INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA
QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
TRANSFERENCIA DE CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR EN PLACAS SOLARES
PROFESOR: RIVERO RIVAS SCAR
ALUMNOS: CRUZ MNDEZ JUAN CARLOS GARCA PRIETO ALINE ALEJANDRA
GRUPO: 2IV51
Transferencia de calorEl calor se transmite de un lugar a otro
de tres maneras diferentes: Por conduccin entre cuerpo slidos en
contacto Por conveccin en fluidos (lquidos o gases) Por radiacin a
travs del medio en que la radiacin pueda propagarseLa energa se
transmite de la forma que resulta ms eficiente. Conduccin: La
conduccin es el transporte de calor a travs de una sustancia y
tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos a diferentes
temperaturas. El calor fluye desde el objeto que est a mayor
temperatura hasta el que la tiene menor. La conduccin contina hasta
que los dos objetos alcanzan a la misma temperatura (equilibrio
trmico).Algunas sustancias conducen el calor mejor que otras.Los
slidos son mejores conductores que los lquidos y stos mejor que los
gases.Los metales son muy buenos conductores del calor, mientras
que el aire es un mal conductor. Conveccin: La conveccin tiene
lugar cuando reas de fluido caliente (de menor densidad) ascienden
hacia las regiones de fluido fro. Cuando ocurre esto, el fluido fro
(de mayor densidad) desciende y ocupa el lugar del fluido caliente
que ascendi. Este ciclo da lugar a una continua circulacin
(corrientes convectivas) del calor hacia las regiones fras.En los
lquidos y en los gases la conveccin es la forma ms eficiente de
transferir calor.
Radiacin Tanto la conduccin como la conveccin requieren la
presencia de materia para transferir calor.La radiacin es un mtodo
de transferencia de calor que no precisa de contacto entre la
fuente de calor y el receptor.No se produce ningn intercambio de
masa y no se necesita ningn medio material para que se
transmita.Por radiacin nos llega toda la energa del Sol. Al llegar
a la Tierra empieza un complicado ciclo de transformaciones: la
captan las plantas y luego la consumimos nosotros, el agua se
evapora, el aire se mueve....La energa radiante del Sol se
transmite a travs del espacio vaco en forma de radiacin que viaja a
la velocidad de la luz . Entre las diferentes ondas que la componen
hay radiacin visible, ultravioleta, infrarroja etc. La ultravioleta
es tan energtica que puede ionizar la materia, pero la radiacin
infrarroja interfiere con los electrones de los tomos
promocionndolos a un nivel superior y produce la agitacin de los
tomos y de las molculas que se traduce en calor.
Placa solarEl calor llega desde el Sol hasta la placa metlica
porradiacin.El metal de la placa emite radiacin en el infrarrojo.El
calor se transmite al lquido que est en contacto con la placa
porconduccin.En el lquido se establecencorrientes covectivasque lo
mezclan y uniformizan el calor. El agua caliente sube y la fra
baja.El agua ms caliente sube al depsito superior y de la parte
inferior de este depsito baja el agua ms fra que entra por la parte
de abajo de la placa
Con esta sencilla placa, y dependiendo de la radiacin solar, se
alcanzan temperaturas muy altas. Probablemente hayas visto estas
placas en los tejados de algunas casas. Busca en la red "placas
solares"
En los siguientes artculos se muestra el uso de placas
solares.Anlisis de las irreversibilidades en colectores solares de
placas planas no isotrmicos para calentamiento de aire utilizando
un modelo adimensionalInformacin del artculo: febrero de
2012,Aceptado: mayo de 2012ResumenEn el presente trabajo, el modelo
adimensional desarrollado y validado por Baritto y Bracamonte
(2012) para describir el comportamiento trmico de colectores
solares de placas planas sin cubierta transparente, se complementa
con la ecuacin adimensional de balance de entropa para un elemento
diferencial de colector solar. El modelo se resuelve para un amplio
rango de valores de relaciones de aspecto y nmero de flujo de masa.
A partir de los resultados del modelo se desarrolla un anlisis
detallado de la influencia de estos parmetros sobre la distribucin
de irreversibilidades internas a lo largo del colector.
Adicionalmente se estudia la influencia de estos parmetros sobre
los nmeros de generacin de entropa por friccin viscosa, por
transferencia de calor y total. Se encuentra que existen
combinaciones de los parmetros antes mencionados, para los cuales,
la operacin del colector es termodinmicamente ptima para nmeros de
flujo de masa elevados.Descriptores:anlisis de segunda ley,
colector solar de placas planas, calentador solar de aire,
irreversibilidad, modelo adimensional.IntroduccinLos colectores
solares de placas planas pueden definirse como intercambiadores de
calor que aprovechan la radiacin solar global (directa y difusa)
para calentar un fluido usualmente a bajas temperaturas (
