Pedro Quinto Diez

SOFTWARE SOLEEC PARA EL DISEÑO DE CONCENTRADORES SOLARES DE CANAL PARABÓLICO CON GENERACIÓN DIRECTA DE VAPOR

En los ultimos anos, la implantacion de herramientas informaticas para el analisis, optimizacion y diseno de dispositivos termicos es un esfuerzo en el que se centran varias investigaciones y la aplicacion a colectores solares de concentracion no esta excluida de esta tendencia y es la preocupacion del presente trabajo, que describe la aplicacion del software SOLEEC para colectores solares cilindro-parabolicos (PTC) disenados con sistemas de generacion directa de vapor (DSG). El software es una herramienta informatica desarrollada utilizando MATLAB como lenguaje de programacion y puede ser utilizado para disenar un sistema solar de cualquier longitud y cualquier latitud (excepto para casquillos polares), e incluso puede ser utilizado para la evaluacion de la disponibilidad del recurso solar. Para el diseno de los sistemas DSG, el tubo absorbedor se divide en tres secciones: precalentamiento, evaporacion y sobrecalentamiento, por lo que se introducen en el codice del software los modelos matematicos adecuados para cada seccion y se crean algunas interfaces graficas para el diseno y la evaluacion. Para ejecutar el software se necesitan algunos datos de entrada como irradiancia solar, diametro interno del tubo del absorbedor, temperatura y velocidad del aire, presion de trabajo, temperatura del agua de entrada y temperatura del vapor de salida. El usuario puede elegir entre los materiales de construccion mas utilizados en cuanto a superficie reflectante, superficie selectiva y tubo de revestimiento. Finalmente, el software muestra en tablas los datos geometricos del colector tales como: apertura de la parabola, longitud total, distancia focal, diametro y espesor del tubo de recubrimiento, asi como los resultados de la evaluacion termica como ganancia de calor, perdidas de calor, longitud para cada seccion, flujo de masa necesario, eficiencia termica y las temperaturas para el absorbedor y los tubos de recubrimiento respectivamente. Se encontro un error maximo del 2% cuando el software es validado con otros resultados de investigacion.

ANÁLISIS DE LA RADIACION ABSORBIDA/PERDIDA DE UN ABSORBEDOR ESFÉRICO CONCÉNTRICO A UNA CAVIDAD CON UNA APERTURA AL FLUJO SOLAR

View factors and radiative flows from a solar sub-system, which is made up of a spherical absorber immersed into a spherical cavity with an aperture towards several solar flows, are mathematically obtained. Suitable values of view factors are deduced and possible materials to build the solar sub system are chosen considering their radiative properties. Additionally, radiative loss/gain is calculated and absorber temperature is iteratively estimated. Taking into account a couple of materials to build the absorber-cavity: graphite-silver, respectively, effects in graphs and tables are shown. As results of having the spherical absorber immersed into the cavity, an equality of flows impinging absorber, 88% of thermal efficiency and 2% of radiative loss are obtained under the given conditions. Keywords: Absorber, cavity, sphere, radiation, solar.

TARJETA DE ADQUISICIÓN DE TEMPERATURAS DE BAJO COSTO EN CONSTRUCCIÓN Y EN PROGRAMACIÓN

El diseno, configuracion, calibracion y aplicacion de una tarjeta de adquisicion de 8 niveles de temperatura de bajo costo en construccion y programacion, es documentado en este trabajo. Una vez interconectados los dispositivos fisicos: ATMEGA48PA, MAX232, AD595CQ y HCF4051BE; un micro-programa en lenguaje C los interrelaciona para llevar a cabo las mediciones de Temperatura y llevar los valores a la pantalla del computador usando el programa HyperTerminal. El medidor-registrador de temperaturas fue calibrado para medir temperaturas desde 150°C hasta 720°C con ?4°C de incertidumbre, sin embargo este tiene la capacidad de medir hasta 1300°C. Palabras Clave: Temperatura, termopar, calibracion, incertidumbre, micro-controlador.

ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DEL COMBUSTIBLE EN LAS EFICIENCIAS ENERGÉTICA, EXERGÉTICA Y ECOLÓGICA DE UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA

RESUMEN: En este trabajo se presenta un analisis de la influencia del combustible en las eficiencias energetica, exergetica y ecologica de una central termoelectrica, que utiliza tres tipos de carbon como fuente de energia. Se aplico una metodologia de analisis para cada una de las eficiencias. La eficiencia energetica fue evaluada con la primera ley de la termodinamica, la eficiencia exergetica fue evaluada de acuerdo a la segunda ley de la termodinamica y finalmente la eficiencia ecologia fue evaluada mediante el parametro de indicador de contaminacion y el concepto de dioxido de carbono equivalente (CO2)e. Los combustibles utilizados para este estudio son el carbon de diseno, carbon de la region de Sabinas Coahuila y carbon de importacion proveniente de Estados Unidos de Norteamerica (EEUU). Los resultados obtenidos muestran que el carbon de importacion es el mejor porque produce mayores eficiencias exergetica (24.52 % y 23.73 %) y una mayor eficiencia ecologica (69.2 % y 68.6 %), para sus condiciones de diseno y operacion, sin embargo es necesario utilizar diferente flujos masico para obtener la misma eficiencia energetica para los tres tipos de combustible. Palabras clave: eficiencia, energia, exergia, central termoelectrica, carbon.

SIMULACIÓN NUMÉRICA DE LA CONVECCIÓN MIXTA EN UN CANAL HORIZONTAL ALETADO

A numerical simulation for mixed convective airflow through a horizontal finned channel was carried out by means of a MATLAB® code. Steady state and two dimensional conditions are considered for solving the problem. The discretization technique used was the finite volume and the SIMPLE (Semi-Implicit Pressure Linked Equations) algorithm was used to link the pressure and velocity fields inside the computational domain. The simulation was run for Re=50, 100 and 200. The heat transfer problem was solved for a temperature difference between the hot wall and the fluid temperature at the inlet of 50 and 70. As a result, the fluid flow structures, the flow velocity and temperature fields as well as the recirculation zones adjacent to the fines are shown. Local Nusselt along the channel is presented. The Nusselt and the recirculation zones increase when the Reynolds is augmented.