Evaluación termodinámica, modelación matemática y validación experimental del sistema de calentamiento solar de la piscina de tunas y cabras

Abstract

La presente investigación consiste en el análisis energético y modelación matemática de un nuevo sistema de calentamiento de piscinas, que utiliza captadores cónicos con tubos concéntricos en espiral. Con esta distribución se consigue calentar 706 litros de agua por cada m2. En la región anular se encuentra aire en estado estacionario por lo que se aumenta la temperatura superficial de la tubería al generarse el efecto invernadero entre la cubierta de PET y el tubo de polietileno. Se consigue calentar 125 m3 con 6000 cilindros de 28 cm de longitud útil. La capacidad energética de cada cilindro es de 12 W. Durante los procesos de calentamiento de la piscina se alcanzan eficiencias del 50% durante las horas de sol pico locales que bordean las 5.5 horas. Esta tecnología es adecuada para regiones con radiación solar global que puede variar de 250 W/m2 a 1000 W/m2. La ventaja de esta aplicación es que se puede construir con materiales locales, ecológicos y materiales residuales. Al ser muy sencillo el ensamblaje, los costos de implementación se reducen considerablemente si lo compara con tecnologías importadas en una relación de 5:1 a 3:1.