Análisis exergetico de tres diferentes geometrías para un sistema de desalinización

Abstract

El objetivo de la presente investigación es establecer un análisis comparativo para tres geometrías diferentes de sistemas pasivos de desalinización empleando energía solar térmica. Para el desarrollo del mismo se diseñó un simulador de radiación solar con bombillas incandescentes para proveer la fuente de radiación. Las variables del estudio fueron: geometría del domo (techo en ángulo de 60, 45 y circular) y volúmenes de agua tratada, manteniendo constante la separación entre la fuente de radiación y los domos. Se realizó un diseño de experimentos y se determinó temperaturas en lugares específicos del sistema para establecer mediante la segunda ley de la termodinámica las perdidas exergeticas de cada una de las geometrías. Los resultados alcanzados permiten establecer que la geometría más eficiente fue la circular con un volumen de 500 ml seguida de la de 60 a 500 ml y que la cantidad de agua tratada es un factor clave a tener en cuenta en este tipo de aplicaciones de la energía solar pasiva.

The objective of this research is to establish a comparative analysis of three different geometries for a passive desalination system that use thermal solar energy. For the development of the investigation a solar radiation simulator was designed using incandescent bulbs to provide the source of radiation. The study variables were: geometry of the dome (roof angle of 60°, roof angle of 45° and circular roof) and volume of treated water, keeping constant the distance between the radiation source and the domes. Design of experiments was performed and temperatures were determined in specific parts of the system to be established by the second law of thermodynamics the exergy losses of each geometries. The results allow to establish that the most efficient combination was the circular geometry with a volume of 500 ml followed by the 60° geometry with a volume of 500 ml and that the amount of treated water is a key factor to consider in this type of applications of solar passive energy.