ESTUDIO DE LAS VARIABLES TERMICAS Y GEOMETRICAS Y DESTRUCCION DE LA EXERGIA EN UN COLECTOR SOLAR PLACA PLANA DE AIRE CON TIRO FORZADO PARA OPTIMIZAR EL PROCESO DE SECADO DE GRANOS EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO

Abstract

En la redacción del presente trabajo de titulación se presenta el proceso para realizar el estudio de las variables térmicas y geométricas y destrucción de la exergía en un colector solar placa plana de aire con tiro forzado para optimizar el proceso de secado de granos en la ciudad de Portoviejo. Inicialmente se llevó a cabo el estudio de la energía solar, sus componentes, historia y campos de aplicación; seguidamente se realizó la revisión de bibliografía referente a colectores solares, componentes, recomendaciones constructivas y cálculos matemáticos, para luego ejecutar el dimensionamiento del colector; para el diseño se tomaron en cuenta las variables geométricas, diferentes alternativas de materiales como: estructura del colector, placa absorbedora, cubierta y aislamiento. Una vez ya definido los parámetros constructivos, se realizó el ensamblaje de los componentes, estableciendo la esbeltez del colector de 2 a 1, espesor de aislante inferior de 5 cm y laterales de 2,5 cm, basados en estudios anteriores, los cuales establecen alturas placa absorbedora – cubierta, comprendidas entre 5 - 7,5 - 10 cm. Para la selección de la placa absorbedora se tomaron aspectos económicos y de rendimiento, como resultado se utilizó plancha galvanizada de 1/16” recubierta con pintura negro mate. Posteriormente, se procedió a la toma de datos experimentales en las instalaciones del Taller de soldadura de la Escuela de Ingeniería Mecánica, para su efecto se utilizaron los dispositivos como anemómetro, termómetro digital, y cámara térmica; durante el proceso de obtención de datos se manipularon las variables térmicas con el objetivo de determinar su comportamiento a diferentes condiciones de trabajo. Finalmente el cálculo exergético del colector solar de placa plana, a través del cual se estableció que: la destrucción de exergía que se da en el colector solarse encuentra en la transferencia de energía al fluido, la captación de energía de la placa absorbedora, exergía ganada por el fluido a través absorbedor. El resultado del estudio exergético del colector solar de placa plana permite establecer parámetros constructivos, representar de forma gráfica el comportamiento de las irreversibilidades y los modelos matemáticos de la destrucción de la exergía en función de las variables térmicas y geométricas.