Resumen

En este trabajo, la geometría del tubo de flujo del colector solar de agua se modifica como curva y espiral para mejorar el rendimiento del sistema. La investigación se lleva a cabo experimentalmente bajo las condiciones meteorológicas de la región de Kovilpatti (9°10′0″N, 77°52′0″E), Tamil Nadu, India. Las tuberías de flujo del calentador solar de agua están hechas de material de cobre que tiene una mayor conductividad térmica para recuperar el calor del agua como energía térmica. Se investiga la influencia del caudal másico (MF) en los tubos de flujo con respecto a la temperatura superficial para varias configuraciones de los tubos de flujo. Se ensayan dos MF de 0,0045 kg/s y 0,006 kg/s. El MF de 0,006 kg/s produce la máxima eficiencia de 73 omparado con el otro MF. Los tubos rectos, curvos y en espiral alcanzaron una eficacia máxima del 58%, 62% y 69%, respectivamente, a 0,0045 kg/s. Asimismo, la MF de 0,006 kg/s alcanzó una eficacia máxima del 73%. Del mismo modo, la MF de 0,006 kg/s obtuvo una eficiencia del 62%, 65% y 73% para los tubos de flujo recto, curvo y en espiral, respectivamente. Se analizan la economía y la exergía del sistema. La eficiencia exérgica máxima del colector se estima en 32 para el MF de 0,0045 kg/s en el caso del colector de flujo en espiral, y para el MF de 0,006 kg/s, la eficiencia exérgica obtenida es de 27 en el caso del calentador de agua de flujo en espiral. El análisis económico reveló que el gasto es de 0,0608 $ y 0,0512 $ por el agua caliente producida para la calefacción de espacios domésticos.

• Materias:Energía solar Termodinámica Energía limpia Biofotónica Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Clean energy Biophotonics Photoelectric effect
• Palabras claves:tubos de flujo, máxima eficiencia, geometría del tubo de flujo del colector solar de agua, calentador de agua de flujo en espiral, calefacción de espacios domésticos, mayor conductividad térmica, caudal másico, máxima eficiencia exergética, calentador solar de agua, colector de flujo en espiral
• Keywords:flow pipes, maximum efficiency, solar water collector flow tube geometry, spiral flow water heater, domestic space heating, higher thermal conductivity, mass flow rate, maximum exergy efficiency, solar water heater, spiral flow collector