rendimiento de un colector solar térmico

Rendimiento de un colector solar térmico.

-Un colector solar térmico se comporta como cualquier máquina al devolvernos de forma útil solo una parte de la energía que recibe.

-El frío del ambiente en el que se encuentra instalado (ta); la temperatura del fluido que lo recorre interiormente (tm) y la Intensidad con la que es calentando por el sol en un momento determinado (w/m2), son los tres factores externos que determinan su rendimiento.

-Su forma constructiva también es determinante para la mayor o menor captación de calor y, junto con los factores externos citados, forma la expresión que nos da el rendimiento de un colector solar térmico.

-Llamamos “b” al factor que define la capacidad de ser calentado por el sol y “m” al factor que define la capacidad de perder el calor captado. Estos dos factores son un dato imprescindible que debe ser proporcionado por el fabricante junto con el resto de características del colector.

-El rendimiento que proporciona un colector en un determinado momento es expresado de la siguiente forma:

Rendimiento R = b-m ( tm-ta)/ I

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-Esta imagen de solDESKth nos muestra el gráfico de rendimiento de dos colectores diferentes cuyos factores b y m podemos seleccionar. Para el colector 1 (amarillo) hemos seleccionado un factor de ganancia b inferior al del colector 2 (rojo). Estos valores coinciden con el comienzo de cada uno de las lineas en su parte izquierda (eje “y”).

-El factor m del colector 1 es inferior al factor m del colector 2. Ambos colectores se encuentran bajo las mismas condiciones de trabajo (( tm-ta)/ I) y, sin embargo, cada uno de ellos muestra una pendiente distinta por que ofrecen diferente rendimiento.

-A medida que nos desplazamos hacia la derecha siguiendo cualquiera de las dos gráficas (roja o amarilla) empeoramos las condiciones de trabajo (por ejemplo, menor temperatura ambiente), pero igual para ambos.

-La mayor inclinación de la grafica roja nos señala, a partir de un determinado momento, que el colector 2 toma valores de rendimiento más bajos que el colector 1, mientras que éste se mantiene en rendimientos más altos en condiciones de trabajo adversas (derecha del eje x) para ambos colectores.

-El punto en el que se cruzan ambas gráficas equivale al punto en el que ambos están dando el mismo rendimiento, es decir, que aunque posean características distintas, existe una situación de trabajo (( tm-ta)/ I ) ante la que responden de igual forma.

-Desde el punto de cruce hacia la izquierda, vemos que el colector 2 es el que ofrece mayor rendimiento. Ese lado del eje x es el que corresponde a unas condiciones de trabajo favorables (p.e. una temperatura ambiente moderada) y es ahí donde dicho colector utiliza su poderoso factor b para captar gran cantidad de energía.

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