiedades del Zinc Comercial.
Utilicen Cp = 390 J/kg ∙K, K...