Thesis CONSTRUCCIÓN DE NUEVO CIRCUITO PARA COLECTORES SOLARES Y REPARACIÓN DE COLECTOR SOLAR PARA CIRCULACIÓN DE ACEITE
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Date
2016
Authors
LIZANA LEAL, MATIAS ISAAC
OVANDO PEREZ, PABLO ANDRES
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Abstract
En este trabajo de título se habla sobre la construcción del nuevo circuito hidráulico para calentar el agua en los colectores solares térmicos, está pensado para mejorar los bancos de prueba de los Técnicos Universitarios e Ingenieros en Mecánica Industrial, en cuanto a las asignaturas de que estudien el comportamiento de un fluido en un sistema hidráulico, de la Universidad Técnico Federico Santa María, Sede José Miguel Carrera, Viña del Mar.
El sistema actual consta de un fluido que es suministrado por una llave de paso domiciliaria (agua potable), el cual recorre los cinco paneles solares o colectores dispuestos en serie. Cada colector posee internamente tuberías colocadas de forma paralela, las cuales reciben directamente el calor entregado por el sol. Sin embargo, existe uno de los cinco colectores, que no está conectado a los demás y se realizará una inspección para ver así si necesita alguna de reparación para que opere con un fluido distinto, con el fin de poder analizar el comportamiento entre dos líquidos.
Cada uno de los paneles posee una llave de bola para permitir el paso del fluido para uno o más colectores a la vez. A la salida de cada colector se dispondrá de una llave de paso lo que hace que el fluido se desvíe a una bomba independiente por cada panel, que es accionada por un motor monofásico, que se conecta a la entrada de cada panel, con el fin de que recircule por él para medir así la variación de la temperatura del fluido en cada uno de los colectores en función al tiempo que el líquido se encuentra dentro del circuito. En cuanto a los costos se refiere, se procurará de invertir lo menos posible, pero sin descuidar la calidad de los elementos que se utilizarán.
Al finalizar el circuito, el líquido hidráulico demostrativo puede ser libremente drenado al ambiente, ya que no es alterado químicamente, solamente se calienta.
El fluido calentado que recorre el circuito no está directamente enfocado para ser aprovechado de forma doméstica, sino que está orientado para fines pedagógicos lo que facilitará la comprensión del alumnado en los ramos que necesiten de un apoyo adicional para su mayor entendimiento práctico/teórico.
La nueva implementación de los primeros cinco colectores solares disponen la misma cantidad de componentes. Estos se utilizan para un circuito hidráulico, es decir, con agua. Mientras tanto existe un sexto colector solar que no está conectado a la red, pero necesita ser reacondicionado para instalarlo como un circuito distinto a los demás para poder ser utilizado como un colector solar de circulación con un líquido distinto, para dar la posibilidad de poseer dos fluidos para finalmente poder establecer comparaciones en sus comportamientos frente a la transferencia de calor suministrada por energía directamente del sol.
Al finalizar el circuito, el fluido hidráulico es libremente drenado al ambiente verde cercano, ya que este no sufre ningún cambio químico, solamente es calentado y puede ser aprovechado como regadío de plantas.
Por otro lado el sexto colector solar utiliza un fluido distinto al agua como transportador de calor, por ende no puede ser drenado al ambiente. Sin embargo, lo más factible es utilizar aceite por efectos prácticos demostrativos. En el caso de utilizar aceite como fluido de alimentación para el colector independiente, se conocen métodos técnicos para aprovechar la mayor vida útil de un aceite, poder así no estar drenando y cambiando el aceite simplemente por una inspección visual, porque si bien el aceite pierde su color original por funcionamiento no quiere decir que esté este dañado y necesite ser cambiado. Es por esto que existen equipos técnicos calibrados para detectar la vida del aceite en tiempo real. Con esto se sabrá si es necesario un cambio de aceite al colector solar conociendo cuantificadamente, su vida útil. Con esto se mantiene mantiene un registro estable de la duración total del aceite y cuando debe ser cambiado aprovechando su mayor vida útil para poder minimizar de alguna manera contaminaciones por aceite, siendo finalmente almacenada en barriles de aceite de 200 [L].
En el primer capítulo se enfoca en el reconocimiento de la problemática del banco de prueba, analizar propuestas de mejora y soluciones. Finalmente explayar antecedentes generales del proyecto y en base a esto realizar cambios en los colectores solares.
En el segundo capítulo se analizaran costos con presupuestos para la mejora, se realizará una planificación de trabajo con procedimiento de trabajo y programación, indagando condiciones de riesgo en la evolución del proyecto. Al término de este capítulo se hace referencia a las recomendaciones de uso, manejo y forma de operar a los colectores solares.
Finalmente en el tercer capítulo, se reconocen aspectos técnicos de fluidos posibles para ser utilizado como medio transportador de calor para ser operado en colector solar independiente. Se realizan pruebas de funcionamiento de los colectores solares con mejora instalada.
Description
Keywords
COLECTOR SOLAR TÉRMICO , FLUIDO , REPARACION DE COLECTOR