Diseño y construcción de un calentador solar de tubos de vacío con una capacidad de 150 l/día de agua
Esta investigación tiene como objetivo diseñar, validar y evaluar la viabilidad de un calentador solar para 150 L de agua, adaptado a las condiciones climáticas de Ecuador. Se identificaron las características de los calentadores solares, destacando su eficiencia para aprovechar la radiación solar y...
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2025
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| description | Esta investigación tiene como objetivo diseñar, validar y evaluar la viabilidad de un calentador solar para 150 L de agua, adaptado a las condiciones climáticas de Ecuador. Se identificaron las características de los calentadores solares, destacando su eficiencia para aprovechar la radiación solar y alcanzar temperaturas superiores a 40 °C. El diseño del tanque de almacenamiento y la tubería se realizó mediante software Engineering Equation Solver (EES), permitiendo analizar el calor transferido para reducir pérdidas térmicas mediante el uso de materiales adecuados, como cobre, PVC y fibra de vidrio. Durante las pruebas, el sistema logró temperaturas promedio de 41.55, 48.02, 49.49 y 49.98 °C, superando el rango esperado y demostrando su efectividad. La eficiencia promedio del colector solar fue de hasta 58.3 %, reflejando un desempeño correcto para convertir radiación solar en calor. En términos económicos, el análisis financiero evidenció la viabilidad del proyecto, con un VAN de USD 156.52 y una TIR del 12 %, valores más altos a la tasa de descuento del 8 %. El ahorro anual estimado de USD 150 respalda la rentabilidad y sostenibilidad de la inversión. |
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| spelling | Diseño y construcción de un calentador solar de tubos de vacío con una capacidad de 150 l/día de aguaMartínez Lara, Bryan PaúlMECÁNICADISEÑO EN INGENIERÍACALENTADOR SOLARAGUAENERGÍA FOTOVOLTAICACONTROL AUTOMÁTICOTEMPERATURAEsta investigación tiene como objetivo diseñar, validar y evaluar la viabilidad de un calentador solar para 150 L de agua, adaptado a las condiciones climáticas de Ecuador. Se identificaron las características de los calentadores solares, destacando su eficiencia para aprovechar la radiación solar y alcanzar temperaturas superiores a 40 °C. El diseño del tanque de almacenamiento y la tubería se realizó mediante software Engineering Equation Solver (EES), permitiendo analizar el calor transferido para reducir pérdidas térmicas mediante el uso de materiales adecuados, como cobre, PVC y fibra de vidrio. Durante las pruebas, el sistema logró temperaturas promedio de 41.55, 48.02, 49.49 y 49.98 °C, superando el rango esperado y demostrando su efectividad. La eficiencia promedio del colector solar fue de hasta 58.3 %, reflejando un desempeño correcto para convertir radiación solar en calor. En términos económicos, el análisis financiero evidenció la viabilidad del proyecto, con un VAN de USD 156.52 y una TIR del 12 %, valores más altos a la tasa de descuento del 8 %. El ahorro anual estimado de USD 150 respalda la rentabilidad y sostenibilidad de la inversión.This research aims to design, validate, and assess the viability of a 150-liter solar water heating system, according to Ecuador's climatic conditions. The main characteristics of solar water heaters were identified, emphasizing their efficiency in harnessing solar radiation to achieve temperatures exceeding 40 °C. The design of the storage tank and piping was conducted using Engineering Equation Solver (EES) software, enabling detailed heat transfer analysis and minimizing thermal losses using suitable materials such as copper, PVC, and fiberglass. During testing, the system achieved average water temperatures of 41.55, 48.02, 49.49, and 49.98 °C, surpassing expected ranges and demonstrating high effectiveness. The solar collector's average efficiency reached 58.3 %, reflecting reliable performance in generating heat through solar radiation. Economically, the financial analysis showed the feasibility of the project, with an NPV of USD 156.52 and an IRR of 12%, exceeding the 8% discount rate. An estimated annual savings of USD 150 further reinforce the system's profitability and long-term sustainability as an energy-efficient solution.Quitiaquez Sarzosa, William Giovanny2025-03-05T14:40:02Z2025-03-05T14:40:02Z2025-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfhttp://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29720spaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Ecuadorhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Politécnica Salesianainstname:Universidad Politécnica Salesianainstacron:UPS2025-03-05T14:40:03Zoai:dspace.ups.edu.ec:123456789/29720Institucionalhttps://dspace.ups.edu.ec/Institución privadahttps://www.ups.edu.ec/https://dspace.ups.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17372025-03-05T14:40:03Repositorio Universidad Politécnica Salesiana - Universidad Politécnica Salesianafalse |
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