Simulación de un sistema de colector solar plano con almacenamiento térmico, para el análisis del comportamiento de los fluidos en el secado de alimentos basados en Software SolidWorks

Abstract

Este proyecto de investigación se encuentra centrado en el estudio de los colectores solares planos, con almacenamiento de energía térmica, mediante el uso de la herramienta de simulación CAD SolidWorks y su aplicativo Flow Simulation. Para el desarrollo de este se plantean como objetivos reconocer dentro de la bibliografía especializada, los criterios necesarios para la ejecución de una simulación numérica computacional de los fluidos dentro del colector solar. Así como también analizar el comportamiento de éstos, para tener una visión más precisa de los resultados que se obtienen al construir estos sistemas. El objetivo final es diseñar un colector solar plano para el secado de alimentos, que incorpore el almacenamiento de energía térmica, mediante el uso de materiales o fluidos térmicos.

Dentro de la metodología de trabajo se establecen tres etapas generales, la primera se enfoca en la exploración de la bibliografía, organizando y seleccionando los datos más relevantes para ser usados en la investigación. En la segunda etapa se analiza el comportamiento de los fluidos dentro del colector solar, usando el software SolidWorks, para tomar decisiones que favorezcan el secado de alimentos. Y en la etapa final se presenta una propuesta de diseño que busca aprovechar eficientemente los diferentes criterios del aprovechamiento de la energía solar.

Dentro de los principales resultados se destacan un diseño de colector que permite la distribución uniforme del material para el almacenamiento de energía térmica, una recirculación del aire para un aprovechamiento eficiente de la energía y se alcanzan los niveles de temperatura y flujo requeridos para un secado de calidad.

Se concluye que el volumen del material para el almacenamiento de energía térmica depende principalmente de la funcionalidad, siendo un volumen bajo para amortiguamiento de los cambios de irradiación y volumen alto para extender las horas de secado.