Análisis térmico de un tubo absorbedor compuesto mediante perfiles de radiación

Luis Alberto Romero-Vázquez, Alejandro Torres-Aldaco, Raúl Lugo-Leyte, Judith Cervantes-Ruíz, Helen D. Lugo-Méndez

Resumen


Una alternativa en la generación de potencia son las plantas térmicas solares con generación directa de vapor, pero en la actualidad operan con muy baja eficiencia térmica debido a que estos sistemas aún presentan problemas no resueltos, como son las flexiones en las paredes del tubo generadas por los gradientes de temperatura, provocando que el tubo
de cristal que rodea al absorbedor se fracture, eliminando la presión de vacío, lo que hace que sea más ineficiente el intercambio de calor al fluido de trabajo. Además, se presenta un análisis térmico al tubo absorbedor de pared compuesta en estado estable, y se obtienen los perfiles de temperatura en la dirección radial y angular durante el cambio de fase, en concentradores solares de canal parabólico, para distintas horas del día. El tubo absorbedor se compone de dos tubos concéntricos, uno de cobre y el otro de acero, formando una pared compuesta con una proporción de 1/3 Cu y 2/3 de acero; la distribución de radiación empleada considera el modelo de cielo claro para una visibilidad de 5 km en la Ciudad de México, y los resultados obtenidos se comparan con el solsticio de primavera que corresponde al día con mayor radiación en el año. Finalmente, se encontró del análisis de resultados que el arreglo propuesto del tubo compuesto mejora satisfactoriamente el comportamiento térmico del tubo absorbedor, reduciendo la diferencia máxima de temperaturas en el tubo.

Palabras clave


Concentrador parabólico, Energía solar, Distribución de radiación, tubo absorbedor.

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RINDERESU (REVISTA INTERNACIONAL DE DESARROLLO REGIONAL SUSTENTABLE). Vol. 5, Núm 1, Enero-Diciembre 2020, es una publicación anual editada por ​El Colegio de Veracruz, calle Carrillo Puerto #26, Col. Centro, Xalapa, Veracruz, México. C.P. 91000, Tel. (228)8415100, www.colver.edu.mx, colver@colver.edu.mx. Editores responsables:​ Dra. María Graciela Hernández y Orduña y Mtra. María del Carmen Celis Pérez. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2015-101412513900-203, ISSN: 2448-5527, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Responsable de la última actualización de este número, Área de Informática de El Colegio de Veracruz: Dr. José Luis Soto Ortiz y L.I. Pedro Urieta Aguilar.​ Calle Carrillo Puerto #26, Col. Centro, Xalapa, Veracruz, México. C.P. 91000, Tel. (228)8415100,  fecha de última modificación, 30 de marzo de 2021.

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