Análisis de materiales y geometrías para el diseño y construcción de prototipos de colectores solares térmicos - Chacón Páez, Valeria Patricia (2016)
El presente proyecto tuvo como objetivo realizar el diseño y la construcción de cinco prototipos de colectores solares para comprender el funcionamiento y obtener la eficiencia de dos tipos de materiales y tres tipos de formas para la tubería interna de cada colector y diferentes secciones de tubo mediante métodos de cálculo matemático. La metodología mecatrónica facilitó una selección precisa de materiales para los prototipos y determinó las geometrías más eficientes para el funcionamiento de los modelos termosolares. Fue posible diseñar y construir con materiales de bajo costo y óptimos para el funcionamiento y ensamblaje, respetando siempre los principios de funcionamiento de los colectores con termosifón. Además se fomentó el desarrollo e investigación en la Universidad Tecnológica Equinoccial de la energía solar, aportando al desarrollo de sistemas de energía renovable a bajo costo y a beneficio de todo el país. Se determinó que el funcionamiento de los prototipos fabricados fue de fácil aplicación, sin embargo para evitar desperdicio de materiales y pérdidas de tiempo en la construcción de los sistemas termos solares, fue importante tomar en cuenta factores como valores de radiación, clima, sitio de instalación, factores de sombra, humedad y viento. La finalidad del proyecto fue determinar las eficiencias de los colectores solares aplicando los modelos matemáticos, conceptos fundamentales de energía solar y térmica y tomando valores reales de un proceso de pruebas durante un período de trece semanas, dejando así la posibilidad de poner en práctica las mejores soluciones para este estudio y facilitando implementaciones a escalas reales para cubrir demandas para el calentamiento de agua sanitaria en los hogares o para el calentamiento de piscinas. En este trabajo se comprobó que con modelamiento y diseño en CAD y simulando con software CAE, se puede evidenciar el funcionamiento, resolver cálculos y obtener valores muy cercanos a la realidad