Determinación de Parámetros Energía neta absorbida q’’

Determinación de Parámetros

Energía neta absorbida q’’

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Propiedades

: Energía neta absorbida por el colector solar [W/m2][pic 4]

: 0.88 [pic 5]

:0.98[pic 6]

: 418.69 [W/m2][pic 7]

Capacidad Térmica

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

Propiedades del agua y tanque

 [pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

Propiedades tanque (PVC)

 [pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

Área de captación

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

Área del agua

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

Coeficiente de transferencia de calor entre el tanque y el ambiente ()[pic 28]

Obtenemos el coeficiente global de transferencia de calor, con la expresión:

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

Donde:

: Resistencia térmica de convección entre la cubierta transparente y el ambiente [K/W]:[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

Donde

: Área de la cubierta de diseño es 1.2[m2][pic 36]

: Coeficiente de transferencia de calor por convección del viento [W/m2K]:[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

Donde:

: Velocidad del viento promedio Quito es 4.5 [m/s] [pic 41]

: Resistencia térmica de radiación entre la cubierta transparente y el cielo [K/W]:[pic 42]

[pic 43]

[pic 44]

[pic 45]

: Coeficiente de transferencia de calor por radiación entre la cubierta transparente y el cielo:[pic 46]

[pic 47]

[pic 48]

[pic 49]

Donde:

: Temperatura del cielo [K][pic 50]

: Temperatura del ambiente [K][pic 51]

: Resistencia térmica de convección entre el tanque y la cubierta transparente [K/W]:[pic 52]

[pic 53]

[pic 54]

[pic 55]

: Coeficiente de transferencia de calor por radiación entre el tanque y la cubierta [W/m2K]:[pic 56]

[pic 57]

[pic 58]

[pic 59]

Donde:

: Conductividad térmica del aire [W/mK][pic 60]

 Distancia entre la cubierta y el tanque [m][pic 61]

: Coeficiente de dilatación térmica del aire [1/K][pic 62]

 Gravedad [m/s2][pic 63]

: Viscosidad cinemática del aire [m2/s][pic 64]

: Resistencia térmica de radiación entre el tanque y la cubierta transparente [K/W]:[pic 65]

[pic 66]

[pic 67]

[pic 68]

: Coeficiente de transferencia de calor por radiación entre el tanque y la cubierta [W/m2K]:[pic 69]

[pic 70]

[pic 71]

[pic 72]

Donde:

: Emisividad del tanque[pic 73]

: Emisividad de la cubierta transparente[pic 74]

Coeficiente de transferencia de calor entre el tanque y el agua ()[pic 75]

[pic 76]

[pic 77]

[pic 78]

Donde:

: Área del agua [m2][pic 79]

: Resistencia térmica a la convección entre el tanque y el agua [K/W]:[pic 80]

[pic 81]

[pic 82]

[pic 83]

: Longitud característica del tanque, definida como: [pic 84]

[pic 85]

[pic 86]

[pic 87]

[pic 88]

Donde:

: Área del tanque [m2][pic 89]

 Perímetro del tanque [m][pic 90]

 radio del tanque [m][pic 91]

: longitud del tanque [m][pic 92]

: Coeficiente de transferencia de calor por convección entre el tanque y el agua [W/m2K]:[pic 93]

[pic 94]

[pic 95]

[pic 96]

Donde

: Número de Prandt[pic 97]

: Conductividad térmica del agua [W/mK][pic 98]

: Coeficiente de dilatación térmica del agua [1/K][pic 99]

 Gravedad [m/s2][pic 100]

: Viscosidad cinemática del agua [m2/s][pic 101]

Coeficiente de transferencia de calor entre el agua y el ambiente ()[pic 102]

[pic 103]

[pic 104]

[pic 105]

Donde:

: Área de transferencia de calor del aislante. [m2][pic 106]

: Resistencia térmica de convección entre el agua y el aislante. [K/W]:[pic 107]

[pic 108]

[pic 109]

[pic 110]

Coeficiente de transferencia de calor por convección entre el agua y el aislante [W/m2K]:[pic 111]

[pic 112]

[pic 113]

[pic 114]

Donde

: Temperatura del agua [K][pic 115]

: Temperatura del aislante térmico [K][pic 116]

: Resistencia térmica de conducción del aislante térmico. [K/W]:[pic 117]

...