Colectores Solares

DISEÑO DE COLECTORES SOLARES POR MEDIO DE ALGORITMOS GENÉTICOS
Juan Sebastian Muñoz, Santiago del Rio Rico, César Nieto Londoño, Raúl Valencia, Maur icio To ro
Universidad Pontificia Bolivariana, Instituto de Energía y Termodinámica

RESUMEN La investigación presentada en este articulo esta enfocada al diseño y optimización de un colector solar, específicamente de placas planas. Un colectorsolar es un dispositivo al que le incide radiación solar y la transforma en energía térmica para aplicaciones domesticas. Sin embargo, no toda la radiación solar que incide sobre el mismo logra ingresar debido a que hay presente una serie de fenómenos ópticos y térmicos que repercuten en el flujo de energía solar. Para el caso del colector solar de placas planas, su finalidad es la de calentaragua. Este dispositivo esta provisto de una serie de elementos que influyen en su eficiencia tales como: la cubierta de vidrio, la placa absorbente, el sistema de tubos que esta unido a la placa absorbente, etc. Con la ayuda de una técnica computacional llamada Algoritmos Genéticos, abreviado como GA, se pretende llegar al diseño óptimo, de modo que la mayor parte de la radiación solar sea aprovechadacomo energía útil. Como objetivo específico, se pretende desarrollar un software que tenga implementado los GA, con el fin de que estos puedan arrojar una solución óptima al momento de escoger un colector solar bajo ciertas condiciones de operación. Este desarrollo pretende optimizar el uso de una de las fuentes alternas de energía mas abundantes cómo lo es la energía solar con el fin de promoversu uso en los diferentes sectores industriales tales como el sector hotelero. El software tendrá la posibilidad de ser asequible no solo a los que entienden el tema sino también al público en general de tal forma que se le puedan ingresar variables que sean comprensibles. Hasta el momento mediante el uso del software se han obtenido márgenes de error inferiores al dos por ciento con respecto alos resultados presentados por ejemplos diversos y experiencias conocidas. PALABRAS CLAVE: Energía solar, colector solar de placas planas, algoritmos genéticos. ABSTRACT The investigation presented in this article is focus to design and optimization of a solar collector, specifically flat plate. A solar collector is a dispositive which receives solar radiation and transforms in thermic energy fordomestic usage. However, not all the solar radiation that fall into achieve on the collector due to some thermic and optic phenomena. For the case oh solar collector of flat plate its function is heat water. This dispositive is provided of various elements that influence in its efficiency as: glass cover, absorbent plate, the system of tubes that are jointed to de absorbent plate, etc. With the helpof a computational technique called genetic algorithms, abreviater as GA, is pretended to arrive a optimum design, in a way that the most of the solar radiation be of good use. As specific objective, is pretended to develop a software which have the GA implemented in order to choose the correct solar collector with certain operation conditions. This develop pretends optimizer the use of one ofthe energy alternative source most abundant as is the solar energy in the industry such as in the hotels. The software will have the possibility to be understood by the persons who knows this mater as well as the public in general in a manner that the software include comprehensible variables. Up to now, by using this software, it has been obtained low error margin of approx 2% compared to theresults of other experiences KEYWORDS: Solar energy, flat plate solar collector, genetic algorithms.

1. INTRODUCCIÓN El desarrollo de sistemas que operan utilizando energía solar, ha avanzado para contrarrestar las constantes crisis energéticas que a nivel mundial se han venido presentando desde finales de 1790. Estas crisis han sido causadas por la falta de materia prima que se puede utilizar...