Desarrollo de un modelo de simulación de un sistema de desalinización solar pasivo mediante software especializado

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo desarrollar un modelo de simulación computacional para analizar el comportamiento térmico y la producción de agua desalinizada en un sistema de desalinización solar pasivo. Esta tecnología, basada en principios de evaporación y condensación mediante energía solar, representa una alternativa sostenible y de bajo costo para comunidades con acceso limitado al agua potable. La metodología empleada se estructuró en cuatro fases: diseño del modelo matemático, implementación en el software TRNSYS mediante el uso del módulo Type66a y ecuaciones programadas en EES, validación del modelo con datos experimentales obtenidos en campo, y análisis comparativo de los resultados. Se realizaron campañas de medición entre el 31 de marzo y el 9 de abril, registrando variables como temperatura en distintos puntos del sistema, radiación solar y producción de agua destilada. Los resultados experimentales permitieron calcular promedios térmicos diarios, identificar patrones de comportamiento del sistema y establecer la relación entre la radiación solar y la productividad del alambique. El modelo de simulación mostró una concordancia sólida con los datos reales, con un error relativo promedio del 4.6%. Las curvas de producción diaria evidenciaron un buen ajuste en la tendencia, lo cual valida la funcionalidad del modelo para predecir el desempeño del sistema bajo diferentes condiciones climáticas. Se concluye que el modelo desarrollado es una herramienta útil para el diseño, análisis y optimización de sistemas de desalinización solar pasivos, permitiendo reducir la dependencia de pruebas físicas extensas. Además, se resalta su potencial para ser adaptado a otros entornos, fortaleciendo la implementación de soluciones tecnológicas apropiadas para enfrentar el problema del acceso al agua potable en regiones vulnerables.