Evaluación energética de un colector solar de placa plana de doble cubierta Translated title: Energy assessment of a double cover flat-plate solar collector

Abstract

En este artículo se establece la incidencia de la relación de aspecto (razón entre la longitud y ancho de un colector de área constante) sobre la eficiencia térmica de un colector solar de placa plana que utiliza doble cubierta transparente para el calentamiento de aire. Este estudio se realiza desde dos enfoques: el primero utiliza un modelo físico-matemático a partir de los balances de energía del colector, y el segundo utiliza un prototipo con su respectiva instrumentación para calcular su rendimiento de manera experimental. El colector está compuesto por una estructura en madera, una doble cubierta de vidrio transparente, una placa absorbedora de radiación solar y un ventilador para extraer el aire calentado. Para calcular el rendimiento se registraron de manera automática datos de temperatura, radiación solar y flujo másico de aire; durante aproximadamente 6 horas por varios días y bajo distintas condiciones climáticas de la ciudad de Montería, Córdoba (Colombia). En general se encontró, para un área constante del colector, que la eficiencia térmica de este aumenta cuando la relación de aspecto aumenta y que el modelo teórico se ajusta de manera aceptable con los resultados experimentales.

Translated abstract

This study establishes the effect of the aspect ratio (ratio between length and width of a constant collector area) on the thermal efficiency of a flat-plate solar collector that uses a double cover for air heating. The analysis has two approaches: first, using a physical-mathematical model that develop a steady state analysis from a collector energy balance and the second, using an instrumented prototype to calculate its performance in experimental way. The collector configuration consists in a wood structure, a double glass cover, an absorber plate of solar radiation and blower to extract the heated air. To calculate the performance temperature data, solar radiation and mass flow of air were automatically recorded for about 6 hours for several days and under different weather conditions in the city of Montería, Cordoba. In general it was found, for a constant collector area, where the thermal efficiency increases when the aspect ratio increases and that the theoretical model fits in an acceptable way with the experimental results.