Colector solar de alta eficiencia con matriz porosa reciclada

Se presenta la construcción y evaluación de un prototipo de colector solar calentador de aire de doble paso en contracorriente con material poroso debajo del absorbedor. Posee como elemento absorbedor una placa negra en forma de cuña y una matriz porosa de acero reciclado. La caja soporte del colector está construida de soleras galvanizadas, material que permitió bajar considerablemente el costo y el peso. Se ensayó el prototipo en la ciudad Salta, con flujo forzado a circuito abierto y pendiente de 39° bajo condiciones invernales. Se calefaccionó un módulo habitacional. El salto térmico medio entre las temperaturas de entrada y salida del colector fue de 18 °C, 20 °C y 25 °C, para tres flujos másicos ensayados: 0,027 Kg/s, 0,025 Kg/s y 0,021 Kg/s respectivamente. Aplicando la norma ASHRAE 93-2003 se obtuvieron las curvas de eficiencia térmica instantánea presentando valores máximos de 70 %, 68 %, y 45 %, para los tres flujos ensayados respectivamente. Los resultados obtenidos indican muy buena performance termo-energética y se recomienda operar el prototipo con un flujo másico de al menos 0,025 Kg/s.

本论文介绍了双程逆流式太阳能空气加热器原型的设计与评估。该原型采用黑色楔形板和再生钢制的多孔材料作为吸收元件。加热器的支撑箱体由镀锌地板构成，这一材料的选择显著降低了成本和重量。原型在萨尔特市进行了测试，测试条件为冬季强迫循环开放电路，倾角为39°，并成功加热了住宅模块。加热器入口与出口之间的平均温差为18°C、20°C和25°C，分别对应于三种测试的流量：0,027 Kg/s、0,025 Kg/s和0,021 Kg/s。按照ASHRAE 93-2003标准进行分析，得到了热效率曲线，对于三种测试流量分别达到了最高值70%、68%和45%。所得结果展示了优异的热能性能，建议原型在至少0,025 Kg/s的流量下运行。