Sistema termico •A G U I L A R Q U E Z A D A D I A N A I K Z E . •M A R E N T E S M E N D E Z N A N C Y M A R L E N E •S A L C E D O G O N Z Á L E Z J O R G E A L E X I S INTRODUCCIÓN Se realizará el modelo matemático de un sistema térmico el cual puede ser reproducido a sistemas clásicos como hornos, refrigeradores, calderas, etc. PROBLEMÁTICA La mayor cantidad de gas en los hogares se consume en el calentamiento de agua, en cuanto a un calentador de agua podemos sustituir el uso de gas por la energía solar. Justificación El Sol es una fuente inagotable de energía por la razón de que siempre está presente en nuestro medio, el calentador solar de agua a la larga conviene en el factor económico ya que no genera gastos durante el tiempo que es utilizado, sólo con la instalación del equipo al principio, por otro, los sistemas convencionales de calentamiento de agua generan gastos a lo largo del tiempo en que se usa el servicio. Con el propósito de adquirir conocimiento sobre el calentador solar de agua y así tener una fuente alterna de energía para el calentamiento de agua. Se realizan pruebas de diferentes materiales para que el calentador tenga un funcionamiento óptimo. OBJETIVOS. Crear una simulación de un sistema térmico de calentado y obtener su relación con la termodinámica. Comprender el funcionamiento del sistema térmico de calentado Realizar el estudio del sistema dinámico ¿Cómo lo harémos? Comenzaremos definiendo que es un sistema dinámico; los sistemas dinámicos son aquellos en los que el tiempo juega un papel fundamental debido a que algunas partes cambian. Resulta fácil hallar ejemplos de sistemas dinámicos pues estos abundan en la naturaleza Puntos a considerar •Variables y parámetros • Modelado •Principio de conversión fototérmica •Principios básicos para el aprovechamiento de la energía solar •El concepto de eficiencia •Eficiencia de conversión Variables y parámetros Las variables y los parámetros son objetos a los que se les asignan valores diferentes. Resultan útiles cuando tienen valores que cambian en función de las secuencias de trabajos y los trabajos. La secuencia de trabajos, el trabajo y las definiciones de solicitud que los utilizan se actualizan automáticamente al principio del ciclo de producción o en el momento en que el trabajo se ejecuta según el formato que se utilice al especificar la variable. Principio de conversión fototérmica La energía que se recibe del Sol se propaga en forma ondulatoria con un espectro continuo de emisión, en un intervalo de longitud de onda característico. Su contenido energético depende precisamente de la frecuencia Principios básicos para el aprovechamiento de la energía solar El primero se basa en elegir la mejor época del año, determinar la inclinación y orientación correctas y seleccionar los materiales de construcción más adecuados. El segundo principio consiste en conservar durante el mayor tiempo posible la energía almacenada por el absorbedor Modelado Consiste en obtener una representación matemática de un sistema. Normalmente, aplicando leyes en forma de ecuaciones diferenciales que se combinan adecuadamente. El concepto de eficiencia La eficiencia de conversión térmica de un dispositivo solar depende de: a) las propiedades ópticas de los materiales, en particular de la absortancia (α) del absorbedor y de la transmitancia (τ) de la cubierta Eficiencia de conversión La interpretación de la eficiencia térmica es prácticamente la misma que en el caso del captador solar de agua, es decir que la eficiencia instantánea se puede expresar directamente como la relación entre el flujo de calor útil proveniente del fluido de trabajo (aire) y el flujo de calor incidente sobre la superficie del absorbedor (energía solar).
