“Análisis a un Calentador Solar Utilizando ANSYS CFX”

Presenta:Alberto Hernández González Estudiante Treceavo Trimestre Ingeniería Mecánica ITSSC

Objetivo

Justificación

Antecedentes

Modelado

Resultados

Conclusiones

Índice:

Objetivo:

Realizar un análisis de flujo de fluidos a un calentador solar de agua que emplea un colector plano.

Observar el comportamiento del agua producido por una radiación estimada del sol, utilizando únicamente el agua contenida en el tambo y en la tubería, y omitiendo los demás elementos que constituyen el calentador solar.

Justificación:

Profundizar y consolidar conceptos obtenidos en clases de fluidos, aplicados al proceso que se realiza en un calentador solar con un colector plano.

Antecedentes:

Un calentador solar de agua es un sistema que calienta agua mediante energía solar sin consumir gas o electricidad.

Existen diferentes tipos de calentadores solares que conforman sistemas, como son los que utilizan tubos de vació y los más comunes que utilizan los llamados colectores de placa plana.

Los colectores de placa plana constan principalmente de tres elementos:

• Un colector ( en este caso es de placa plana)

• Un acumulador

• Tubería

Modelado:

Mallado en CFX-Mesh del Agua en el tambo

Mallado en CFX-Mesh del Agua en la tubería

Radiación estimada de 1364.333 W/m2

Grafica densidad vstemperatura del agua.

Efecto de convección(Aíre 5 W/m2K)

Paredes adiabáticas

Resultados:

Conclusiones:

El comportamiento del agua en el interior del calentador solar es el esperado, es decir, el flujo del agua tiende a subirpor un extremo de la tubería debido a que el calentamiento de la misma produce que su densidad disminuya.

Los calentadores solares de agua son una tecnología que propone una solución a problemas relacionados con diferentes tipos de combustibles contaminantes que se utilizan y que proponen una solución a problema de energías alternas.

La siguiente etapa a realizar, es incluir todos los elementos que constituyen el calentador solar en el análisis en CFX, para obtener resultados mas aproximados.