Titulación

titulacion
Reporte de estadía para obtener el título de
Licenciado en Ingeniería en:
Mantenimiento Industrial
Periodo: Enero – Abril del 2012

Diseño de un concentrador solar parabólico

Realizado en la empresa
Universidad Tecnológica de Jalisco
Presentado por:
Martínez Flores Alejandro
Nesta Campos Francisco Javier
Asesor académico: José Antonio González
Asesor industrial:Julio Cesar Ortiz Cornejo

Guadalajara, Jalisco, Abril 2012

Resumen de la estadía.
Se realizaron las siguientes actividades para el diseño de un captador solar parabólico tipo cilíndrico:
* Se obtuvieron graficas de radiancia de un piranómetro en las que sobresalen los siguientes datos: la radiancia promedio de 800 Wm2 en Guadalajara, Jalisco comenzando a partir de las 9:00 AM y concluyendoa las 18:00 PM diariamente.
* Se cálculo geométricamente una parábola de 3 m de longitud, con un área de apertura de 15 m2 y su punto focal ubicado a 95 cm del centro de la parábola.
* La estructura aerodinámica que sostiene al captador solar parabólico tiene una inclinación de 31º con movimiento de oriente a poniente siguiendo al sol manualmente, según varíen los ángulos zenital yazimutal durante el día.
* Se utilizarán láminas de acero inoxidable 430 espejado calibre 10 para la parábola, acero inoxidable 304 para la estructura de la parábola y tubos redondos de acero al carbón B-199 calibre 8 para la base y los soportes. Los grosores de las tuberías para la aplicación, fueron calculados a partir de la presión debido a los vientos en Guadalajara, Jalisco que es de 1008hPa.
* Para poder implementarlo, se manufacturó un prototipo y se realizaron pruebas de temperatura alcanzando los 127 ºC, la eficiencia óptica calculada fue de 44%.
* Se hizo, finalmente, una cotización actualizada en Marzo de 2012 para elegir la viabilidad del proyecto.

Contenido
Resumen 9
1. Introducción 10
1.1 Antecedentes 11
1.2 Planteamiento del problema 12
1.3 Objetivo 13Objetivos específicos 13
1.4 Hipótesis 15
1.5 Justificación 16
1.6 Alcance del proyecto 17
2. Marco teórico y de referencia 18
2.1 Marco teórico. 18
2.2 Marco de referencia. 27
3.1 Cronograma de actividades. 32
3.2 Métodos y técnicas 34
4.1 Gráficos de radiancia diaria y promedio mensual durante el año 2011 en Guadalajara, Jalisco, Mex. 40
Enero 2011. 40
Febrero 2011. 42Marzo 2010. 45
Abril 2011. 47
Mayo 2011. 50
Junio 2011. 53
Julio 2011. 56
Agosto 2011. 58
Septiembre 2011. 61
Octubre 2011. 64
Noviembre 2011. 67
Diciembre 2011. 70
4.1.2.- Graficas de radiancia promedio en los horarios de invierno y de verano en GDL en el año 2011. 72
4.2 Calculo geométrico 74
4.3 Determinación del ángulo zenital y del ángulo azimutal. 77
4.4 Búsquedade materiales 79
4.5 Diseño de estructura. 80
4.6 Calculo de las características físicas y grosor de los materiales. 82
4.7 Sistema de transmisión (sprockets y cadena). 89
4.8 Manufactura de un prototipo. 91
4.9 Calculo de la eficiencia óptica y de la energía recibida por el absorbedor y pruebas de temperatura en el prototipo. 93
5. Conclusiones y recomendaciones 102
Glosario 103Anexos 107

Resumen

En el presente reporte de estadía, se trata del diseño de un captador solar parabólico tipo cilíndrico que puede implementarse a gran escala en la industria nacional e internacional o en grandes edificios que requieran un sistema de calefacción.
Este reporte demuestra que Guadalajara, Jalisco es un buen lugar para llevar a cabo esta aplicación.
Cuenta con un seguidor solarmanual con opción de poder automatizarse. Los ángulos zenital y azimutal fueron determinados con información bibliográfica y experimentalmente.
Para el diseño aerodinámico de la estructura fue muy importante, la investigación de las condiciones climatológicas de Guadalajara, Jalisco. En la sección de diseño de la estructura, se muestran fotografías y dibujos del captador solar parabólico con...