Abstract

MUNOZ, Milton; ROA, Manuel  and  CORREA, Rodrigo. Análisis de la generación de entropía para el diseño de colectores solares de placa plana con aletas. Dyna rev.fac.nac.minas [online]. 2020, vol.87, n.212, pp.199-208. ISSN 0012-7353.  https://doi.org/10.15446/dyna.v87n212.80111.

Este artículo describe el diseño óptimo de un colector solar de placa plana con aletas, a partir del uso del criterio de mínima generación de entropía. Los parámetros de diseño para el colector, fueron optimizados considerando tanto la generación de entropía por transferencia de calor, como la generación de entropía debida al flujo del aire que circula por él, la cual, de manera general, no ha sido considerada en trabajos previos. La placa plana del colector fue tratada como un disipador de calor con aletas, y el valor adimensional de la variación de la entropía generada fue analizado para valores crecientes del número de aletas, de su grosor y altura, así como para diversos valores de la velocidad del flujo de aire en el colector. El estudio demuestra que esta velocidad tiene una gran influencia sobre dicho valor. Valores fuera del rango encontrado como óptimo en los diseños, ocasionan un incremento considerable de la entropía generada en el sistema. Para un área en el colector de 4 m2, y una temperatura de salida de 50°C, los parámetros óptimos que minimizan la entropía generada, fueron 9 aletas por cada cara de la placa del colector, con una altura de 5 x10-2 m, un grosor de 25x10-3m, y una velocidad del aire variable entre 0.015 y 0.046 m/s. El estudio desarrollad es de gran relevancia para el diseño de colectores solares de placa plana, en aplicaciones destinadas al secado de granos.

Keywords : colector solar de placa plana; eficiencia de aleta; minimización de entropía generada; optimización por enjambre de partículas.

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