Evaluación óptica y térmica de un prototipo de colector de concentración solar lineal cilíndrico parabólico (CSP), aplicando los softwares SOLTRACE y TRNSYS

Abstract

En este proyecto de final de carrera se llevan a cabo simulaciones dinámicas en un prototipo de Colector Cilindro Parabólico, utilizando el software SolTrace con el fin de evaluar el comportamiento óptico y térmico del modelo en un intervalo de tiempo diario, por otra parte, desarrollar la simulación dinámica del prototipo mediante la aplicación del software TRNSYS, con el fin de evaluar el comportamiento térmico del modelo en un intervalo de trabajo de un año en la ciudad de Bucaramanga. Así mismo, la metodología que se llevará a cabo en el proyecto consiste en la construcción de los parámetros geométricos actuales para ser simulados en los softwares Google sketchup y SolidWorks, que permitan reconocer las coordenadas 3D e identificar la geometría inicial del sistema, con el fin de realizar las correspondientes simulaciones. Consecuentemente, se estudian las simulaciones obtenidas para observar su eficiencia en torno a las condiciones meteorológicas presentadas en la ciudad de Bucaramanga para el año 2021 y se identifican los parámetros críticos del sistema para obtener las mejoras con base en la información obtenida en las tres fases previas, siendo simuladas de manera dinámica nuevamente en los softwares Soltrace-Trnsys y así lograr evaluar la optimización de la eficiencia del prototipo. Al identificar los parámetros críticos en el sistema, se crearon tres configuraciones geométricas principales, dentro de las cuales, la configuración que presentó mayor eficiencia térmica estuvo definida por la variación en el diámetro del tubo absorbedor, así mismo, aumento en la longitud del colector y por último, una leve reducción en el ancho de la lámina, influyendo así estos parámetros en el aumento del área de los espejos, teniendo en cuenta las posibles pérdidas de calor en el caso de tener un área muy grande, por ende, aumento en el aprovechamiento del calor obtenido por los rayos solares.