estudiante

IV Conferencia Latino Americana de Energía Solar (IV ISES_CLA) y XVII Simposio Peruano de Energía Solar (XVII- SPES), Cusco, 1 -5.11.2010

DISEÑO Y CARACTERIZACIÓN DE UN CONCENTRADOR PARABOLICO
COMPUESTO
Javier Gutiérrez Ávila-javiguta12@yahoo.com.mx.
Departamento de Metalmecánica. Instituto Tecnológico de Acapulco, Gro., México.
Av. Instituto Tecnológico S/N. Crucero de Cayaco, Acapulco,Gro.,México. C.P.39905. e-mail:
Vicente Flores Lara-f117u2@yahoo.com
Departamento de Metalmecánica. Instituto Tecnológico de Apizaco, Tlax. México.
Resumen.- En este trabajo se presenta el diseño y caracterización de un sistema solar con concentración, para la
generación de vapor saturado. El sistema emplea un concentrador parabólico compuesto (CPC) y su diseño se desarrolla
a partir de unmodelo teorico, el cual se ajusta con base en parametros climaticos de la región, la ganancia de calor
deseada y el sitio en el cual se instalará para su operación. Las pruebas experimentales realizadas al sistema solar se
basan en la norma NMX-ES-001-NORMEX-2005, norma Mexicana para captadores solares; la cual conduce a
determinar la eficiencia instantanea y la capacidad térmica. De losresultados obtenidos se concluye que el proceso de
construcción del concentrador con geometría CPC es fundamental para lograr un alto desempeño termico del sistema.
Palabras clave: Diseño, caracterización, sistema solar de concentración
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INTRODUCCION

Los compromisos importantes en el desarrollo de tecnologías de fuentes renovables, es precisamente la
aplicación de la energía solar, para generarenergía limpia, para sustituir las fuentes convencionales que generan energía
calorífica y eléctrica, que utilizan combustibles fósiles que contribuyen en la emisión de gases de efecto invernadero.
Por otro lado, nuestro estado de Guerrero, no ha experimentado sistemas de concentración solar, que utilice estos
equipos, para la evaporación. Sin embargo, el Departamento de Metalmecánica de esteInstituto Tecnológico, ha
desarrollado un prototipo CPC simple, para diferentes procesos de calentamiento de agua, en esta zona del pacifico.
Este trabajo muestra cada una de las etapas del desarrollo del CPC, como el diseño estructural, se describe la
metodología utilizada en su construcción y las pruebas experimentales de la norma, como una certificación.
La energía solar es gratuita, el retoque tenemos es diseñar sistemas para su captación, para transformarla y que
se aproveche, para sustituir los combustibles fósiles que generan gases del efecto invernadero. Aunque las limitantes
son de baja densidad de potencia comparado con los hidrocarburos, pero proponer sistemas con elevada eficiencia de
conversión. Otra limitante es su intermitencia, ya sea por el ciclo día-noche o bienpor condiciones atmosféricas
adversas como lluvia o nublados. El alcance de este trabajo es que, el prototipo desarrollado CPC cumpla las pruebas
experimentales de la norma y que tenga un costo accesible, con opción a la comercialización mediante su producción
en serie y que sea rentable tanto para aplicaciones industriales como agrícolas.
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DISEÑO DEL CONCENTRADOR PARABÓLICO COMPUESTO CPCEn el diseño del CPC sus dimensiones dependen de la aplicación y de las condiciones climáticas del lugar
donde se pretende instalar el sistema. En este caso su aplicación será para la generación de vapor saturado o agua
caliente, que se empleará en los procesos de deshidratación de flor de Jamaica, de mango y en la nixtamalización del
maíz para la elaboración de tortilla. Los parámetrosclimáticos involucrados en el diseño del CPC se tomaron de la
localidad de Acapulco, Guerrero. México, situada en las coordenadas 16° 51´ Latitud Norte y 99° 52´ Longitud Oeste,
a una altitud de 30 MSNM.
Las dimensiones de este prototipo, se establecen en primer lugar con base en las dimensiones del receptor, este,
es una tubería de 13 mm de diámetro nominal, con aleta de longitud de 0.116 m, a...