Modelo térmico de una estufa solar en base a un concentrador parabólico compuesto: variación de parámetros para estimar propiedades térmicas

Abstract

Se realiza una variación de algunos parámetros de diseño para estimar propiedades térmicas que caracterizan una estufa solar, tomando de base un modelo térmico que reproduce experimentalmente el comportamiento de una estufa en base a un concentrador parabólico compuesto (CPC) de revolución. El modelo se presenta en términos de un sistema acoplado de tres ecuaciones diferenciales no lineales, que son resultado de considerar el balance de flujo de calor para algunos de los componentes del dispositivo, las cuales se resuelven numéricamente. Se calculan las temperaturas para el fluido, los reflectores y el contenedor de la estufa solar, en función del tiempo, a partir de eso, se infieren los valores para la potencia de cocción estándar y el rendimiento térmico.

This document describes the development of a thermal model to explain the behavior of a solar concentration cooker. The model is presented in terms of a coupled system consisting of three ordinary, differential non-lineal equations used to calculate average temperatures of the surface of the reflectors, the surface of the container, and the liquid placed inside the container. Numerical results compared to measurements from experimental tests show that good concordance was obtained. A study of variation was conducted using some of the design parameters of the solar cooker to estimate standard cooking power and thermal efficiency. We conclude that the parameter ‘emittance of selective absorbent film’ on the surface of the cooking pot exerts the greatest influence on the thermal properties assessed.