Resumen

En este artculo se estudian distintas configuraciones de flujo de los colectores de aire planos de paso mltiple. Los pasos mltiples estn formados por la cubierta de vidrio, la placa absorbente y la placa posterior. Se analizaron y optimizaron cinco tipos de colectores de aire con respecto a la mxima eficiencia y el mnimo coste. Se present la prediccin analtica del intercambiador de calor, la prdida de presin y las eficiencias. Se examinaron y compararon los efectos del caudal msico de 0,01 a 0,02 kg/s, la profundidad del canal de aire de 15 a 30 mm y la longitud del colector de 1,5 a 2,5 m en las distintas configuraciones. Los resultados del estudio paramtrico muestran que el tipo de triple paso tiene la mayor eficiencia, mientras que la menor eficiencia es la del tipo de paso nico. Entre los tipos de doble paso, el tipo con dos cubiertas de vidrio y transferencia de calor por conveccin natural alcanz las mayores eficiencias efectiva y exergtica debido a la reduccin de la prdida superior. El tipo de doble paso con una sola cubierta de vidrio no es recomendable desde los puntos de vista energtico y exergtico. A medida que aumenta la longitud del colector, disminuye la eficiencia efectiva, pero aumenta la eficiencia exergtica. El rendimiento exergtico del tipo de triple paso puede alcanzar hasta el 5% con un caudal de aire de 0,005 kg/s. Por ltimo, se lleva a cabo una optimizacin multiobjetivo utilizando el mtodo del ndice de seleccin de preferencias con tres objetivos que incluyen la eficiencia efectiva, la eficiencia exergtica y el nmero de placas. Los resultados ptimos muestran que el tipo de triple paso con menor caudal de aire y mayor longitud es el mejor. Las eficiencias efectiva y exrgica para el mejor caso resultaron ser de aproximadamente el 52,1% y el 4,7%, respectivamente. Sin embargo, este tipo con el mayor caudal y la menor longitud es el peor.

• Materias:Algoritmos (Matemáticas) Algebra Ingeniería Lógica matemática Matemáticas
• Subjects:Agorithms (Math) Algebra Engineering Mathematical logic mathematics
• Palabras claves:Configuraciones de flujo; Colectores de aire planos multipaso; Eficiencias; Caudal másico; Longitud del colector; Eficiencia exérgica
• Keywords:Flow configurations; Multipass flat-plate air collectors; Efficiencies; Mass flow rate; Collector length; Exergy efficiency