3. Sistema desalinizador
3.9 Suministro de agua
Para suministrar agua al sistema, se empleara únicamente un contenedor a mayor altura que el desalinizador, la Figura 58 muestra el diseño del contenedor, y mediante este, se obtiene el tiempo en el cual se vaciara el volumen deseado.
FIGURA 58SUMINISTRO DE AGUA SALADA
𝑡 = 2𝐴1
𝐴2√2𝑔(√ℎ − 𝑒𝑑̅̅̅ sin(𝜃) − √ℎ1 − 𝑎)
Se pude observar que el tiempo necesario para vaciar del contenedor una cantidad determinada de volumen de líquido no es constante, debido a que la velocidad, que está definida por el teorema de Torricelli (Mott, 2006), está en función del nivel de líquido presente en el depósito.
74 | P á g i n a
75 | P á g i n a Como parte del proceso de diseño del desalinizador, se incluye el proceso de desalinizado del
sistema, mediante un esquema, ver Figura 61, que posteriormente servirá de control, y que da pauta a la selección del control del sistema, además de otras características que proporcionan un mejor aprovechamiento de los recursos de la información.
Además, se muestra el prototipo de diseño a partir de lo desarrollado en los capítulos anteriores, llegando a la conclusión del proyecto con un prototipo mostrado en las figuras siguientes.
Figura 59 Sistema desalinizador de agua
76 | P á g i n a Paso de agua salina Calculo de la posición solar Puesta en Home Datos de los sensores de luz Encendido del sistema Análisis de los datos Revisión de nivel de agua, salina y potable Sistema orientador solar Paso de agua desalinizada Proceso de evaporación A A
77 | P á g i n a
Conclusiones
Este fue proyecto requirió de mucha investigación y recolección de datos, pues el marco teórico necesario para su desarrollo abarcó diversas áreas del conocimiento. Sin embargo, la mayoría de las metas establecidas fueron cumplidas durante el proceso de desarrollo del proyecto.
Se investigaron materiales que tuvieran resistencia a la corrosión, pues el agua salina tiene efectos corrosivos en algunos materiales. El almacenamiento del agua sal.
Se rediseñó el sistema de orientación, pues el sistema anterior presentó varias fallas mecánicas. Esto implicó realizar los cálculos de nuevo para poder diseñar los ejes de transmisión del sistema de elevación y el sistema azimutal. El hecho de que el centro de masa de la estructura se ubicara en medio, fue de gran ayuda para minimizar el torque necesario por los motores seleccionados. Otro factor importante fue la selección de la transmisión mecánica autobloqueante, pues esto reduce la corriente requerida por los motores al estar estáticos.
En cuanto al seguimiento de trayectoria solar se optó por construir una matriz de sensores para ubicar la posición en que éstos reciben más luz del sol.
Al principio se tenía pensando controlar de alguna forma el sistema térmico, lo cual se concluye que es imposible, pues la energía del sistema del sol no es contante, cambia con respecto al tiempo, además depende de otros factores como la cantidad de nubes que se encuentran en el cielo.
En cuanto a la lente de Fresnel se tienen pérdidas por lente y por el vidrio, esas pérdidas tienen que ser compensadas por un sistema que retenga el calor.
El rediseño del prototipo fue un proceso interesante, ya que no teníamos experiencia en realizar el diagnóstico de algún sistema y se necesitaron algunas semanas para identificar las fallas del sistema. Además, la documentación previa no nos proporcionó la suficiente información para facilitarnos el proceso de identificación de fallas.
Para los siguientes 6 meses se pretende realizar las actividades que no se cumplieron en esta primer parte del desarrollo del Sistema Desalinizador de Agua.
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Referencias
Aragón Mesa, A., Gómez, C. M., & Urcelay Azpiarte, R. (1996). Energy saving and desalination of water. Desalination, 43-50.
B. Meinel, A., & P. Meinel, M. (1982). Aplicaciones de la energía solar. Editorial Reverte.
Carrillo Moreno , J. M., & Gasca García , D. (2012). Prototipo de dispositivo orientador para el. Mexico D.F.
Cruz, C. d. (2012). Adaptive solar tracker in a programable logic controller for photovoltaiv panels.
Apuntes Ciencias Sociales, 12.
Diamanti. (2011). Eliodomestico, How it Works. Obtenido de
http://www.gabrielediamanti.com/projects/eliodomestico---how-does-it-work/ Diamanti, G. (2011). Gabriele Diamanti Designer. Obtenido de
http://www.gabrielediamanti.com/projects/eliodomestico/
Duffie, J. A., & Beckam , W. A. (1991). Solar engineering of thermal processes. New York: Wiley interscience publication.
EcuRed. (s.f.). EcuRed. Obtenido de http://www.ecured.cu/index.php/Lente_de_Fresnel Einav, R., Harussi, K., & Perry, D. (2003). The footprint of the desalination processes on the
environment. Desalination, 141-154.
EnergiaSolar365.com. (26 de Enero de 2011). EnergiaSolar365. Obtenido de
http://www.energiasolar365.com/articulos/que-son-los-colectores-solares.html
Escobar Mejia, A., Holguin Lodoño, M., & Osorio R., J. (Abril de 2010). Diseño e implementacion de un seguidor solar para la optimización de un sistema fotovoltaico. Scientia Et Technica, XVI(44), 245 - 250. Obtenido de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=84917316046
Farroñay, L. C. (12 de Noviembre de 2011). Unversidad del Santa. Obtenido de biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/.../el_espectro_de_la_radiación.pdf Fundación Energizar. (2014). Seguidor Solar. Obtenido de
http://www.energizar.org.ar/energizar_desarrollo_tecnologico_seguidor_solar_que_es.html Gasca García, D., & Carrillo Moreno, J. M. (Diciembre de 2012). Prototipo de dispositivo orientador
para el aprovechamiento de la radiacion solar. Distrito Federal, México.
Goméz, W. S. (Enero de 2008). Matematicas en el Aveledo [Las Coordenadas]. Obtenido de http://matematicasenelaveledo.blogspot.mx/2008/01/las-coordenadas.html
Incropera, F. P., & De Witt, D. P. (1999). Fundamentos de Transferencia de Calor. México: Prentice Hall.
79 | P á g i n a Kayser, M. (Agosto de 2011). SolarSinter: Markus Kayser. Obtenido de
http://www.markuskayser.com/work/solarsinter/
Leutz, R., & Suzuki , A. (2001). Nonimaging Fresnel lenses. Berlin: Springer.
Leutz, R., & Suzuki, A. (2001). Nonimaging Fresnel lenses: Design and performance of solar
concentrators. Springer.
Mederos, L. (2011). Navegación Astronómica. Barcelona: Editorial Noray, S.A. Mott, R. L. (2006). Mecánica de Fluidos. México: Pearson.
Ortega Font, N. M. (2011). El Agua en Números. Casa del Tiempo, 39, 40.
Ramírez, K. P. (25 de Junio de 2009). Cálculo de la demanda de energía eléctrica de una vivienda con aplicación a la energía solar. Perú.
Universidad de Castilla - La Mancha. (Junio de 2011). Sinteriación utiizando Haz de alta energía. Obtenido de http://materiales.etsii.uclm.es/?page_id=1261
Villeda, G., Catañeda, A., Vega, J., & Pineda, J. (Noviembre de 2010). Two-Axis Sun Tracking System for
a Solar Furnace. Obtenido de http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-
07642011000200011
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81 | P á g i n a
Apéndice A
A1. Lógica de programación para obtención de cambios en la
posición angular del sistema orientador
Como parte del cálculo de la orientación solar, se realizó un algoritmo de programación, mostrado en la Figura 59 y Figura 60 para determinar el mayor ángulo de cambio en la posición elevación-azimut realizado cada 10 minutos (tiempo de actualización de posición del sistema), con el fin de determinar velocidades angulares críticas para el posterior diseño del mecanismo de orientación.
Inicio Latitud Longitud Hora de inicio 𝐻𝑖 Hora de fin 𝐻𝑓 Incremento 𝑖 Número de día 𝑛
Estado inicial de los datos de cálculo
𝐻𝑖 = 𝐻𝑖 + 𝑖 𝐻𝑖 = 𝐻𝑓 Calculo de ℎ y 𝑧
Restar al ángulo nuevo el anterior, guardados en un vector para cada ℎ y 𝑧
No
Si
A B
82 | P á g i n a Obtener máxima diferencia de posición del
día, guardarlo en un vector para ℎ y 𝑧
𝑛 = 365 Incrementar 𝑛 en 1 A No Si C B Fin
Obtener máxima diferencia de posición del año
C
83 | P á g i n a
A2. Lógica de programación para el diseño de ejes por iteración
Como parte de la metodología de diseño, y por realizar diversas pruebas, se obtuvo un modelo de diseño de ejes de transmisión de potencia, que contempla el análisis por rigidez y por resistencia, para el cual se implementó la siguiente lógica de diseño.La metodología presentada en la Figura 61 se puede aplicar a ambos casos de diseños de transmisión de potencia, teniendo claro las formas de calcular las fuerzas necesarias involucradas en el diseño.
Inicio
Se ingresan los datos conocidos
Calculo del momento torsional, fuerza tangencial y radial
Calculo de las reacciones
Calculo del momento máximo flector
Calculo del diámetro
Calculo de deflexión del eje en los puntos
críticos
Obtención de la deflexión máxima del
eje ¿Está bajo la norma? A Incremento del diámetro B Se redondea al siguiente valor normalizado A B Fin No Si
84 | P á g i n a