COMO SUS ME DICIONES TERMOSBFONI CAS DE ACUERDO CON

UNIVERSIDAD AUTONOMA

METROPOLITANA

UNIDAD

IZTAPALAPA

SEMINARIO

DE

PROYECTOS

I1

C.B.i.

D E P A R T W N T O

IPH

_.

/

LICENCIATURA

MGENiERIA EN ENERGIA

TEMA

CONSTRUCCION DE UN COLECTOR

SO

LAR

PLANO

CON

M

I

COMO

SUS ME DICIONES TERMOSBFONI CAS DE ACUERDO CON

.

UN PROGRAMA COMPUTACIONAL O UE

DESCRIB

E

EL

MOVIMIENTO

SOLAR

J

ALUMNO

'ARMANDO

~ELAZQUEZ

NAVARRO

.

/ASESOR

A G R A D E C I i í W

A

mipahe,

uryo apoyo incon-I,

ha sido

un

niofivopap

seguir

nrireirCt0

siempre dfienk

Al

prdcsor

M.

En

C

Enrique

Barrera cuyo M

clrtn'

en&@b

enteramente a

Io

ciencia

A

Cirutdia,

cuya

fortorM

apindai

me

haprrmitido

continuar

ahkridr.

c

.. ,.;

..

..

*.

,

INDICE

owmo

ANTECEDENES

JcrsTIFIIcACIÓN

GENERAL

JUSTIFIIOICI~N

AL

uso

DE F U

DE

~ E R G ~ A ~ RENOVABLES

GENERAUDADES

DEL

P R o m n m EXPERIMENTAL

DESCRlKIbN DEL COMPDRTAMIENTO DEL

SH-O1

TEQñiA REFERENTE

AL

TERMOSIFON

EFECTO INVERNADERO DENTRO DEL COLECTOR

.WLAR

DATOS TÉCNICOS

DEL

COLECTOR

SH-O1

T E O ~

SOBRE

EL

MOYIM~ENTO

DEL

SOL

DEEARROLLO EXPERIMENTAL DEL COLECTOR

SH-OI

CONCLUSIONES

MWORAS EN

EL EQUIPO

DISEÑO DE NUEYO PROTOTIPO

APENDICES

aJPR0GRA.M SOLAR

bJtALCUL0

DE

COLECTOR

SOLAR PLANO

Y

ALETADO

c)olLCULO DE COLECTOR SOLAR ACOPLADO CON TERh4OTANQUE

Talo westro eoaibushale y

alimeiitos

esián a

miestra

likpicih

gracias al scl

mediante

la

fdosd&ica

&I agua y

del

bi6Xido

decrubonoatmosfénco

.

duranteelcreciroiento&

las

piantas.

IUSTIFICACIÓN

AL

Llso

DE

FUENTES

DE

mERGi4RENoyABLET

J3&eunajusafiaiclón ' emrgéticoambienialen

dovdesepoedeniitilizsrlasdi\tuitasfoenter&

energía

alterna$ w solamenbe por el heelm & M

Wntanunar ' sino

por

el inmomto

en

los

costos

deloselmg&im

En

la

actuahdpd (19%) westro país

importa

fuertescantictdes

de

gas iuhual(3oomíllaies

fe/&)

y esto iropii

nn

costo muy elevado

para

el pais ₍₂₀₀ millooes de düs anuales).

&bemoshaar pmelLado&lamntarmnaaón

ullit refkxih

para bien

de

Mestro

planeta a d

como

de todos sus habitantes,

una

solunái importante

es

la

legtshaón

en

materia &

la

wniamidn:

"que

pgue

mas

el

que

ccntsmúie

más!!,

taato

por

el tipo & contaminante como en

la d d a d que

esta pradic;i

se esta

llevando

a

ob0 en

otros países y les está funcMoanQ.

Es

posible

obsxvar

las grandes

PQdidaS

& energía iénnica en

las

phdas & pmkaón &

porencia

elédrica, pérdkh

expsadas

como

"índice de

desauga

témiiCa (IDT)"

que

nos

da

el

índice

& desperdicio térmico qne se tiene

en

los

sistemas-

"myqneestadetinido

---dnrdoonaell

----

.

.

WmO:

I.DT=

Rec@an&

datos

podemos

afirmar

que el I.D.T.

(Indice

&

desauga

támica)

para

diferentes

apiicsciomesamiosigrie:

1.D.T.

en

el uso & canalstibles

f<siles es:

1.5

(debido

a

que se manejan

eficiencúis

&I orden &J

-1

I.D.T.

en

el OM) &

comlmtii

nucleares

es:

2.1

(debido

a que se

nmwjan

efrciencias &I

orden

del 32%)

1D.T. en el OM) de

coledaes

solares

es: 0.0 (detádoaquelaenergíatkniicapnovienedel

sol,

es

una

energía qne Iyw llegaría inevitablemente,

-es&)

En la Figura-2

se

pKde apraiarel

SHOl

amun salo hibo

am€&&,

esrOpenmte Una

mpr

apreciseión del -0

de

tubos.

Figiua-2

Calunno

Coiiente

Figura-3

.

..

..,

<.

,, .

"

F'araesie

caw se

retomala

si& Ecuación del

mw.

U M .

AceieraQ:

Sl>stauyendo

la

-a'' y W"'"

en

la ec.

6' obteriemos

8

9

1 .

I . .

ocurre que iapiaai

se

_mmportacomo unespejo a la

he

infra@iy esta

se

diejade

nuevo

a

iapiaca ~ r e e n l e n í $ d o t a a ú n m a s .

De

notenerlaaibiertPeimleciOolector

laplaca nopodriaalainzar

Ins

tempentiwsque atcaiaacon lambwta

A&mástendrlaaas

péradias por mnveccióngrsndes&bido

a

la difkremiade lemperahua entre

el

aire y

la

piaai

absott>edoray

por

s q x m ~ ~ , a laveloadsd&l viento. Lavelocidad&termostfó ’ npiedeserddadaanalitiaimente mnlaexpresiónanteriortomandoencuenta que se tiem que medir la ternpentuni

del

aguaa la entrada y a la

salidr

&l mlector (se Ipxarmeada ’

meada

en

cadauno de

los

hlbx

pua

tener

un

mejor CQntIol delflnid0).

que=

I

.o050

1

.ooQo

-

0.9950

g

0.9900

;

0.9850

-

D

0.9800

0.9750

a

0.9700

0.9850

0.9600

Variacion de

la

Densidad

respecto

de

la

Temperatura para el

Agua

Destilada

Temperatura

(“e)

GráñcaNo.1’

DATOS TÉCNICOS

DEL

COLECTOR

SH-01

El

sH.01

tiene

los

sigoientes dalos tecNc4s:

J Largototal:2.12m

J Aachototal: 0.92m

./profundidad decaja: 1Ocm

J calihe&laIámuia:20

J Matenal&caja:Ldmmagalv.anizada

J

J

J

Separsaóaentrecabeznles:11.5cm

J

M a t e n a l & s u g e m c i e ~ ~ : T t i b o ~ d e ~ ~ ~ & a l t a d e m i d a d & c o t o r n e g r o a > n

LKmlgitUd de CSbQales (ambcs): 120

cm

apmx.

Matmial

csbezales:

cobre

ccn

so- deestaib (95-5)

J Lwgitiades de

los

tobos

coleaom:

A coatimiación

se

presenta

una

mcaam las longihda

puntuales

de _cada

uno

de lostid>os se aicanzaaapreciarque

exis&

unaiinealidaicon

la

ionpmdde cada mode lOShlbOS,liaeawad que seapeciaenlagráñcajam su

ecuación.

I

N o . t u b o V I . L o n g . ( m )

4 . 4

4 . 2

4

-

_E

'

3 . 6

-

3 . 8

3 . 2

3

~ ..

Grbñoo No.2

Donde:

n:

NsUaem

de

día

del

afb(akca &sde

1

hasa 365)

Gsc:

1367 WImz

(cte.

Soh)

EDT

=

229.2(0.000075

+

0.001868C0d

-

0.032077senB

-

0.014615Cos2B

-

0.04089Sen2B)

360

365

B

=

(?I -

I)

-

Donde:

n:

Nésuno dis

del

@lo. (15 9 S 365) EDT=[min]

12

Declinación

(4

:

Es el

ánguio que

forma el piaao

de

la

ecüpiicaam el eaiador terrestre.

El

ánguio

Msta

de +23.5'end

Una m ó n

pnra wldar el Angora Azimut

solar

(y&

1-c, .c*

y,

=

c,

.

c,

.

y,'+c3(

)

.I80

h

=

m.

Cp.(Tf

-

E)

- m LPI

- O Nivel del o g u a

-1 C"

- 4

En la

figoral

se

prerenta

un

cr0quisdd wiector endon&

se

seealpn

bs

mi6ciospordBnde

se

insexia

el

tenriómecmbiinetálicoe>qx>niendo ' elhilboad&eniespmh&ia&

.

deltemiatbncpie.

Este~(tennbraetrobimeislic0

)tiene

un

tiempo

de

Hspicstack

unos

35 seg. como mínhm, y por e v e n t o s e r e a i i z a b m 8 ~ &temperainnielldistiataspprtes,enthncesporeventotardsbaaimedil

las~~sparimadainenteen-miri.Acontimcaa6nscprcsaita-eFnrplouiiatablac~nlos datos&un~esrosdatossetomaroncuandoyaestabsbiendphmdafam&odologfa~maital.

1 4 0 ~ 4 6 . Mrasde: 9:00hrshastalas 17:30 hrs.

Temiotánque sin aidante

lateral,

aislado

por

arriba

con

bolas

ccledw

con

w b i i a , sin aislante.

condiuones

didticas: Cid0 100% despejado. Lugar: Coyoacán, México,

D.F.

de

piástiw.

Hora Difwencia T i m - ) T I T2 T3

T4

T5 TB T7 T8

Arrwa(cnl)-->

-

--z -10 1 3 8 12 24 40 68

Tabla 1

16

.~

la Nov 96

o

₈

R

₈

w

Sindudaguedsndemasiadas pranisw en el airedebido a que es d o

aislar

tanio el mledor C<IIW el

twid6nque. El COW tiene un problema, ya que fueamstwiáo sobre

una

caja que ya existía previamente pa0

pa

el diseño del Ooleotm, es inipoSible

pooeric

aislante por dentrode

la

caja asi que se tenmá que

aislar

por

fuera

y

esto piede ser mmplicado para que no existan

fitsas

de

agua hacia el inhior de

la

caja eic.

P a r a ~ e l ~ q u e s e d c b e s e g u i r u n a m e t o d d o g i a q u e ~ a d e s ~ l a r , s e ~ p e o n o d i o

tiempo de _canpictarla wtes de enlmgar este reporte y amsiste en lo siguiente:

Se debe de tensar un wrdónresistmte y sobre deeste sedebecoigar un piódiw de

tal

r r m o ~ ~ qm quede en

r e p o s o ( e l e s ~ d e l ~ d e b e s a d e u n a ~ o m á s ) , ~ s d e b e ~ o t r o ~ ~ l a

mí s-te hasta que

la

long~lud de ₁₀₅ pWódiws enchubs deel -del

tenmtco<lue

en la parte de

hasta abajo, ~ i ~ m ; e s se le da la vuelta al tamdánqiie am el man pero los paiódiari debaipegme am cinta

canela

al tmnaiánqwya su vez a

las

periódica mntipos de tal form pue esta phnnapcap de puiódiw que esta

forrsnQ el twiot8nqus por la pmte

cilíndrica

inf& se suitcnga pa si

=la.

Despis e e l mdrhimb

inmediato

s mque se ensambla de

la

mismn fama

pero

este sedebeaioimsr al ncnbriimwto mfenm y asi

suoesivamentehastallcgeralapaiteciliodricasirpaioo.

ihpués

de

pue queda aislsdaia partcciilndnca dcl temoihque,

amvienedarteun

aprei&~ al aislante am cmta

Después se debe forrar el tamotenque con mada de la mas ccuiente e aam algún

PelJamentO

al piódico y

wghidola a sí misma

en

losl

e>itrau*i para que am el

tirmpo

no sedcsprenda.

E

h

Los

exúanos del cilimho hay que

ammar

la

manta, sobre todoen la pie exieria del temotánque ya que ahi va a ir la tapa y dete s e l h am todo

cuidado pus praaúrque se moje el aislante ante accidentales y por la lluvia. üeapés deesio hay

que cubm el fatdo del mmot8npie por la pie deatLera am maníay ~mansr la manta can el twiotimqueen sus

paredes-

;conviene

que además se pegue- la demás

mnnta

y paiódico yse cosa s i e8 posible.

Para

haiizar se debe impemieabilizar

la

manta

volteando

el termotan<pre

de cabeza

y

amma

espibia se apiica el

impameabilizante,

cuidado pue no suedpn espacios s m irnpameebili. Se

debe

teia el múximocuidado de

impaioesbilizar Is parte .peria dcl termotsnque ya que amomenciooé antea es pa ahí

dade

va a entrar el agua

de

lluvia yfo

pn

derrames

aooidmtaes.

El

aislante de

la

tapdm supior debe ser cuidcdaw Se

hLsoa

una tapgdera que le quede al dqm&vo y se le

~ R l C ~ ~ ~ ~o a

la

tapa ~amcintawnela, d asegúme e ~ d e ~ W ~

~ l a c i n t s m p a s c ~ l a p a r t e d e a b a j o d e l a t a p a ( p o r l a ~ ~ ~ e n e s e h i g a r ) , d e s p u e s s e ~ ~ ~

te& por la parte

de

arriba y a los

lados

de tal

ferns

que la tapa ssa una especie

de

fam pus el tamotsnque

a*Iopor l a parte de a d x . Se

debe

hacm una paforansn a

Is

íapn y meterun t u b de piasti00 de tal mansa queen laparte supiordelhrh>de vuelta

mu,

esto s m i d para queel twiotsnqueteoga m a Vslvuinde alivio

mira

la

e ó n

ejenida

p a el vllp01

de

agua.

Se d e b aislar los tubos que -hacia el

cabezal

de

agua d e n t e p u l o ¡ ytambién el tub> de

la

sláneitaci a los servicios.

Debe-

el maWmOcuidad0

decdocarlos

tukm que cmectnnel tmmtbnque am el

d

&

lomas c&as

posible para así remioir pérdidas

de

presión termcaifóniica y de tampexahua, además de que se

debai

evita^ al

m6ximo posible $s OWBS de esta tubería.

m i a m a c u e n l a ~ d e f a m s i d é n t i c a ~ l a e x o e p o i ó o d e ~ d e t e a t c ~ e n c m i a r l o amel _bntcn<lrums 7 an. y

canela entodas su9 capas.

" <

18

,

..

I.

APENDICES

...

..

''

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u

I I I

I

LI

I I I

1-1 T r

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Almaara

sal@, V i m Estrada- C;gigai Ramírez y

Joel

Bame~~tos

A*. saies del

InStiMo

de Ingeniala

Númen> 543, Septiembre 1992. Fag 11

6.

Caienlatkues

Solares

Pianos

(Curso

de

Acaialización).

Ro&üo

Marhez Strevel y Mario

Daniel

Reyncso

SámCbQ.

ANES.

1997.