Embed Size (px)
Citation preview
1
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE FÍSICA APLICADA
“DISEÑO, CONSTRUCCION Y EVALUACION DE UN DESTILADOR SOLAR
TUBULAR DE AGUA DE MAR”
PROYECTO DE TESIS
PRESENTADO POR:
Bach. EFRACIO MAMANI FLORES
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
LICENCIADO EN FÍSICA APLICADA
TACNA-PERÚ
2012
2
I. DATOS GENERALES ........................................................................................... 3
1.1.TÍTULO ........................................................................................................... 3
1.2.TIPO DE INVESTIGACIÓN .......................................................................... 3
1.3.ÁREA DE INVESTIGACIÓN ........................................................................ 3
1.4.NOMBRE DEL EJECUTOR ......................................................................... 3
1.5.ASESOR ........................................................................................................ 3
1.6.CO-ASESOR ................................................................................................. 3
1.7.INSTITUCION ................................................................................................ 3
1.8.LUGAR DE EJECUCIÓN ............................................................................. 3
II. CONSIDERACIONES ............................................................................................ 4
2.1.TÌTULO ........................................................................................................... 4
2.2.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................... 4
2.3.JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ......................................................... 5
2.3.1.JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL Y SOCIAL .................................................................. 5
2.3.2.JUSTIFICACIÓN TECNOLÓGICA – CIENTÍFICA ...................................................... 5
2.4.OBJETIVOS DE TRABAJO ..........................................................................6
2.4.1.OBJETIVO GENERAL ..................................................................................6
2.4.1.OBJETIVO ESPECIFICOS ............................................................................6
2.5.FORMULACION DE HIPOTESIS ............................................................................ 6
2.6. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES DEL ESTUDIO .....................6
2.6.1.VARIABLES INDEPENDIENTES(VI) .......................................................................... 7
2.6.2.VARIABLES DEPENDIENTES(VD) ........................................................................... 7
2.7.MARCO TEORICO ..............................................................................................7
2.7.1.ANTECEDENTES HISTORICOS ALA INVESTIGACION ......................................... 7
2.7.2.¿QUE ES LA DESTILACION SOALR? .................................................................... 9
2.7.3.LA DESTILACION EN LA NATURALEZA ................................................................ 9
2.7.4.LOS DESTILADORES SOLARES ............................................................................. 10
2.7.5.¿COMO FUNCIONA LA DESTILACIÓN SOLAR? .................................................. 10
2.7.6.RENDIMIENTO DE LOS DESTILADORES SOLARES. ........................................... 12
2.7.7.¿COMO FUNCIONA EL DESTILADOR SOLAR TIPO TUBULAR? ..................... 12
2.8.METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................ 18
2.8.1.MÉTODO .................................................................................................................... 18
2.8.2.TIPO INVESTIGACION ............................................................................................. 18
2.8.3.PROCEDEMIENTOS DE LOS RESULTADOS ........................................................ 18
2.8.4.PLAN DE EJECUCION .............................................................................................. 18
2.9.PRESUPUESTO ......................................................................................... 20
III. REFERENCIA ....................................................................................................... 21
3.1.REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA .............................................................. 21 3.2.REFERENCIA ELECTRONICAS .............................................................. 21
3
PROYECTO DE TESIS
I. DATOS GENERALES
1.1. TÍTULO
DISEÑO, CONSTRUCCION Y EVALUACION DE UN
DESTILADOR SOLAR TUBULAR DE AGUA DE MAR
1.2. TIPO DE INVESTIGACIÓN
Teórico – Experimental
1.3. ÁREA DE INVESTIGACIÓN
Energías renovables -Agua
1.4. NOMBRE DEL EJECUTOR
Efracio Mamani Flores, egresado de Física Aplicada con
especialidad en Energías Renovables.
1.5. ASESOR
Lic. Carlos Polo Bravo
1.6. CO-ASESOR
MSc. Hugo Torres Muro
1.7. INSTITUCION
Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann
Facultad de Ciencias
Centro de Energías Renovables de Tacna
1.8. LUGAR DE EJECUCIÓN
Centro de Energías Renovables de Tacna.
4
II. CONSIDERACIONES
2.1. TÌTULO
DISEÑO, CONSTRUCCION Y EVALUACION DE UN
DESTILADOR SOLAR TUBULAR DE AGUA DE MAR
2.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La crisis hídrica en Tacna está llegando a niveles alarmantes, no hay
agua y en los próximos años la población y la agricultura comenzarían a
sentir los estragos.
El represamiento Paucarani a 4550m.s.n.m. en la subcuenca de la
quebrada Carini, regula y almacena las aguas de las quebradas
Carpate, Achuco, Auquitape y Curimani, contando con un volumen útil de
8.5Hm³ es el principal abastecedor de este recurso para la ciudad de
Tacna.
En la provincia de Tacna faltan 100 l/s de agua para uso poblacional.
Mientras la población requiere de 470 l/s de agua para subsistir, las
reservas sólo le pueden brindar 370 l/s. La agricultura pasa por el mismo
problema. Esta actividad requiere de 450 l/s de agua, pero actualmente
sólo se les está brindando 400 l/s.
Para superar esta crisis, una de las alternativas es destilar el agua de
mar, que puedan cubrir la demanda no satisfecha de la población de
Tacna.
5
2.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
2.3.1. Justificación ambiental y social
El dióxido de azufre es el principal causante de la lluvia ácida, y el
dióxido de carbono es el gas responsable de los cambios climático.
Las centrales eléctricas que queman combustibles fósiles son
responsables de 71% del total de las emisiones de estos gases, en
ese sentido aprovechando energía solar dejaremos de emitir gases
tóxicos.
El presente proyecto de “DISEÑO, CONSTRUCCION Y
EVALUACION DE UN DESTILADOR SOLAR TUBULAR DE AGUA
DE MAR” pretende contribuir con el desarrollo de la producción de
agua potable, para la ciudad de Tacna, a través de la destilación del
agua de mar, aprovechando como fuente energética, la energía solar,
energía abundante en toda la región, limpia y gratis.
2.3.2. Justificación tecnológica – científica
La destilación por energía solar es actualmente la tecnología mas
usada. la destilación por osmosis inversa, ha alcanzado cierto
grado de maduración, pero aun estos costos son relativamente
altos. Recientemente ha habido evidencias de un nuevo interés en la
investigación de este mercado, esto se debe a los altos costos
energéticos, un crecimiento en la demanda de agua potable es por
el crecimiento poblacional y la contaminación, natural y antrópicos,
de estos.
6
2.4. OBJETIVOS DE TRABAJO
2.4.1. Objetivo general
DISEÑO, CONSTRUCCION Y EVALUACION DE UN DESTILADOR SOLAR TUBULAR DE AGUA DE MAR
2.4.2. Objetivos específicos
Diseñar dos destiladores solares tubulares de agua de mar
Construir dos destiladores solares tubulares de agua de
mar con diferentes tipos de bandeja.
Evaluar los destiladores solares tubulares de agua de mar.
Determinar el volumen de agua destilada
Analizar físicamente y químicamente el agua de mar antes y
después de destilación solar.
Determinar la eficiencia global del destilador solar
tubular de agua de mar.
2.5. FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
¿Que tan eficiente es destilar el agua de mar, empleando un
destilador solar tubular?
2.6. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES DEL ESTUDIO
Para el análisis del estudio preliminar, se consideran lo siguiente:
2.6.1. Variables independientes (VI)
Radiación solar
Agua de mar
Parámetros meteorológicos
7
2.6.2. Variables dependientes (VD)
Cantidad de volumen agua destilada
Eficiencia del destilador solar tubular
Calidad de agua
2.7. MARCO TEÓRICO
2.7.1. Antecedentes de históricos de la investigación
Existen diversos métodos conocidos para destilar agua de mar, uno de
los primeros que se conoce fue realizado por el ingeniero Charles Wilson,
quien en 1872 creo un destilador en la zona de Las Salinas Antofagasta,
para abastecer de agua a los mineros de ese lugar. Ese sistema era
capaz de producir un promedio de 4 litros por metro cuadrado de
superficie de vidrio y para conseguir una cantidad cercana a 20 metros
cúbicos al día, era necesaria una superficie de casi 5000 m2.
Actualmente la gran industria usa una amplia variedad de métodos,
destacándose de dos tipos. El primero se conoce por destilación,
mediante energía térmica produce un cambio de fase del agua, mientras
que el segundo es la filtración, por medio de membranas y energías
eléctrica y/o mecánica.
Los procesos más importantes con energía eléctrica son la electrodiálisis,
con energía mecánica esta la osmosis inversa, Con cambio de fase está
la compresión mecánica de vapor y con energía térmica, está la
desalinización multiefecto (MED) y la desalinización súbita multietapa. La
gran problemática que encierran todos estos procesos, es que a mayor
eficiencia de los dispositivos, los costos de obtención aumentan
considerablemente, ubicando a la mayoría de ellos en prototipos pioneros
de investigación para el futuro. Las últimas variantes de estos métodos
8
incluyen en uso de tecnología híbrida, que una los bajos costos de las
Energías Renovables No Convencionales (ERNC) con los métodos
investigados. A modo de ejemplo se conoce la utilización de energía
eólica en plantas de Osmosis Inversa en el Instituto Tecnológico de
Canarias en Pozo Izquierdo, Gran Canaria o el proyecto Solar Thermal
Desalination de la Plataforma Solar de Almería, ambos en España.
Técnicamente, a un desalinizador que basa su operación en energía
solar, se le denomina Solar Still, que corresponde a modelos similares al
creado por Wilson. Su desventaja es su baja eficiencia, dependiendo
como consecuencia, de una amplia superficie de captación solar,
aumentando así el costo del equipo. Este dispositivo básicamente
consiste en un bandeja almacenador del agua salada (agua de mar) que
se quiere desalinizar, que es cubierto con un vidrio tubular con cierta
inclinación. Por el efecto invernadero, ocasionado por la radiación solar,
se eleva la temperatura interior provocando la evaporación de la capa de
agua ubicada en la bandeja, evaporando y condensando en la superficie
interna de la cubierta tubular, cayendo el agua condensada por la
circunferencia interna.
Un sistema que ha sido investigado en la actualidad, debido a las mejoras
en su eficiencia, y mínimo consumo de energía electromecánica, son los
Desalinizadores MultiEfectos o MED (Multi Effect Distillation), los cuales
mediante sucesivas etapas (o efectos) de evaporación y condensación
realizadas una por sobre otra, permitiendo aumentar el rendimiento
térmico total de la instalación. En la Plataforma Solar de Almería
(dependiente del CIEMAT), se instaló a inicios de la década de los 90 un
sistema desalinizador de múltiples efectos, de 14 etapas con temperatura
nominal de operación de 70[ºC], usando para el ciclo de absorción de
calor, un ciclo de doble efecto, que utiliza una mezcla de agua destilada
con BrLi como fluido de trabajo. A lo largo de casi quince años de
investigación, han podido demostrar que los costos de un sistema solar
de desalinización MED resultan muy cercanos a las plantas
convencionales de ósmosis inversa (hasta ahora las mas económicas).
Desventajas de las plantas de OI es que funcionan con electricidad, por
lo que aun no se puede hablar de independencia energética sustentable,
de Estos destiladores (OI) convencionales.
2.7.2. ¿Qué es la destilación solar?
9
La destilación es un proceso por el cual, mediante la aplicación de calor
se puede separar las distintas sustancias de una mezcla líquida. Este
proceso se basa en las diferentes temperaturas que necesitan cada una
de las sustancias de una mezcla para evaporarse y en la posterior
condensación por separado de cada una de ellas.
La humanidad ha empleado la destilación para diversos fines, como para
la producción de determinados tipos de alcohol, la obtención de agua
pura o de otros compuestos químicos en estado puro.
Como fuente de calor, la energía solar puede emplearse para destilar. Ya
sea concentrándola y alcanzando altas temperaturas o bien a
temperaturas bajas.
La destilación solar a baja temperatura resulta un sistema muy sencillo,
eficiente y de fácil accesibilidad para todo tipo de sociedades. Aplicado de
forma masiva podría evitar un buen número de enfermedades en los
países pobres producto del consumo de agua en mal estado de
conservación.
2.7.3. La destilación solar en la naturaleza
En la naturaleza se produce la destilación a gran escala en el ciclo del
agua. Mediante la energía que aporta el sol, se evapora el agua de los
mares y de otras superficies húmedas, ascendiendo en la atmósfera y
desplazándose en estado gaseoso impulsada por las corrientes de aire.
Cuando se dan las condiciones adecuadas esta agua se condensa en
forma de pequeñísimas gotas que se quedan suspendidas en la
atmósfera formando las nubes. Si las condiciones siguen siendo
adecuadas continua el proceso de condensación pasando al estado
líquido cada vez más cantidad de agua y haciéndose las gotas
suspendidas cada vez más grandes y pesadas hasta el punto de que por
gravedad empiecen a caer hasta el suelo produciéndose las
precipitaciones (lluvia, nieve, granizo etc.…).
10
Figura 1. Condensación natural Fuente: revista digital Era Solar de España. (2012)
Por este proceso el agua del mar, que está mezclada con una gran
cantidad de sales y otras sustancias, se separa quedando en un estado
prácticamente puro que es como cae en la lluvia. Toda el agua dulce que
se encuentra en las zonas continentales de la tierra es producto de la
destilación atmosférica que se produce en el ciclo del agua.
2.7.4. Los destiladores solares
Los destiladores solares son sistemas que permiten obtener agua dulce
donde escasea en lugares como en nuestra ciudad de Tacna.
Mediante los destiladores solares es posible obtener agua dulce del agua
del mar, del agua embarrada e incluso de la contenida en los vegetales.
Es de especial utilidad en zonas desérticas próximas al mar ya que
cuenta con los dos elementos fundamentales: abundancia de agua
salada y de radiación solar.
2.7.5. ¿Como funciona la destilación solar?
El empleo de los destiladores solares supone en esencia reproducir en
pequeñas escala el ciclo natural del agua. Existen muchas
configuraciones de destiladores solares aunque en todos ellos operan
por el mismo principio.
11
En una caja o espacio contenedor se dispone un recipiente o estanque
con fondo de color negro en donde se vierte el agua salada o
contaminada para destilar. Cerrando este espacio se coloca una
superficie transparente que permite pasar la radiación solar y que
provoca el efecto invernadero al tiempo que también retiene la
humedad. La radiación solar en contacto con el recipiente negro eleva
la temperatura del recipiente, del agua en su interior y del aire
favoreciendo la evaporación. De esta manera en el interior del
destilador se crea una atmósfera muy cálida y saturada de humedad. El
vapor de agua asciende entonces por convección hasta topar con la
superficie transparente, que por estar en contacto con el exterior está a
una temperatura más fría que el resto del destilador. En esta superficie
se condensa el agua formando pequeñas gotas. La superficie
transparente está dispuesto de manera adecuada para favorecer que
las gotas, conforme continúa el proceso y van aumentando de tamaño,
fluyan hacia un recipiente donde se recoge toda el agua destilada.
Mientras dure la radiación solar y exista agua que destilar el proceso se
mantiene.
Figura 2. Destilación solar Fuente: revista digital de CENER (2012)
12
2.7.6. Rendimiento de los destiladores solares.
El rendimiento de los destiladores solares está en función a la irradiación
solar, de la temperatura ambiente así como en la forma y las
características del destilador.
En principio las regiones soleadas y cálidas ofrecerán mejores
condiciones para la destilación solar que las regiones frías y húmedas,
donde por otro lado en principio no se hará preciso recurrir a este
sistema. Es decir los lugares donde se hará más necesario recurrir a la
destilación solar por ser más secos serán también los que dispondrán de
más luz solar. Se da pues una feliz coincidencia de circunstancias que no
siempre ocurre en otras aplicaciones solares térmicas.
En líneas generales se estiman que los porcentajes de aprovechamiento
útil de la energía solar para destilar agua rondan entre el 25 y el 50%
para los modelos descritos. (A excepción de los destiladores multietapas
donde se presupone que el rendimiento podrá ser superior). Estos
valores traducidos en cifras cotidianos significan que es posible obtener
entre 3 y 5 litros diarios por m2 de destilador, en días soleados. Estos
niveles producción hacen perfectamente viable el uso de agua destilada
solar para beber y para fines sanitarios en pequeñas instalaciones y para
fines industriales en instalaciones de suficiente tamaño.
2.7.7. ¿Como funciona el destilador solar tubular?
El principio básico de la destilación solar tubular de agua de mar es del
efecto invernadero: el sol calienta una cámara de aire a través de un área
de material transparente (tubo de vacio de vidrio), en cuyo fondo se
encuentra agua mar en reposo; dependiendo de la radiación solar y la
velocidad del viento, una fracción del agua de mar se condensa en la
cara interior y por medio de una determinada inclinación, el agua libre de
13
sales cae en un recipiente para ser almacenada como se observara en la
figura 3.
El trabajo de purificación se realiza, debido a que tanto la sal y los
colorantes de alimentos no se evaporan.
Con un nivel mas profundo de la explicación es penetrar la parte de
lo que es partículas de la materia y el concepto de la energía.
La luz del sol al incidir sobre el destilador como se muestra en
figura, es absorbido por el agua salada y el recipiente. El resultado es
que las moléculas e iones absorben la energía. Algunas de las
moléculas de agua absorben la energía suficiente para desprenderse
del agua en estado liquido y se convierte en moléculas gaseosas
volando dentro de la cubierta tubular. Alguna de estas moléculas que
en fase gaseosa chocan con la película de tubo(vidrio), entregan la
energía ala película, y se adhieren a la película. Las moléculas de
agua pierden más energía a medida que se unen formando gotas
de agua pura que se desliza por la cubierta interna.
Figura 3. Destilador solar tubular de agua de mar Fuente: archivos propios. (2012)
14
Una idea central para entender el proceso involucra el papel de
la energía que se requiere para la evaporación y la desprendida
en la condensación. En el caso de sentir frio cuando sopla el
viento, puede entenderse el efecto de que el viento evapora la
humedad de la piel y la energía es absorbida del cuerpo lo que
nos hace sentir frio. En el caso del destilador solar, la energía se
necesita para evaporar el agua en el destilador y en este caso,
aprovechar la energía de la luz gratis que viene del sol.
La purificación de agua en el destilador se debe a que algunas
sustancias se evaporan más fácilmente que otras. La sal y los
colorantes de alimentos, por ejemplo, es casi imposible que se
evaporen y los riesgos biológicos en el agua tales como las
bacterias y los virus también no se evaporan fácilmente.
La transferencia de calor es, normalmente, de una alta temperatura de
objeto a un objeto temperatura más baja. La transferencia de calor
cambia la energía interna de las dos redes de acuerdo con la Primera
Ley de la Termodinámica.
CONDUCCIÓN DE CALOR
La conducción es la transferencia de calor por medio de agitación
molecular dentro de un material sin ningún movimiento del material en su
conjunto. Si un extremo de una varilla de metal se encuentra en una
mayor temperatura , entonces la energía se transfiere hacia abajo la
varilla hacia el extremo más frío porque las partículas de mayor velocidad
chocará con los más lentos con una transferencia neta de energía a los
más lentos. Para la transferencia de calor entre dos superficies planas,
tales como la pérdida de calor a través de la pared de una casa, la tasa
de transferencia de la conducción de calor es:
15
= Calor transferido en el tiempo =
= Conductividad térmica de la barrera
= Área
= Temperatura
= Espesor de la barrera
El calor por convección
La convección es la transferencia de calor por el movimiento de masa de
un fluido tal como aire o agua cuando el fluido calentado es obligado a
moverse lejos de la fuente de calor, llevando la energía con
ella. Convección sobre una superficie caliente, se produce porque el aire
caliente se expande, se vuelve menos densa , y se eleva (véase Ley del
Gas Ideal ). El agua caliente es también menos denso que el agua fría y
se eleva, causando corrientes de convección que transportan energía.
La cantidad de calor transmitida por convección se expresa por la Ley de
Newton:
δϕ = α S dt dτ
En esta expresión empírica, α se denomina coeficiente de convección,
coeficiente pelicular o coeficiente de conductibilidad exterior, y se puede
definir como la cantidad de calor que se transmite a través de la unidad
de superficie de separación entre el sólido y el fluido, cuando la
diferencia de temperatura entre ambos es unitaria y en la unidad de
tiempo. El coeficiente pelicular tiene en cuenta todas las variables
enunciadas anteriormente por lo que el problema fundamental de la
transmisión de calor por convección es encontrar el valor que resulte
apropiado para cada caso en particular. Su valor en el sistema técnico
16
oscila entre unas pocas unidades (aire casi quieto) y más de 10.000
(vapor saturado que se condensa).
Unidades de α: si despejamos en la expresión de Newton:
En el sistema SI:
La convección también puede conducir a la circulación en un líquido,
como en el calentamiento de una olla de agua sobre una llama. El agua
caliente se expande y se convierte en un mayor dinamismo. Refrigerador,
agua más densa cerca de la superficie desciende y los patrones de
circulación se pueden formar, a pesar de que no será tan ordinario como
se sugiere en el dibujo.
Figura 3. Destilador solar tubular
Fuente: revista digital de
latinoamericana de transferencia de
calor y materia. (2012)
Partimos de las ecuaciones de transferencia de calor
𝒅𝟐𝑻
𝒅𝒓𝟐 + 𝟏
𝒓
𝒅𝑻
𝒅𝒓= 𝟎 (1)
𝒅𝟐𝒗𝜽
𝒅𝒓𝟐 + 𝟏
𝒓
𝒅𝒗𝜽
𝒅𝒓−
𝒗𝜽
𝒓𝟐 + 𝒈
𝝁𝒍 𝝆𝒍 − 𝝆𝒗𝒉𝒂 𝒔𝒊𝒏𝜽 =0 (2)
17
T: temperatura
r: desplazamiento angular
𝑣𝜃 = velocidad angular
g: aceleración de la gravedad
𝜇𝑙=viscosidad dinámica del de mar
𝜌𝑙=densidad de agua de mar
𝜌𝑣ℎ𝑎=densidad de vapor de agua del aire húmido
Integrando las ecuaciones anteriores obtenemos:
𝒗𝜽 = 𝒔𝒍𝑹
𝟑+
𝑺𝒍(𝑹−𝜹)𝟑
𝟔𝑹𝟐 𝒓 −
𝑺𝒍(𝑹−𝜹)𝟑
𝟔𝒓−
𝑺𝒍𝒓𝟐
𝟑 (3)
Donde 𝑺𝒍 = 𝒈
𝝁𝒍(𝝆𝒍 − 𝝆𝒗𝒉𝒂)𝒔𝒊𝒏𝜽 (4)
R = radio del destilador solar tubular
𝛿= el espesor de flujo de liquido condensado
2.7.8. balance de energético del sistema
Cuando el flujo de la película líquida se lleva a cabo en toda la
zona interior de la cubierta tubular, la continuidad del flujo de calor, Q, por
unidad de, sin la resistencia térmica.
𝑸 = 𝒉𝒍 𝑻𝒉𝒂 − 𝑻𝒄𝒊 𝒅𝒙𝒅𝒔; = 𝒉𝒇𝒈𝒅𝒎𝒅𝒙 = 𝒒𝒔 𝒅𝒙𝒅𝒔` (5)
Donde 𝒒𝒔 = 𝜸𝒍(𝑻𝒉𝒂−𝑻𝒄𝒊)
𝜹 (6)
Q = flujo de calor
𝒉𝒍 = coeficiente de transferencia de calor
𝑻𝒉𝒂 = temperatura de aire húmedo
18
𝑻𝒄𝒊= temperatura de la cobertura tubular interior
𝒉𝒇𝒈= calor latente en la vaporización
𝜸𝒍 = coeficiente de corrección de temperatura
2.8. Metodología de la investigación
2.8.1. Método
Para evaluar la producción de agua destilada. Del sistema de destilación
se utilizará el método experimental.
Enmarcándose predominantemente dentro de la investigación
cuantitativa empleando como soporte algunos elementos que
corresponden a la investigación cualitativa para el análisis e
interpretación de la información y los nuevos conocimientos generados
durante el proceso de investigación. Para la concreción del estudio se
aplica la estrategia denominada “Procedimiento Inductivo”, porque en
parte se aprende mientras avanza y en parte indica un proceso de
investigación ordenado.
2.8.2. Tipo de investigación
Teórico - experimental: El modelo matemático expuesto en el presente
proyecto, permitirá relacionar las características físico - geométricas del
sistema. Se buscará relacionar las variables intervinientes del sistema,
para obtener una ecuación físico - matemática general, que nos permitirá
cuantificar la producción del flujo másico de agua destilada (agua pura) y
19
a su vez se hará su balance energética.. Con las ecuaciones
matemáticas desarrolladas en el presente proyecto, luego evaluaremos
el “destilador solar construido tipo tubular” para obtener la
producción del flujo másico de agua destilada.
2.8.3. Procedimiento de los resultados
Partiendo de las ecuaciones elementales que gobiernan, las leyes de la
física y la herramienta matemática en general, se podrá intuir
matemáticamente una fórmula de recurrencia para extrapolar la
producción de agua desalinizada por el sistema. Con las ecuaciones
propuestas en el presente proyecto de tesis desarrollaremos de un
modo teórico, luego se evaluara la producción de agua destilada
experimentalmente.
2.8.4. plan de ejecución
Mediante el siguiente cronograma indico las acciones a desarrollar durante la
elaboración de la tesis.
ACTIVIDADES
MESES 1 2 3 4
SEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1
Diseño y construcción.
X
2
Evaluación del destilador solar tubular de agua de mar.
X
3
Procesamiento, análisis e interpretación de resultados.
x
4
Informe final de tesis
x
20
2.9. PRESUPUESTO
Esquema del procedimiento de bienes y servicios para la presente tesis:
N° Bienes y servicios Costo [S/.]
1 Material referencial 0.00
2 Procesamiento de datos 0.00
3 Impresión y mantenimiento de
PC/Sistema
120.00
4 Construcción de destilador solar 200.00
5 Desarrollo de informe de tesis 0.00
6 Pasajes/boca de rio/agua de mar 200.00
7
Total
412.00
8 Costos estimados en julio 2012 632.00
Tabla 2. Bienes y servicios Fuente: Archivos propios. (2012)
21
III. REFERENCIA
3.1. Referencias bibliográficas
Amimul A, Teruyuki F (2010) Mass and heat transfer model of a
tubular solar still. Solar Energy 84: 1147-1156.
FAO (2002) El Riego en Venezuela. Organización de las Naciones
Unidas para la Agricultura y la Alimentación.
www.fao.org/Regional/ LAmerica/paises/h2o/venezuela.htm
Fuentes M, Ramírez A (2003) Desalación del agua: Una alternativa
para resolver la demanda de agua potable en el sur de la República
Mexicana. Agua Latinoam. 5: 1-6.
Gaceta (1998) Norma Sanitaria de Calidad del Agua Potable.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 36.395 (13 de
Febrero de 1.998). Caracas, Venezuela. pp. 216-219.
Hamed OA, Eisa EI, Abdalla WE (1993) Overview of solar
desalination. Desalination 93: 563-579
Hernández M (2003) Problemas de sostenibilidad: Cara y cruz de la
desalación. Arts. Técn. 242: 56-58.
Kumar S, Tiwari GN (1996) Performance evaluation of an active
solar distillation system. Energy 21: 805-808.
Nafey AS, Sharaf MA, García L (2010) A new visual library for
design and simulation of solar desalination systems (SDS).
Desalination 259: 197-207.
Rahman MH, Mamtaz R, Ferdausi SA (1997) Pilot solar
desalination plants in Bangladesh. 23rd W EDC C onf. W ater a nd S
anitation f or All. Durban, South Africa. pp. 178-181.
Teruyuki F, Fumio A, Al Mutada H, Niro Y (2003) Production
mechanism and performance of tubular solar still. IDE World Cong.
on Desalinization and Water Reuse. Bahamas. pp. 1-6.
Welty J, Wicks C, Wilson R (1999) Fundamentos de Transferencia
de Momento, Calor y Masa. 2a ed. Limusa-Wiley. México. pp. 513-
517.
Zhani K, Ben Bacha H (2010) Experimental investigation of a new solar
desalination prototype using the humidification dehumidification
principle. Renew. Energy. 35: 2610-2617.Water desalination
22
3.2. Referencias electrónicas
Biblioteca digital de México. Marco doctrinal [en linea]
< www.cubasolar.cu > [citado en 5 de mayo 2012]
Destiladores solares de agua de mar en china. Marco doctrinal [en
linea]< www.solar-heater-china.com >[citado en 5 mayo de 2012]
Solo aqua es una empresa inglesa que se dedica vender
productos. Marco doctrinal [en linea]<
www.solaqua.com/solstilbas.html> [citado 3 de mayo 2012]
