Simulación de reflector de radiación solar en colectores utilizando dinámica de fluidos computacional en Solidworks con la plataforma Flowsimulation - Bustos Barragán, Joaquín Mateo (2023)
El objetivo de este Proyecto de Integración Curricular fue encontrar la forma e inclinación adecuada de un reflector solar para latitudes bajas, tal como la ciudad de Riobamba. Mediante la plataforma SolidWorks, se modificó el arco del reflector mediante 3 ángulos diferentes que variaban la forma del dispositivo. Se empleó 4 ángulos de inclinación del reflector diferentes. La simulación del calentador solar con reflector se realizó entre las 9 a.m. y 10 a.m. de un día del mes de enero para obtener diferencias en la distribución de temperatura del agua en los tubos. En el análisis de los tubos solares sin reflector, se empleó cuatro ángulos de inclinación y se insertó en otro colector solar semejante las uniones de los tubos próximas al fondo del tanque. Se tomó datos de radiación relativos a un día cualquiera del mes de enero y se analizó el desempeño del colector solar. Se obtuvo mejores desempeños del colector solar para tubos colocados a ángulos bajos y con uniones cercanas al tanque. En cuanto a los resultados del reflector, se registraron mayores valores de temperatura en el agua para formas cóncavas y con ángulos de inclinación de 25°. El colector solar presentó un desempeño aceptable en el análisis óptico y térmico. La latitud influyó en la dirección de los rayos. En el ecuador la incidencia es diferente a la de otras zonas, por lo que la configuración de los tubos y reflectores se debió cambiar. El efecto termosifón aumentó debido a que los rayos al mediodía son casi perpendiculares, y las uniones en el fondo del tanque incrementaron la presión hidrodinámica. El reflector mejoró su desempeño con la forma mencionada debido a la dirección de los rayos en esta zona. El análisis térmico y óptico se puede realizar despreciando las pérdidas por convección.