UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACACARRERA: INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIASAPELLIDOS Y NOMBRES: GONZALES MENESES TANIA GABRIELAFECHA: 15/05/2015Tema: EFICIENCIA DE UN CALENTADOR SOLAR (REALIZADO POR LA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MEXICO)DESARROLLO DEL TEMA.RESUMEN: En el presente trabajo se desarrolla la construccin de un calentador solar de agua para uso en el DF, el cual se disea a partir de pruebas experimentales para los materiales y elementos que componen a un calentador solar de placa plana. De tal forma que se prueban los diferentes elementos de acuerdo a su funcin, adems se caracteriza el calentador construido obteniendo su eficiencia con respecto a la radiacin solar. En el trabajo se muestran las diferentes pruebas, la metodologa de las pruebas y el armado del calentador, as como los cambios que se fueron realizando a partir de los resultados de las pruebas. Tambin se hace un anlisis de costos entre el calentador construido y los calentadores de gas ms eficientes.

Hoy en da, el consumo de energa proveniente de los hidrocarburos ha incrementado sus costos econmicos y ambientales, debido al agotamiento de estos recursos naturales no renovables, por lo que es necesario hacer un cambio en nuestro consumo de fuentes de energa. Uno de los puntos en los que se consume gran cantidad de energa en las casas es en el calentamiento de agua, en cuanto a un calentador de agua podemos sustituir el uso de gas por la energa solar.

Un calentador solar se usa con el fin de aprovechar la energa solar, la cual que es gratis y no es aprovechada adecuadamente. Adems esta energa es limpia, es decir, no produce contaminantes ni daa el medioambiente como lo hacen los hidrocarburos (petrleo, gas L.P., gas Natural, etc.). El Sol es una fuente inagotable de energa por la razn de que siempre est presente en nuestro medio, el calentador solar de agua a la larga conviene en el factor econmico ya que no genera gastos durante el tiempo que es utilizado, slo con la instalacin del equipo al principio, por otro, los sistemas convencionales de calentamiento de agua generan gastos a lo largo del tiempo en que se usa el servicio. Este proyecto se realizar con el propsito de adquirir conocimiento sobre el calentador solar de agua y as tener una fuente alterna de energa para el calentamiento de agua. Se tuvo como objetivo general Disear y construir un calentador solar diseado para las condiciones climticas del distrito federal, con los mejores materiales, una gran resistencia y a un buen precio.ESQUEMA:

Fig 5.- Esquema general del calentador solar de placa planaClculos de eficiencia del calentador solar Una vez que nuestro calentador fue construido procedimos a probarlo y de acuerdo a la energa que recibe del sol y la energa que absorbe el agua podemos obtener la eficiencia del calentador. La ecuacin que nos permite conocer la energa que absorbe el agua es Energa absorbida: Q = mCpTLos parmetros y equivalencias que utilizamos fueron: 1J= 0.24 cal Cp. agua=997.5 cal/Kg c = 4156.25 J/ Kg c

Panel Solar de placa planaEnerga recibida al momento de la prueba de acuerdo a las estaciones meteorolgicas de la UNAM (PEMBU) 650 W/m2. rea del colector: A= 0.7137 m2 Masa del agua 2.75 l = 2.75 Kg Temperatura inicial del agua Ti = 21 c Temperatura final del agua Tf = 90 c Tiempo de operacin 50 min Energa absorbida por el agua:Q = mCpT = (2.75 kg)( 4156.25J/kgc) (69c) = 788.65 KJPara comparar con la radiacin solar de 650 W/m2Energa de irradiacin= Irradiacin*rea*tiempo de operacin E = () (0.7137m2) (3000s) = 1392KJLa eficiencia del panel se calcula con: EFICIENCIA= (ENERGA ABSORBIDA/ENERGA IRRADIADA) X 100

= (100) = 56.66 %Calentador (panel y Tanque) Energa recibida al momento de la prueba de acuerdo a las estaciones meteorolgicas de la UNAM (PEMBU) 700 W/m2. rea del colector A= 0.7137 m2 rea del Tanque At=0.16 m2 Masa del agua 22.75 l = 22.75 Kg Temperatura inicial del agua Ti= 26 c Temperatura final del agua Tf = 35 c Tiempo de operacin 1 hora Energa absorbida por el agua:Q = mCpT = (22.75 kg) (4156.25J/kgc) (12c) = 1134.65 KJPara comparar con la radiacin solar de 700 W/m2Energa de irradiacin = Irradiacin * rea * tiempo de operacin

E = () (0.8737m2) (3600s) = 2202KJLa eficiencia del panel se calcula con:EFICIENCIA = (ENERGIA ABSORVIDA / ENERGIA IRRADIADA) X 100

= (100) = 51.53 %CONCLUSIONES En este trabajo pidieron construir un calentador solar con buenas caractersticas y funcional. Podemos observar que el calentador solar es competitivo con los calentadores convencionales de gas, es importante mencionar que el calentador solar tiene la limitante de que su eficiencia baja muchsimo en das con gran nubosidad, lo sucede de acuerdo a la poca del ao, en el DF es comn en pocas de lluvia, por lo que proponen el uso del calentador solar en combinacin con uno convencional, con el fin de contar en cualquier poca del ao con agua caliente, este sistema hibrido permite disminuir considerablemente el uso de gas y se disminuye la contaminacin. REFERENCIAS: http://www.uky.edu/bae/sites/www.uky.edu.bae/files/CAPITULO_9.pdf Sergio Telliz, Leonardo Trigo UTE, Montevideo, Uruguay, steliz@ute.com.uy http://academia.cch.unam.mx/inscripciones/feriadelasciencias/sist [1]http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/1465/2/im www.textoscientificos.com/energia/solar/calentadores Boyle, Godfrey. Renewable energy, 2. ed. Edit. Oxford, U.K., 2004 [7]Giancoli, Douglas. Fsica. 3. ed. Edit. Prentice, Mxico, 1991.