Análisis de exergía en estado permanente de un destilador solar simple

J.C. Torchia-Núñez, M.A. Porta-Gándara, J.G. Cervantes-de Gortari

Resumen


EN ESTE TRABAJO SE PRESENTA UN ANÁLISIS TEÓRICO DE EXERGÍA DE UN DESTILADOR SOLAR SIMPLE EN ESTADO PERMANENTE. MEDIANTE UN BALANCE DE ENERGÍA SOBRE LOS TRES COMPONENTES PRINCIPALES DE UN DESTILADOR SOLAR COLECTOR, SALMUERA Y CUBIERTA DE VIDRIO- PARA UN CONJUNTO DE VALORES DE PARÁMETROS IRRADIANCIA SOLAR, TEMPERATURA AMBIENTE Y ESPESOR DE AISLAMIENTO, SE OBTIENEN LAS TEMPERATURAS DE LOS COMPONENTES PARA DISTINTAS CONDICIONES. CON ESTAS TEMPERATURAS SE PUEDEN ENCONTRAR LOS FLUJOS DE EXERGÍA Y EFICIENCIAS DE SEGUNDA LEY EN UN DESTILADOR SOLAR. LOS RESULTADOS MUESTRAN QUE LA IRRADIANCIA SOLAR ES EL PARÁMETRO MÁS INFLUYENTE EN LOS PROCESOS DE TRANSPORTE DENTRO DEL DESTILADOR, SEGUIDO POR EL ESPESOR DEL AISLAMIENTO TÉRMICO. PARA UNA IRRADIANCIA SOLAR DE 1,000 W/M², EL COLECTOR CEDE 13% DEL TOTAL DE EXERGÍA QUE LLEGA AL AGUA SALADA. EL AGUA SALADA UTILIZA MÁS DEL 6% DE ESTE TOTAL PARA LA EVAPORACIÓN. LAS IRREVERSIBILIDADES ALCANZAN 86% DE LA EXERGÍA TOTAL. LA RELACIÓN ENERGÍA/EXERGÍA MUESTRA QUE EL COMPONENTE MÁS EFICIENTE EN EL DESTILADOR SOLAR ES LA MASA DE AGUA SALADA CON MÁS DE 90% PARA CUALQUIER VALOR DE LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS MIENTRAS QUE EL COLECTOR ALCANZA EL 23% PARA UN VALOR DE 1,000 W/M² DE IRRADIANCIA SOLAR. EL DESTILADOR SOLAR ES UN DISPOSITIVO QUE APROVECHA EL CALENTAMIENTO DE UN COLECTOR CON ALTA EFICIENCIA Y LA DISCUSIÓN SOBRE SU USO, COMO TODOS LOS SISTEMAS SOLARES, NO DEBE SER POR SUS LIMITACIONES TERMODINÁMICAS.

Palabras clave


exergía; eficiencia; destiladorsolar; irreversibilidades; termodinámica

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