Diseño y construcción de un captador de energía solar para el calentamiento de agua de uso industrial.

Abstract

El presente proyecto tiene como objetivo el diseño, la construcción y la evaluación del rendimiento de un captador solar, abordando la importancia de la energía solar en la industria y la necesidad de reducir la dependencia de combustibles fósiles. El diseño se fundamenta en modelos matemáticos que describen la trayectoria solar y los principios de transferencia de calor. Consta de ocho anillos reflectores los cuales concentran los rayos solares en un punto focal; en este punto se ubica un receptor térmico destinado a calentar 1.5 litros de agua hasta su punto de ebullición; para monitorear este proceso, se desarrolló un medidor de temperatura, utilizando componentes electrónicos, y un software especializado para el registro de datos. La implementación del captador se lo realizó en la Comunidad Chacaltaya, ubicada a 21 km de la ciudad de La Paz a 4367 m.s.n.m, que tuvo como fin calentar agua destinada al lavado y teñido de fibra de camélido, mientras que se llevaron a cabo pruebas para evaluar su rendimiento. Los resultados arrojaron una eficiencia del 15.9%, con una pérdida por radiación del 82.6% y una pérdida por convección del 1.5%, en base a estos resultados, se propuso un escalamiento teórico a nivel industrial para la comunidad, que implica la construcción de cuatro captadores de 7,2 metros de diámetro, capaces de producir 5,0 metros cúbicos de agua caliente diariamente, suficientes para el lavado de 2.6 kilogramos de lana al día.