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Title:	DISEÑO DE UN SISTEMA HÍBRIDO SOLAR-SOLAR CONVENCIONAL PARA CALENTAMIENTO DE AIRE PARA SECADO
Authors:	Hernandez Jeronimo, Julio Cesar%886157
metadata.dc.subject.other:	sistema calentamiento solar agua aire directo indirecto almacén térmico plataformas simulación
Issue Date:	2020-01-13
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Description:	En el presente trabajo se muestra el diseño de un sistema de calentamiento de aire para secado, utilizando dos tipos de tecnología de calentamiento solar. El sistema considera la tecnología de calentamiento de aire y calentamiento de agua mediante captadores de placa plana (calentamiento directo e indirecto), para las condiciones climáticas de Xochitepec, Morelos y una demanda energética de 952 kW h por lote cada dos días. El sistema opera con calentamiento directo y calienta el aire dependiendo del recurso solar existente. El sistema de calentamiento indirecto funciona como almacén térmico para compensar la falta de recurso solar. El diseño consiste en determinar las areas de captación (el porcentaje de areas de cada tipo de tecnología de captación), volumen de almacenamiento térmico, la energía útil anual y la fracción solar que minimicen el costo nivelado de la energía, con lo que se determina el tiempo de retorno de la inversión. El diseño se realiza mediante un análisis variacional de todas las variables mencionadas. El análisis variacional se realiza a través de simulación transitoria mediante la construcción y acoplamiento de dos plataformas de simulación, una para calentamiento de agua y otra para aire, con el fin de formar un sistema hıbrido. La plataforma de simulación fue verificada utilizando dos casos de referencia (Heb y Oliva, 2011; IEA et al., 2012) con diferencias menores al 3 %. En la evaluación, el sistema considero cinco configuraciones, el primer caso, se tra- baja con 100 % de calentamiento directo, el segundo considera 100 % calentamiento indirecto. Las configuraciones tres, cuatro y cinco consideran una hibridación entre el calentamiento directo e indirecto (75 % directo y 25 % indirecto, 50 % directo y 50 % indirecto, 25 % directo y 75 % directo, respectivamente). En los resultados, el sistema se optimizo con un área total de 90 m2 ( 23 m2 y 67 m2 de calentamiento directo e indi- recto respectivamente), una fracción solar de 0.44 y un costo energético de 1.29 $/kW h, con un volumen de almacenamiento térmico de 3.35 m3. La tecnología de calentamiento indirecto aporta el 10 % de la demanda energética total, el calentamiento directo el 34 % y el restante es suministrado por una fuente auxiliar. En el caso propuesto, el periodo de recuperación de la inversión fue de 5.68 a ̃nos. Con base en el análisis, se observa que cuando el sistema opera solo con calenta- miento directo o indirecto, los costos energéticos son mayores en comparación al Gas Lp. Sin embargo, cuando se realiza una hibridación permite al sistema proporcionar una temperatura m ́as estable a lo largo de todo el proceso. Esto se debe a que considerar un sistema hıbrido, permite al sistema no depender de una sola fuente de energía, por lo tanto el aporte energético es considerable y los costos son menores.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Appears in Collections:	Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica

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