Procedimiento para ejecución de proyecto de investigación (estudiantes))

ESTUDIO DE EVALUACION DE EFICIENCIA DE UN CALENTADOR SOLAR
DE TUBOS AL VACIO CON TANQUE ACUMULADOR, DE LA EMPRESA
D’SOL
Alberto Montoya P. Ernesto Palo T. Wilson Cabana H. Lourdes Soria G.
Universidad Nacional de San Agustín
Escuela Profesional de Física
Laboratorio de Energías Renovables y del Ambiente
almontoyap@hotmail.com, debíanaqp@gmail.com, will1000@hotmail.com, lsoria@hotmail.comRESUMEN
En este trabajo se hace una evaluación preliminar de un calentador solar de tubos de vacio
termosifonico, la evaluación se realizo sin consumo, esta se llevo a cabo en las
instalaciones de la Escuela Profesional de Física de la Universidad Nacional de San
Agustín de Arequipa entre el 30/04/2011 y el 03/05/2011.
Se presentan los resultados de eficiencia global del calentador paratres días de evaluación,
así como información de la velocidad de calentamiento del sistema, también se muestra
información del aislamiento térmico del tanque acumulador a través de las curvas de
velocidad de enfriamiento
INTRODUCCION
Existen en el mercado de Arequipa distintos tipos de calentadores solares de los cuales los
colectores de placa plana son los más usados y comercializados, estoscolectores funcionan
bastante bien en climas como las que presenta la ciudad de Arequipa, pero en zonas de
altura donde la temperatura es muy baja, la rejilla de los colectores colapsan por el
congelamiento del fluido caloportador.
Actualmente se venden en el mercado los colectores de tubos de vacío, aparentemente más
apropiados para climas desfavorables por tener como aislante térmico elvacio, sin embargo
aun no se conoce su comportamiento térmico y eficiencia de estos colectores de tubos de
vacío de manera que nos permita proponer su uso para zonas de altura.
El comportamiento térmico de los tubos de vacio depende de la velocidad de calentamiento
del fluido el cual se puede determinar analizando la evolución de la temperatura en un
tanque acumulador
Debido a los diferentesproblemas que se presentan en los colectores solares de placa plana
cuando operan en zonas de altura y existiendo una nueva tecnología en colectores solares
para calentamiento de agua que podría solucionar este problema, es que se hace necesario
un método de evaluación para conocer su comportamiento térmico y poder proponer su uso
para los distintos climas de la región.

DESCRIPCION DELSISTEMA
Descripción del sistema de medición

Figura 1 Fotografía de la instrumentación
 Piranometro kipp zone para medir la radiación global incidente en el plano del
colector con una precisión de ± 0.5
 Termocuplas tipo T para medir la temperatura ambiente , temperatura de tanque,
en unidades relativas ºC, precisión 0.2ºC
 Dataloger para registrar las medidas de temperaturas, radiación solarDescripción del calentador solar

Figura 2 Fotografía de la terma solar

Ф58×180

Modelo

2.29±0.18kg

Peso
Estructura

tubos de vidrio coaxiales de
doble capa

Diámetro exterior del tubo

Ф58±0.7mm

Diámetro del tubo interno

Ф47±0.7mm

Espesor del tubo exterior

1.8±0.15mm

Espesor del tubo interno

1.6±0.15mm

Longitud de tubo

1812±4mm

Material derecubrimiento

AlN/AIN-SS/CU

Absortancia

0.94~0.96

Emitancia

0.04~0.06
P≤5×10-3pa

Vacío
Transmitancia del tubo
exterior
Temperatura de
estancamiento
Coeficiente de pérdida de
calor

0.91
270~300 ℃
≤0.6 w/ (m2* ℃ )

Presión Soportada

1Mp

Tabla 1. Datos técnicos del tubo de vacio
Tanque
CAPACIDAD: 160 Litros
Especificaciones técnicas
1. tanque externo: acerogalvanizado
2. Tanque interno: acero inoxidable grado 316, espesor 0,5 mm
Especificaciones:
3. Aro de sellado: material de gel de silicona.
4. Aislamiento térmico: 55 mm de poliuretano

Estructura
Acero galvanizado grueso, Anti-corrosivo
METODOLOGIA
Para realizar esta prueba se instalaron dos sensores de temperatura (termocupla tipo T) en el
interior del tanque de almacenamiento de agua de...