Descripción del proyecto
LA MEJORA DE LA EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE ACUMULACION ES FUNDAMENTAL PARA FAVORECER LA UTILIZACION DE LOS SISTEMAS SOLARES TERMICOS, EN ESTE TIPO DE INSTALACIONES, SUELE UTILIZARSE EL AGUA COMO ELEMENTO CALOPORTANTE Y DE ALMACENAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR CAPTADA Y TRANSFORMADA EN ENERGIA TERMICA, EL AGUA ES CONDUCIDA A TRAVES DE UN SISTEMA DE CAPTACION DONDE AUMENTA SU TEMPERATURA, Y POSTERIORMENTE ES ALMACENADA EN UN DEPOSITO ACUMULADOR, DESDE DONDE SE DISTRIBUYE PARA SU UTILIZACION, O PARTE DE NUEVO HACIA LOS CAPTADORES, EN EL ACUMULADOR SE FORMA, DE MANERA NATURAL, LO QUE SE CONOCE COMO ESTRATIFICACION TERMICA, DE MODO QUE EN LA PARTE SUPERIOR DEL TANQUE SE LOCALIZA EL AGUA CALIENTE, Y EN EL FONDO LA MAS FRIA,LA TURBULENCIA GENERADA POR EL MOVIMIENTO DE ENTRADA Y SALIDA DE AGUA EN EL ACUMULADOR, AFECTA NEGATIVAMENTE A LA ESTRATIFICACION, SI SE PRODUCE LA MEZCLA ENTRE EL AGUA MAS CALIENTE Y LA MAS FRIA, DISMINUYE LA TEMPERATURA DE UTILIZACION, ADEMAS, ESTA MEZCLA DA LUGAR A QUE LA TEMPERATURA DEL AGUA DE ENTRADA A LOS CAPTADORES SEA MAS ALTA, LO QUE CONDUCE A UNA DISMINUCION DEL RENDIMIENTO DEL SISTEMA,EL PROCESO DE CARGA DE UN ACUMULADOR (ENTRADA DE AGUA FRIA O CALIENTE) ES EL QUE MAS AFECTA A LA ESTRATIFICACION, LAS FORMAS MAS HABITUALES DE FAVORECERLA DURANTE ESTE PROCESO, SON LA INYECCION MEDIANTE BOQUILLAS CON DIFUSORES, LA UTILIZACION DE PANTALLAS DE CONFINAMIENTO DEL FLUJO PARA EVITAR LA MEZCLA DE LAS DIFERENTES CAPAS ESTRATIFICADAS, Y LOS TUBOS ESTRATIFICADORES QUE PERMITEN LA SALIDA DEL AGUA EN EL ESTRATO DE TEMPERATURA ADECUADO,LA UTILIZACION DE TECNICAS COMPUTACIONALES DE MECANICA DE FLUIDOS (CFD), ES RELATIVAMENTE RECIENTE EN EL ESTUDIO Y MODELIZACION DE LA ESTRATIFICACION TERMICA EN ESTE TIPO DE INSTALACIONES, COMO COMPLEMENTO DE LOS ENSAYOS EXPERIMENTALES, O BIEN CON OBJETO DE ESTUDIAR O MEJORAR POSIBLES ALTERNATIVAS Y CAMBIOS EN LA GEOMETRIA DE LOS ACUMULADORES, MUCHAS DE LAS SIMULACIONES REALIZADAS HASTA AHORA, UTILIZAN MODELOS TURBULENTOS SENCILLOS, O INCLUSO LAMINARES, DESPRECIANDO LA TURBULENCIA EN ENTRADAS Y SALIDAS, LO QUE CONDUCE A DIFERENCIAS ENTRE ESTOS RESULTADOS Y LOS EXPERIMENTALES,CON ESTE PROYECTO SE PRETENDE ESTUDIAR Y ANALIZAR COMPARATIVAMENTE, TANTO DESDE EL PUNTO DE VISTA EXPERIMENTAL COMO MEDIANTE MODELIZACION NUMERICA CON CFD, EL PROCESO DE ESTRATIFICACION TERMICA, SU ESTABILIDAD, Y LA RUPTURA DE ESTA, EN DOS TIPOS DE ACUMULADOR SOLAR, UNO DE TIPO CONVENCIONAL, Y OTRO DE DISEÑO PROPIO, LAS SIMULACIONES, JUNTO A LOS ENSAYOS EXPERIMENTALES EN LOS QUE SE MONITORIZARA TODO EL PROCESO EN CONTINUO, PERMITIRAN CARACTERIZARLO CON GRAN PRECISION, EL GRUPO DE TRABAJO ESTA ELABORANDO EN LA ACTUALIDAD UN CODIGO CFD PROPIO QUE LE PERMITIRA APORTAR MAYOR INFORMACION SOBRE LAS CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS HIDRODINAMICOS Y DE TRANSFERENCIA DE CALOR QUE TIENEN LUGAR DURANTE LA CARGA TERMICA DE LOS ACUMULADORES, ASI COMO CALIBRAR Y VALIDAR LOS MODELOS UTILIZADOS EN LOS CODIGOS COMERCIALES,EL NUEVO DISEÑO DE ACUMULADOR, HA SIDO IDEADO POR EL EQUIPO SOLICITANTE Y EN EL SE APROVECHAN LAS VENTAJAS DE LA ESTRATIFICACION VERTICAL, LA COMPARTIMENTACION HORIZONTAL Y LA INYECCION DE AGUA EN EL ESTRATO TERMICO ADECUADO, LO QUE MEJORA LA ESTRATIFICACION RESPECTO DE LOS DISEÑOS CONOCIDOS, SE ESPERA CONCLUIR QUE EL NUEVO DISEÑO PERMITE CONSEGUIR UNA MAYOR ESTRATIFICACION EN EL MISMO VOLUMEN, ADEMAS SE UTILIZARAN LAS TECNICAS CFD, UNA VEZ VALIDADAS, PARA OPTIMIZAR EL DISEÑO DE LA GEOMETRIA DEL NUEVO ACUMULADOR, ACUMULADOR\ESTRATIFICADOR\ENERGIA SOLAR FOTOTERMICA\CFD\SIMULACION NUMERICA